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夏季熱輻射對終冷洗苯系統(tǒng)影響的應(yīng)對措施

文檔作者：劉偉文檔來源：唐山中潤煤化工有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2022年04月11日
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56 第40卷，第2期
2014年4月
安徽化工
ANHUI CHEMICAL INDUSTRY
Vo1．40．No．2
ADr．2014
夏季熱輻射對終冷洗苯系統(tǒng)影響的應(yīng)對措施
劉偉
(唐山中潤煤化工有限公司，河北唐山063611)
摘要：通過對唐山中潤煤化工有限公司粗苯工段改造后運(yùn)行的問題進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，找出了夏季粗苯收率降低的原因。經(jīng)過對相關(guān)數(shù)據(jù)的
分析計(jì)算，確定采取增加螺旋板換熱器的方式解決了夏季輻射對終冷洗苯系統(tǒng)的影響，從而提高了粗苯夏季的產(chǎn)量和收率。
關(guān)鍵詞：粗苯；夏季收率；螺旋板換熱器
doi：10．3969~．issn．1008-553X．2014．02．020
中圖分類號：TQ522．62 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1008—553X(2014)02—0056—03
唐山中潤煤化工有限公司于2006年l0月投產(chǎn)，其
粗苯工段采用傳統(tǒng)的一苯生產(chǎn)工藝，由終冷洗苯和粗苯
蒸餾兩個(gè)生產(chǎn)單元構(gòu)成。在終冷洗苯單元，為解決洗苯
效率低的問題，公司于2011年增加了一臺新洗苯塔與
老洗苯塔串聯(lián)使用。增加新洗苯塔后，公司終冷洗苯生
產(chǎn)單元流程得到優(yōu)化，洗苯效率明顯提升，但是夏季6、
7、8三個(gè)月產(chǎn)量收率均明顯降低。為了解決夏季粗苯收
率低的問題，本文針對夏季影響終冷洗苯的因素進(jìn)行分
析和計(jì)算，提出了解決方案，有效地解決了制約夏季粗
苯生產(chǎn)的瓶頸，使夏季粗苯收率得到明顯提升。
1粗苯收率受氣溫影響較大的原因分析
終冷洗苯工段主要負(fù)責(zé)對煤氣中苯族烴的吸收，而
煤氣中粗苯的含量、煤氣的流速和壓力、洗油質(zhì)量、循環(huán)
洗油量、吸收溫度、洗苯塔的構(gòu)造和填料等都對洗苯效
果有很大的影響 。針對夏季粗苯收率下降的問題，經(jīng)
過分析后發(fā)現(xiàn)：粗苯洗滌屬于物理吸收過程，洗苯平均
溫度是最主要的影響因素。相關(guān)資料以及生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)表
明：洗苯平均溫度在22～27℃時(shí)，洗油對苯類物質(zhì)的吸
收效果最好；當(dāng)超過30℃后，吸收效果急劇下降。洗苯
平均溫度主要與入塔煤氣溫度和人塔洗油溫度有關(guān)。中
潤公司洗苯工序工藝指標(biāo)見表1。
表1中潤公司洗苯工序工藝指標(biāo)
Table 1 The index in benzene washing processes
of Zhongrun company
由表1可以看出，由于是兩洗苯塔串聯(lián)操作，實(shí)際
上存在兩個(gè)洗苯平均溫度，即老洗苯塔內(nèi)的氣液接觸溫
度和新洗苯塔內(nèi)的氣液接觸溫度。秋、冬季節(jié)氣溫較低，
煤氣在經(jīng)過煤氣管道、各塔器設(shè)備后溫度基本保持不
變，因此洗苯平均溫度較平穩(wěn)，各塔溫度均與工藝指標(biāo)
控制結(jié)果吻合；夏季氣溫較高，煤氣管道、各塔器設(shè)備吸
收了大量的太陽輻射熱，使得粗苯工序的管道設(shè)備變成
了巨大的“加熱器”，因此煤氣、洗油每經(jīng)過一臺設(shè)備溫
度都會明顯升高。表1數(shù)據(jù)表明，受夏季太陽熱輻射影
響，終冷塔后煤氣溫度與新洗苯塔后煤氣溫度相差達(dá)
8~C，造成了兩臺洗苯塔內(nèi)的洗苯溫度均不在理想范圍
之內(nèi)，洗油的洗苯效率降低，致使夏季粗苯收率低于冬
季。
2夏季粗苯收率偏低的計(jì)算
為保證平均洗苯溫度在理想的范圍之內(nèi)，需將由于
吸收的太陽輻射熱引出。由于煤氣吸收的輻射熱傳遞給
了洗油，因此該輻射熱即為洗油通過新洗苯塔后吸收的
熱量。將出新洗苯塔洗油溫度降低后，老洗苯塔內(nèi)的吸
收溫度將會在理想范圍內(nèi)，出老洗苯塔煤氣的溫度也不
會有較大溫升，使新洗苯塔內(nèi)的吸收溫度控制在理想范
圍，這樣就解決了夏季氣溫高對洗苯系統(tǒng)造成的不利影
響。出新洗苯塔洗油溫度可達(dá)36R2，若要保證老洗苯塔
內(nèi)的吸收效率，至少需要再降溫至28℃。若要實(shí)現(xiàn)降
溫，最理想的方式是增加換熱器，用冷卻水對循環(huán)洗油
進(jìn)行冷卻。在換熱器選擇上，使用成本低、換熱系數(shù)高的
螺旋板換熱器。洗油因熱輻射造成的溫升增加的熱量可
通過公式(1)來計(jì)算：
Q=W·C At (1)
其中：Q一傳遞的熱量，kJ／h；w一物料流量，kg／h；
收稿日期：2014—0l—l2
作者簡介：劉偉(1982-)，男，2004年畢業(yè)于中國礦業(yè)大學(xué)(jE京)，工程師，從事煤化工技術(shù)管理工作，13483909850，jtgzrlw@163．COIn。
劉偉：夏季熱輻射對終冷洗苯系統(tǒng)影響的應(yīng)對措施 57
c 一比熱，kJ／kg·oC；△t一溫度差，℃。
夏季循環(huán)洗油基礎(chǔ)數(shù)據(jù)見表2。
表2中潤公司夏季循環(huán)洗油數(shù)據(jù)
Table2 Data of circulating wash oil of Zhongrun
company in summer
流量洗油密 洗油 害 (
m ／11) (kg／m ) (kJ／kg’℃)
則洗油通過2號塔吸收的熱量為：
Q=220×1050 X 2．4×(36—28)=4435200 kJ／h
這部分熱量用16~(2的低溫水來吸收，設(shè)計(jì)回水溫
度為22℃，則通過式(1)可以算出低溫水使用量為：
W=Q／(C ·At)=4435200／(4．2 X 6)=176000kg／h
因此換熱器的換熱面積可通過公式(2)計(jì)算，所需
換熱面積為：
A=Q／(K·A t)=4435200／(2500×6)=295．68m (2)
其中：K為螺旋板換熱器的換熱系數(shù)，根據(jù)螺旋板
換熱器在焦化行業(yè)使用的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，洗油與水換熱的換
熱器的傳熱系數(shù)K可取2500 W／(1TI ·oC)。所需換熱器
面積取整，取A=300m ，即需增加300m 的螺旋板換熱
器方能滿足洗油降溫的需要。根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果及螺旋
板換熱器的常用面積，決定在新洗苯塔出口增加兩臺
150m 的螺旋板換熱器，用于降低洗油在新洗苯塔產(chǎn)生
的輻射熱，以抵消夏季熱輻射對洗苯系統(tǒng)的影響，確保
夏季粗苯生產(chǎn)平穩(wěn)。
3對夏季粗苯收率偏低的應(yīng)對措施
洗油冷卻器于2013年4月投入運(yùn)行，為了檢驗(yàn)改
造效果，對改造后中潤公司粗苯工段夏季生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行
跟蹤分析，并就改造前后的數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的對比。
表3改造前后洗苯塔的主要指標(biāo)對比
Table 3 The comparison of main index of benzene
washing tower before and after modification
從表3可以看出，洗苯塔內(nèi)洗油、煤氣因夏季太陽
熱輻射產(chǎn)生的溫升被新增的洗油冷卻器吸收，使夏季洗
苯溫度得到了控制，理想的洗苯溫度提高了洗苯效率。
表4增加洗油冷卻器后粗苯工段重要參數(shù)追蹤
Table 4 The condition of benzene washing processes
before and after modification
從表4可以看出，隨著夏季洗苯系統(tǒng)溫度在合理范
圍之內(nèi)，洗油在洗苯塔內(nèi)對粗苯的吸收狀況得到明顯改
善，粗苯工段夏季生產(chǎn)的各項(xiàng)參數(shù)均明顯好轉(zhuǎn)，粗苯產(chǎn)
量和收率也明顯提高。
通過增加洗油冷卻器，夏季洗苯塔洗苯過程得到優(yōu)
化，洗苯效率得到明顯提升，洗苯塔后煤氣含苯由改造
前的3．7g／m 降至1．6g／m ，塔后煤氣含苯每in 減少2．1g；
夏季粗苯產(chǎn)量明顯增加，由改造前的67．87d天增加至
76．87d天，平均每天增產(chǎn)粗苯9噸，每年夏季將增產(chǎn)粗
苯810噸；夏季粗苯收率也明顯提高，改造前為0．85％，
改造后增長到0．96％。這說明通過增加洗油冷卻器，有
效解決了夏季太陽熱輻射對粗苯工段洗苯系統(tǒng)的影響，
消除了中潤公司粗苯工段生產(chǎn)受季節(jié)性影響的瓶頸。
4結(jié)論
通過增加洗油冷卻器，每年夏季增產(chǎn)粗苯8 10噸。
按照目前粗苯市場價(jià)7000元／噸計(jì)算，除去粗苯生產(chǎn)
的各種綜合成本2000元／噸，增加洗油冷卻器后粗苯
增產(chǎn)可產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益為405萬元／年，增加洗油冷卻
器改造投資18萬元。通過增加洗油冷卻器，解決了夏季
洗苯受氣溫的影響，增加了夏季粗苯的產(chǎn)量，提高了企
業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
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變化直接由進(jìn)料量來決定。
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社，2005：36—42．口
Shallow Talk about the Efects of Process Parameters in Synthesis Section of
Snamprogetti Urea Process
YE Chen 2 HU Wen—shen
(1．School of Chemical Engineering，Hefei University of Technology，Hefei 230009，China；
2．East China Engineering Science and Technology Co．，Ltd．，Hefei 230024，China)
Abstract：Snamprogetti Urea Process is different of the other Urea Process．It has the advantages of the high conversion
eficiency，low consumption，low frame，no explosion，and can operate in very low load．The effects of parameters such as the
mole ratio of NH3 to C02，H20 to C02，synthesis pressure and temperature in Snamprogetti synthesis section were discussed
and choosed．
Key words：ammonia stripping process；urea；process parameters
(上接第57頁)
[3】裴賢豐，張腸，白效言，等．不同煤種模擬煉焦時(shí)化產(chǎn)回收的實(shí)
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[4]張飚．不同熱解終溫對化產(chǎn)品收率的影nNJ]．潔凈煤技術(shù)，2012
(5)：46—48．口
The Response to the Final W ash Cold Benzene System Efects in Summer
LIU W ei
(Tangshan Zhongrun Coal Chemical Industry Co．，Ltd．，Tangshan 06361 1，China)
Abstract：Based on the date analysis of the crude benzene section of Zhongrun company after modification，find out the
benzene yield reduced reason in summer．After analyzing the relevant data，determined to increase spiral plate heat exchanger
to solve the influence of summer radiation，and the crude benzene yield improved．
Key words：crude benzene；yield of summer；spiral plate heat exchanger
(上接第59頁)
破碎)。破碎板每3年左右還得更換一次，費(fèi)用3．44萬
元，折算每年維護(hù)費(fèi)用為1．15萬元，則碎煤系統(tǒng)每年維
護(hù)費(fèi)用總計(jì)約為32．00萬元。
綜上可知，齒輥式破碎機(jī)的年維護(hù)費(fèi)用比環(huán)錘式破
碎機(jī)少20．29萬元。
5結(jié)論
通過對HL4PG齒輥式破碎機(jī)與環(huán)錘式破碎機(jī)的分
析比較，說明齒輥式破碎機(jī)經(jīng)濟(jì)效益良好，產(chǎn)品運(yùn)行平
穩(wěn)，質(zhì)量可靠，一級齒板、二級齒板的使用壽命較長，破
碎后粉煤粒度能滿足流化床鍋爐生產(chǎn)的需要。
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造有限公司，2012．口

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