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夏季热辐射对终冷洗苯系统影响的应对措施

文档作者：刘伟文档来源：唐山中润煤化工有限公司		点击数：	更新时间： 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
夏季热辐射对终冷洗苯系统影响的应对措施
刘伟
(唐山中润煤化工有限公司，河北唐山063611)
摘要：通过对唐山中润煤化工有限公司粗苯工段改造后运行的问题进行数据分析，找出了夏季粗苯收率降低的原因。经过对相关数据的
分析计算，确定采取增加螺旋板换热器的方式解决了夏季辐射对终冷洗苯系统的影响，从而提高了粗苯夏季的产量和收率。
关键词：粗苯；夏季收率；螺旋板换热器
doi：10．3969~．issn．1008-553X．2014．02．020
中图分类号：TQ522．62 文献标识码：B 文章编号：1008—553X(2014)02—0056—03
唐山中润煤化工有限公司于2006年l0月投产，其
粗苯工段采用传统的一苯生产工艺，由终冷洗苯和粗苯
蒸馏两个生产单元构成。在终冷洗苯单元，为解决洗苯
效率低的问题，公司于2011年增加了一台新洗苯塔与
老洗苯塔串联使用。增加新洗苯塔后，公司终冷洗苯生
产单元流程得到优化，洗苯效率明显提升，但是夏季6、
7、8三个月产量收率均明显降低。为了解决夏季粗苯收
率低的问题，本文针对夏季影响终冷洗苯的因素进行分
析和计算，提出了解决方案，有效地解决了制约夏季粗
苯生产的瓶颈，使夏季粗苯收率得到明显提升。
1粗苯收率受气温影响较大的原因分析
终冷洗苯工段主要负责对煤气中苯族烃的吸收，而
煤气中粗苯的含量、煤气的流速和压力、洗油质量、循环
洗油量、吸收温度、洗苯塔的构造和填料等都对洗苯效
果有很大的影响 。针对夏季粗苯收率下降的问题，经
过分析后发现：粗苯洗涤属于物理吸收过程，洗苯平均
温度是最主要的影响因素。相关资料以及生产经验表
明：洗苯平均温度在22～27℃时，洗油对苯类物质的吸
收效果最好；当超过30℃后，吸收效果急剧下降。洗苯
平均温度主要与入塔煤气温度和人塔洗油温度有关。中
润公司洗苯工序工艺指标见表1。
表1中润公司洗苯工序工艺指标
Table 1 The index in benzene washing processes
of Zhongrun company
由表1可以看出，由于是两洗苯塔串联操作，实际
上存在两个洗苯平均温度，即老洗苯塔内的气液接触温
度和新洗苯塔内的气液接触温度。秋、冬季节气温较低，
煤气在经过煤气管道、各塔器设备后温度基本保持不
变，因此洗苯平均温度较平稳，各塔温度均与工艺指标
控制结果吻合；夏季气温较高，煤气管道、各塔器设备吸
收了大量的太阳辐射热，使得粗苯工序的管道设备变成
了巨大的“加热器”，因此煤气、洗油每经过一台设备温
度都会明显升高。表1数据表明，受夏季太阳热辐射影
响，终冷塔后煤气温度与新洗苯塔后煤气温度相差达
8~C，造成了两台洗苯塔内的洗苯温度均不在理想范围
之内，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计算
为保证平均洗苯温度在理想的范围之内，需将由于
吸收的太阳辐射热引出。由于煤气吸收的辐射热传递给
了洗油，因此该辐射热即为洗油通过新洗苯塔后吸收的
热量。将出新洗苯塔洗油温度降低后，老洗苯塔内的吸
收温度将会在理想范围内，出老洗苯塔煤气的温度也不
会有较大温升，使新洗苯塔内的吸收温度控制在理想范
围，这样就解决了夏季气温高对洗苯系统造成的不利影
响。出新洗苯塔洗油温度可达36R2，若要保证老洗苯塔
内的吸收效率，至少需要再降温至28℃。若要实现降
温，最理想的方式是增加换热器，用冷却水对循环洗油
进行冷却。在换热器选择上，使用成本低、换热系数高的
螺旋板换热器。洗油因热辐射造成的温升增加的热量可
通过公式(1)来计算：
Q=W·C At (1)
其中：Q一传递的热量，kJ／h；w一物料流量，kg／h；
收稿日期：2014—0l—l2
作者简介：刘伟(1982-)，男，2004年毕业于中国矿业大学(jE京)，工程师，从事煤化工技术管理工作，13483909850，jtgzrlw@163．COIn。
刘伟：夏季热辐射对终冷洗苯系统影响的应对措施 57
c 一比热，kJ／kg·oC；△t一温度差，℃。
夏季循环洗油基础数据见表2。
表2中润公司夏季循环洗油数据
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’℃)
则洗油通过2号塔吸收的热量为：
Q=220×1050 X 2．4×(36—28)=4435200 kJ／h
这部分热量用16~(2的低温水来吸收，设计回水温
度为22℃，则通过式(1)可以算出低温水使用量为：
W=Q／(C ·At)=4435200／(4．2 X 6)=176000kg／h
因此换热器的换热面积可通过公式(2)计算，所需
换热面积为：
A=Q／(K·A t)=4435200／(2500×6)=295．68m (2)
其中：K为螺旋板换热器的换热系数，根据螺旋板
换热器在焦化行业使用的经验数据，洗油与水换热的换
热器的传热系数K可取2500 W／(1TI ·oC)。所需换热器
面积取整，取A=300m ，即需增加300m 的螺旋板换热
器方能满足洗油降温的需要。根据上述计算结果及螺旋
板换热器的常用面积，决定在新洗苯塔出口增加两台
150m 的螺旋板换热器，用于降低洗油在新洗苯塔产生
的辐射热，以抵消夏季热辐射对洗苯系统的影响，确保
夏季粗苯生产平稳。
3对夏季粗苯收率偏低的应对措施
洗油冷却器于2013年4月投入运行，为了检验改
造效果，对改造后中润公司粗苯工段夏季生产数据进行
跟踪分析，并就改造前后的数据进行详细的对比。
表3改造前后洗苯塔的主要指标对比
Table 3 The comparison of main index of benzene
washing tower before and after modification
从表3可以看出，洗苯塔内洗油、煤气因夏季太阳
热辐射产生的温升被新增的洗油冷却器吸收，使夏季洗
苯温度得到了控制，理想的洗苯温度提高了洗苯效率。
表4增加洗油冷却器后粗苯工段重要参数追踪
Table 4 The condition of benzene washing processes
before and after modification
从表4可以看出，随着夏季洗苯系统温度在合理范
围之内，洗油在洗苯塔内对粗苯的吸收状况得到明显改
善，粗苯工段夏季生产的各项参数均明显好转，粗苯产
量和收率也明显提高。
通过增加洗油冷却器，夏季洗苯塔洗苯过程得到优
化，洗苯效率得到明显提升，洗苯塔后煤气含苯由改造
前的3．7g／m 降至1．6g／m ，塔后煤气含苯每in 减少2．1g；
夏季粗苯产量明显增加，由改造前的67．87d天增加至
76．87d天，平均每天增产粗苯9吨，每年夏季将增产粗
苯810吨；夏季粗苯收率也明显提高，改造前为0．85％，
改造后增长到0．96％。这说明通过增加洗油冷却器，有
效解决了夏季太阳热辐射对粗苯工段洗苯系统的影响，
消除了中润公司粗苯工段生产受季节性影响的瓶颈。
4结论
通过增加洗油冷却器，每年夏季增产粗苯8 10吨。
按照目前粗苯市场价7000元／吨计算，除去粗苯生产
的各种综合成本2000元／吨，增加洗油冷却器后粗苯
增产可产生的经济效益为405万元／年，增加洗油冷却
器改造投资18万元。通过增加洗油冷却器，解决了夏季
洗苯受气温的影响，增加了夏季粗苯的产量，提高了企
业的经济效益。
参考文献
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62 总第188期2014年第2期(第40卷) 安徽化工
变化直接由进料量来决定。
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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页)
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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页)
破碎)。破碎板每3年左右还得更换一次，费用3．44万
元，折算每年维护费用为1．15万元，则碎煤系统每年维
护费用总计约为32．00万元。
综上可知，齿辊式破碎机的年维护费用比环锤式破
碎机少20．29万元。
5结论
通过对HL4PG齿辊式破碎机与环锤式破碎机的分
析比较，说明齿辊式破碎机经济效益良好，产品运行平
稳，质量可靠，一级齿板、二级齿板的使用寿命较长，破
碎后粉煤粒度能满足流化床锅炉生产的需要。
参考文献
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f41 HIAPG齿辊式破碎机使用说明书．江油黄龙破碎输送设备制
造有限公司，2012．口

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