焦化厂洗苯洗油质量恶化的原因浅析

郑晓鸽

摘要：本文讲述了焦化厂洗苯洗油的成分及质量指标，分析造成洗油质量恶化的主要原因，并探讨相应的解决策略。旨在通过实践查找洗油质量和消耗的平衡点。

关键词：焦化厂；洗苯；洗油；质量恶化；浅析

前言：焦化厂煤气净化洗脱苯环节通常使用高温煤焦油中分离出来的洗油作为吸收剂，吸收焦炉煤气中的苯系物，吸收苯系物后的富油经蒸馏再生后循环使用。在生产过程中，洗油的质量控制是保证洗苯效率的一个重要因素，而洗油质量的恶化造成洗油消耗指标居高不下，严重时吨苯洗油消耗高达80kg。因此，深入研究洗油质量恶化的原因，有助于生产管理中提高洗苯效率和控制生产成本。

1、洗油的成分及质量指标

1.1洗油成分

焦化厂煤气洗脱苯所用洗油主要为煤焦油洗油。煤焦油洗油是高温煤焦油中230～300℃的馏分，容易得到，为大多数焦化厂所采用。煤焦油洗油主要成分（其中二甲基萘及其同系物含量为1.0%～1.2%）及基本物理性质见表1。

表1煤焦油洗油主要成分及基本物理性质

名称	化学式	分子量	相对密度	沸点/℃	熔点/℃	焦油中含量/%
萘	C10H8	154	1.180	218	80	8～12
α-甲基萘	C11H10	142	1.025	240～243	-22～30	0.8～1.2
β-甲基萘	C11H10	142	1.029	242～245	32.5～35.1	1.0～1.8
联苯	C12H10	154	1.180	255.2	69～71	0.2～0.4
苊	C12H10	154	1.024	278	95.3	1.2～1.8
芴	C13H10	166	1.203	295～298	115	1.0～2.0
氧芴	C12H8O	168		287～288	86	0.6～0.8
吲哚	C8H7N	117		254.7	52.5	0.10～0.16
喹啉	C9H7N	129	1.095	237～238	-14.7～19.5	0.18～0.25

1.2馏程指标

根据洗油洗苯的原理和有机物相似相溶的原理可知：洗油与焦炉煤气中苯系物的分子量越接近，越容易相互溶解，吸收效率也越高，因此洗油馏程中低温段馏分比例相对而言越多越好。控制230～300℃之间洗油各组分的比例对于保证洗油洗苯能力有重要意义。低于230℃的馏分与粗苯太接近，容易在粗苯蒸馏时随粗苯流失，造成洗油消耗增加。而高于300℃的馏分分子量偏大，不仅吸收能力不好，其黏度也偏大，影响洗油在洗苯塔内的均匀分布，也不利于洗苯效率的提高。除此之外，很多企业还在230～300℃之间增加了270℃前的馏分指标，这是因为洗油中230～270℃之间的馏分是洗苯的主要组分。230～270℃之间的馏分主要为甲基萘、二甲基萘及其同系物、联苯等组分，这些组分分子量相对较小，熔点较低，洗苯能力较强且热稳定性好。270～300℃之间的组分主要是苊、芴、氧芴等组分，这些组分熔点高、洗苯能力较差。因此这部分馏分应尽可能地少。资料显示，洗油中各组分的洗苯能力依次为：甲基萘＞二甲基萘＞吲哚＞联苯＞苊＞萘＞芴＞氧芴。根据生产实践，洗苯效率比较高的循环洗油270℃前馏分一般在70%以上。

1.3含萘指标

由于萘的熔点较高，在常温下易析出结晶，因此洗油中的萘含量偏高比较容易在循环洗油换热或冷却阶段出现堵塞现象。但是洗油中的萘含量也不是越低越好，因为萘与苊、芴、氧芴等高沸点组分能够生成共熔点混合物，其熔点低于各组分的熔点。因此，洗油中的萘有助于降低从洗油中析出结晶物的温度。相关资料研究洗油中存在的低共熔物及熔点（℃）数据如下：萘—β-甲基萘，26；萘—α-甲基萘，-34；萘—苊，51；萘—2,7-二甲基萘，53；萘—2，3-二甲基萘，54；萘—2,6-二甲基萘，60；萘—芴，57；萘—吲哚，42；α-甲基萘—β-甲基萘，-41；苊—芴，65；苊—氧芴，52。

理论研究和生产实践证明，当洗油中苊、芴、氧芴等高沸点组分总和高于50%时，即使含萘量低于10%，常温下仍然有结晶物析出；当洗油中苊、芴、氧芴等高沸点组分总和＜30%时，即使含萘量达到20%，温度降至13℃，也不会有结晶物析出。由此可见，洗油中的萘含量并不是越低越好，不宜低于6%和超过15%。

2、焦化厂洗苯洗油质量恶化的主要因素

2.1煤气流速过快，煤气夹带洗油

洗苯塔工艺为：洗油（贫油）从洗苯塔的顶部喷洒，与煤气逆向接触吸收煤气中的粗苯，脱苯后的煤气通过捕雾器后送往用户。捕雾器捕集下来的洗油雾滴汇集后进入捕雾架底部，通过捕雾架底部一根DN50的降液管排入接液盘，再从接液盘满流到洗苯塔内的填料上，从而回收煤气夹带的洗油。喷洒的洗油部分雾滴因自身重力小于煤气的上升力，洗油雾滴被煤气夹带流走，且在蒸苯过程中洗油中的轻质组分被 粗苯、萘油等采出物带走，造成有益组分减少。为减少洗油被煤气夹带量，洗苯塔煤气出口采用折板式捕雾器回收洗油。图2所示煤气通过捕雾器，洗油雾滴与波形板惯性撞击后在波形板聚集成大液滴，当液滴大到自重超过煤气上升力和液体表面张力合力时，洗油雾滴汇集后从波形板表面分离下来。折流板捕雾器设计流量45000m3/h，捕集效果很好，但随着炼焦方式的转变，煤气流量大幅增加，瞬时量峰值高达60000m3/h。捕雾器效率急剧下降，塔后洗油含量高。

（图2 折流板捕雾器捕雾原理）

2.2再生器排渣带出洗油

为保证循环洗油的质量，由部分循环洗油进入再生器，通过过热蒸汽的汽提和蒸馏，把洗油内的高沸点聚合物定期排到残渣槽。按规定，再生残渣中300℃前的馏出量应小于30%，但残渣在低温时易结块，化验有困难，所以排渣只能凭

经验操作。而残渣中300℃前的馏出量过小时，残渣粘度大，不利于排渣，所以出现排渣不净的现象。

3、提升焦化厂洗苯洗油质量的有效策略

3.1强化洗油质量把控

严格把控进厂洗油质量，在进厂前进行洗油化验分析，要求洗油水分不大于1%，300馏出物大于90%，无15℃结晶物。同时根据生产情况不定期抽查循环洗油质量，并对抽查结果进行跟踪处理。

3.2优化捕雾装置，提高捕集效率

因目前折板式存在二次夹带问题，经多次测算对比，根据现有洗苯塔安装

尺寸，设计制作新型不锈钢丝网式气液过滤网代替原折流板捕雾器，丝网式捕雾器具有单位体积内拥有较大的单位捕获表面的优点，其捕聚能力良好且避开二

次夹带的缺陷。针对降液管堵塞情况，经过摸索，采用两米长钢管通氮气探入吹扫的方式进行清理，其清理效果良好。通过把折板式捕雾器更换为丝网式并对接液盘进行清渣后，洗油质量明显提升。

3.3规范生产操作，减少洗油污染

首先，可提高再生器排渣温度。在保证排渣顺畅的前提下，将洗油再生器的排渣温度从185℃提高到190℃，减少再生器排出的洗油渣中的轻组分含量；其次，降低脱苯塔顶回流量。将塔顶粗苯回流量由4.8~5.0t/h降到4.4~4.5t/h，从而减少过热蒸汽把洗油轻组分吹出；最后，加强化验对循环洗油质量的跟踪分析，根据循环洗油的质量来灵活调整再生器的排渣周期，以保证用最少的消耗下稳定循环洗油质量；

结束语：通过以上措施,洗苯洗油的质量得到了稳定,粗苯回收率达到0.94以上。遏制了循环洗油质量变差,为稳定生产提供了一套可行方案。

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