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提高粗蒽产率的改进措施探讨
高红钢,邱文杰
(武汉平煤武钢联合焦化有限责任公司,湖北 武汉 430082)
摘 要:通过对焦油蒸馏工艺参数进行优化、控制结晶后物料温度、促进废油的再利用、操作标准化及改进技术管理等措施,2010年至2011年,粗蒽平均产率由1.52%提高到1.96%。
关 键 词:粗蒽产率;影响因素;主要措施
粗蒽是从煤焦油中蒸馏提取一蒽油后离心分离制取的产物,经加工后可得到精菲、精蒽和精咔唑,广泛应用于医药、农药及印染等领域。多年来,武钢粗蒽年平均产率一直徘徊在1.40%左右,直至2010年达到最高也只有1.52%。
1 粗蒽生产工艺流程
粗蒽生产工艺流程如图1所示。蒸馏制取的一蒽油送至机械化结晶机进行冷却结晶,结晶机外部采用冷水喷洒形式进行冷却,内部采用带有刮刀的搅拌器进行搅拌。结晶完毕后,将含有粗蒽结晶的悬浮液放入卧式离心机分离,粗蒽产品送至仓库装包,脱晶蒽油送往油库配油。
2 粗蒽产率的影响因素
1)提高粗蒽产率的技术手段单一。以往主要在降低脱晶蒽油40℃沉淀物方面做工作,但摸索发现,降低脱晶蒽油中的粗蒽损耗,仅对改善脱晶蒽油产品质量有明显效果,但对提升粗蒽的产量直接贡献较小,基本可以忽略不计,所以应从综合技术控制入手。
2)焦油蒸馏分离工艺不够先进。由于武钢焦油蒸馏是常压工艺,与常减压或减压工艺相比,各组分的分离效果较差。理论上说,蒸馏压力越低,分离效果越好,组分之间的夹带降至越低,产品损耗越小,因而可对常压工艺进行优化。
3)结晶后温度尚未确定。机械化结晶机内,一蒽油冷却后的温度是否适合蒽晶核生长,有待结合实际进一步摸索。
4)关键设备老化。离心机、结晶机的腐蚀、老化加剧,设备故障的突发风险大,产率难以提高。
5)操作没有规范化。离心机固液分离状态下,操作人员手动进料过量,造成粗蒽的流失。
6)管理体制不合理。人员流动量大,文化层次及技能水平较低,对粗蒽产品质量及产率影响较大。
3 提高粗蒽产率的主要措施
3.1 优化工艺参数
1)常压工艺下进行降压操作。在不生产改质沥青的情况下,保持二次蒸发器进料温度,切取沥青适中的软化点,将顶部出口温度提高1~2℃,降压操作,强化分离,减少蒽在二蒽油、三混油中的损失。
2)对相关工艺参数进行调控。生产燃料油期间,以往切取沥青的软化点基本在80~85℃之间,此时沥青和二蒽油等重组分中轻质组分含量增加,则沥青产量增加。为减少蒽夹带,调整B标控制,沥青软化点调整为85~87℃,焦油二段管式炉出口温度由410±10℃调整至400~415℃,二次蒸发器顶部温度由328±5℃调整至330±2℃。通过标准内控,显著降低了蒽在重组分中的损耗。
3)降低蒸馏塔内压力。扩容精馏塔冷凝冷却器,冷却面积由180m2增加至200m2,从而改进精馏塔顶冷却器的冷却效果,焦油二次蒸发器及精馏塔内压力由原来的不超过0.05MPa降低到0.02~0.03MPa,对改善组分的分离效果作用明显。
3.2 为蒽晶核生长提供适宜的温度条件
理论上认为,结晶机内一蒽油温度降到32~43℃时,是蒽核悬浮颗粒长大的最佳温度。提高结晶终温可提高粗蒽质量,但会明显影响粗蒽产率,过低的放料温度虽可提高粗蒽产率,但又会使菲等低熔点物质结晶而降低粗蒽质量[1]。因此采取如下措施:①控制结晶机装油温度,控制焦油蒸馏提取的一蒽油冷却后的温度不超过135℃;②根据季节环境温度变化,合理调整结晶时间,夏天结晶时间为24h,冬天可缩短至16h;③定期用废热油清洗结晶机,将结晶机内壁影响温降的晶核溶解去除。通过以上措施,结晶后物料温度控制在43℃左右,为离心机的固液分离创造了条件。
3.3 循环利用洗锅油及清洗油
离心机洗锅油及结晶机清洗产生的废油用于燃料油配制,不仅污染环境,而且造成蒽的资源浪费。在控制脱晶蒽油的外销数量,确保燃料油生产的同时,将上述废油全部重新配入焦油大槽,循环再利用,减少了蒽的损失。
3.4 在蒽离心机进料开关处增设延时器
提升操作标准化作业水平,对蒽离心机进料开关进行改造,增设延时器,开关每开一次延时15s,并拆除离心机的窥视孔挡板,避免操作工图省事,连续进料而导致溢油,造成蒽的流失。
4 改进效果
通过上述措施,蒽损耗明显减少,粗蒽产率得到提高。2010年和2011年每月的粗蒽产率对比数据见表1。一蒽油经离心分离后,得到粗蒽及脱晶蒽油。2011年脱晶蒽油的产率为20.21%,与2010年的产率20.05%基本持平,即通过上述措施获得粗蒽的高产率,未对其他产品产量造成负面影响。
5结语
通过对焦油蒸馏操作参数进行优化,采用常压下的降压操作,为分离前蒽晶核的生长创造适宜的温度条件,促进废油的综合再利用及在离心机进料开关处增设延时器等措施提高了粗蒽产率。
参 考 文 献
[1] 程红,何庆香.影响粗蒽质量的因素及改进措施[J].包钢科技,2003,29(6):16-17.