2010第四届焦化年会论文集 (50)

2010年第四届全国焦化技术及生产年会 2010年 6月 8日 11日 246 富液、剩余氨水砂滤器改造研究 王建超 (承钢 技术中心 ) 【 摘 要 】 介绍了富液、剩余氨水砂滤器中的填料为石英砂时除油效率低、 堵塞 塔器和恶化洗油质 量的原因， 通过考察调研， 采取有效措施，解决 了 净化系统带油的问题 ，提高了砂滤器除油效率 。 【 关键词】 石英砂 砂滤器 微孔瓷砂管 造前砂滤器的状况、原因分析及存在的问题 造前砂滤器除油状况及存在的问题 焦化 厂 煤气净化系统剩余氨水和富液带油问题一直是净化生产的一大难题，严重影响化产品的收率和质量 ，并影响着生产顺行 。 改造前砂滤器均采用石英 砂作为填料，当富液和剩余氨水流经各自的砂滤时由于石英砂的阻挡作用，使大部分焦油和渣被截留下来。但使用 2 年后，除油效率仅为 当填料中含油过多时，常出现砂滤器出口含油高于进口的情况，致使反冲频繁，而且部分石英砂已进入后续管道和设备。由于除油效率降低，大量的焦油随富液进入脱酸和洗涤单元 。 系统带油进入洗涤和脱酸蒸氨系统，会引发一系列问题，如： 堵塞洗涤塔填料，降低填料的比表面积，从而降低洗涤效果 造成清塔频繁 ； 堵塞脱酸单元板式换热器，降低换热效率， 增加脱酸单元的蒸汽消耗，影响各项指标。 使富油温度低于设计值 ，影响脱酸单元的各项指标；要清板式换热器，必须拆清板片，频繁拆装导致板片密封条硬化损坏，费用大量的人力物力； 恶化洗油的质量 ， 增大洗油消耗，降低对苯的 吸 收率； 经常反冲砂滤器，将小颗粒石英砂反冲到管道，堵塞管道，严重影响生产顺利进行。 影响煤气质量，造成气柜密封油质量恶化，使用寿命缩短等情况。 因分析 焦化厂想尽各种方法解决这一问题，在现有的条件下改变循环氨水槽和剩余氨水槽的使用方法，并加强对剩余氨水砂滤器的反冲 次数 ，虽有效果，但不显著，解决不了根本问题。除油效果也不超过 10%，远远达不到工艺要求 。为此，我 与焦化厂技术人员 对全国各大焦化厂的砂滤器进行考察调研，发现采用石英砂作为化工填料的过滤器都存在这个问题。 经过反复论证，一致认为 解决问题的最好办法是更换砂滤器里的化工填料。国内很多焦化厂采用南京化工大学发明的新材料 微孔磁砂过滤砖 和过滤管 作为化工填料，具有除油效率高，不漏砂，易反冲清洗，节省设备，投资省，使用寿 命长等优点，已被武钢焦化厂、昆明焦化厂、马钢焦化厂等厂先后采用。 据使用厂家反映效果不错，完全达到工艺要求。明显提高洗涤效果，提高各化工产品的产量和质量，提高板式换热器的换热效果，延长气柜密封 油的使用周期，节约密封油更换次数。经技术中心与焦化公司共同考察调研，征询各使用厂家的意见和建议，最后确定使用南京化工大学与江西省萍乡化工填料集团庞泰分公司的微孔磁砂过滤砖 和过滤管 ，解决剩余氨水和富液中带油问题。 使用新材料后，各技术参数要符合我厂技术和质量要求。但新工艺流程将彻底改变。原工艺中四个砂滤器 剩余氨水和富液 采用上进下出，反冲液（脱酸蒸氨中汽提水）采用下进上出。 填料石英砂分层布置，大颗粒石英砂（ 37过滤器上层 ，小颗粒石英砂（ 12下层 。正常工作时，大颗粒的焦油 和焦油渣过滤在上层， 小颗粒的焦油和焦油渣过滤在下层。 反冲时，反冲液是从下往上流，焦油和焦油渣因重力作用下降，与逆流而上的反冲液在砂滤器顶部形成对流，焦油和焦油渣不易流出砂滤器，反冲效果 不 明显，除油效果将会大打折扣。且石英砂在反冲时会改变堆放状态，使石英砂阻力增加，增加能耗。而新工艺采用下进上出，并采用微孔瓷砂过滤砖或管作为化工填料。在剩余氨水砂滤器内部的填料采用瓷砖并分2010年 6月 8日 11日 2010年第四届全国焦化技术及生产年会 247 层砌筑，下层采用 37颗粒的微孔过滤砖，大颗粒焦油或焦油渣被过滤掉；上层采用 12颗粒的微孔过滤砖，过滤小颗粒焦油。反冲液采用 蒸汽（能降低焦油的粘度，易反冲掉）。工作时剩余氨水从下部进，过滤砖首先将大颗粒的焦油或焦油渣过滤，小颗粒的焦油将由上层过滤砖过滤。反冲时蒸汽从上部进，高温的蒸汽还能将焦油多溶解一些。焦油及焦油渣在蒸汽的反冲下，又在自身的重力作用，很容易被反冲掉，且过滤砖稳定性好，相对除油效率高。富液的两个砂滤器改造与之类似，化工填料采用微孔瓷砂过滤管，工作原理与剩余氨水类似。 新工艺有所改变，外部管道也需改造。我与焦化技术人员共同研究，作出多种方案，从中优选出外部管道改造的最佳设计方案。 在 试验前，将我厂各项理化指标进行分析，并与材料厂家技术人员进行技术交流，让厂家技术人员带样品进行试验，达到我厂技术和质量要求后才可签定技术协议（后附技术协议）。材料到我厂后，首先进行剩余氨水砂滤器的改造。若运行平稳，各项技术指标均符合预期的技术和质量要求，再进行富液砂滤器的改造，运行两个月后，各项指标均达到我厂工艺要求。 附改造前后工艺图 : 人孔 放散管进液口石英砂支撑板放空口人孔壳体人孔富液出口改造前 2010年第四届全国焦化技术及生产年会 2010年 6月 8日 11日 248 出液口3 滤材反冲洗进口 放散管压板支撑板反冲洗出口壳体人孔进液口改造后 安装使用多 年来，运行平稳，满足我厂生产工艺要求和各种技术指标：已保证在进口含油 300mg/60%；在进口 含油 300mg/l 时除油效率 45%。正常使用时过滤器阻力 证系统流量 1530t/h，冲洗周期一周。除油效率明显提高，各种化产品的收率明显提高，反冲洗的次数减少。觖决了多年来困挠焦化生产的难题， 取得了明显的经济效益和社会效益。 富液砂滤器和剩余氨水砂滤器更换完填料后，系统带油明显减少，填料更换从每 2 年一次增加到 6年一次。 系统带油减 少，延长洗涤三塔、 脱酸三塔的清塔周期，由每年两次减少到每年一次。 固定铵塔、挥发氨塔检修由三年一次延长到四年一次，每塔检修一次费 用为 30 万元。 延长脱酸板式换热器的反冲周期，每年可少清洗两次，增 加密封垫片的使用寿命，减轻了脱酸板式换热器和冷却器的