中粮生化能源(榆树)有限公司 吉林 长春 130401
摘要:介绍国内外浸出厂尾气回收工艺; 阐述了石蜡油回收的操作原理; 剖析日常生产操作中的问题;探讨了影响尾气消耗的因素。
植物浸油厂尾气回收的方法很多,按回收的方式大体可分为;采用活性炭、硅酸等固体物为吸收剂的固体吸收法;采用冷冻工艺技术,进行低温或超低温凝结,溶剂回收的冷冻法;以矿物油(液体石蜡)或植物油为吸收的液体吸收法。目前,工艺比较先进,并为国内外大中型油厂广泛采用的方法是液体石蜡吸收法。
一、尾气回收工艺流程
1、尾气回收工艺流程图见附图,尾气气体首先由吸收塔底部进入,与来自解析塔的贫石蜡油进行气—液交换、吸收。完成吸收、交换脱溶后的尾气乏气体,被风机排出机外。交换后的含溶剂石蜡油(富油)去预热器加热,然后再进入解析塔,通过直接蒸汽进行解析、汽提脱溶。解析后的混合气体,重新变成可温差冷凝的溶剂蒸汽气体,再去冷凝器进行气液分离。解析后的石蜡油(贫油)经过冷却后,再重新分配到吸收塔,变成新鲜石蜡油吸收液进行工艺循环。
2、这套尾气回收设备,有两个控制点较科学,有效地防止和杜绝石蜡油的非工艺损耗。
2、1在排空风机的叶轮腔底部设有一个石蜡油收集格。收集风机工作时,抽吸尾气乏气体中,夹带的石蜡油和溶剂组分的冷凝液,靠液位差重新返回到吸收塔中。
2、2在解析塔出来的混合气体管道上,水平设置一个气—液平衡分配器。由于混合气体通过该分配器时体积突然膨胀,且罐中间设有分离挡板,起到一个汽体脱液的分离作用,有效地解决了解析塔有时候因直接蒸汽量不均匀,石蜡油被蒸汽带进冷凝器中,造成跑石蜡油的问题。收集的分离液与排空风机的回流管道一起并网返回到吸收塔。
二、尾气回收影响因素与对策
排空风机排出的尾气乏汽体残溶量,是尾气回收装置的一个重要工艺控制点,也是衡量回收效果的尺度。尾气额的溶剂回收工艺损耗,主要就是在这个环节上。
1、吸收塔负压问题影响的因素
从石蜡油吸收法尾气回收的操作原理得出,汽—液逆向交换双方需要一个动态的平衡条件,才能保证吸收效果,如不然吸收塔负压过高,尾气流速就增大,缩短了尾气与石蜡油的交换时间周期,形成汽—液局部交换短路效应,致使部分溶剂组分还没有完全被吸收下来,就被风机抽出机外排放到大气中了,造成了非工艺正常的损耗。
吸收塔的负压过低,会影响尾气的流速和流量,并会使浸出器、蒸脱机等主要设备负压工作不正常,甚至还会产生局部正压,造成负压操作的设备因正压而使溶剂气体泄漏,造成跑冒滴漏现象。
解决措施:在选择、计算与尾气吸收能力相匹配的风机功率同时,留有一定控制余量,并设置有增、减装置(旁通手动阀门)。巡回检查尾气设备的工作情况,保证负压平稳,杜绝设备泄压现象发生造成尾气负压故障。必要时调整排风机的旁通手动阀门,进行人工增、减压,以期控制一个最佳的负压工作状态。
2、吸收塔与解析塔石蜡油交换流量不平衡
这种现象的产生是往往受泵的工作状态及附属设备流量受阻的影响,使解析塔与吸收塔的两个循环泵流量产生不同步现象,致使彼此的循环量不均衡,会产生一个塔的集油多,一个塔的集油少的不正常现象。严重时,还会造成跑石蜡油的生产事故。因石蜡油循环量的不均衡,就会出现汽—液比分配不平衡,甚至产生断档。吸收塔断档,会使尾气因石蜡油循环交换量不足,溶剂吸收不下来,被尾气风机抽出排放到空气中;解析塔断档,会使混合气体溶剂成分含量过低,蒸汽成分比例大,冷凝浪费能源,无效做功。
防范措施:生产这方面的故障,大部分是石蜡油循环流量受阻引起的。经常检查循环泵的流量、压力和运转情况,并要做详细运行记录。石蜡油过滤器要保持过滤面通畅,板式冷却器要定期检查清洗,保证足够的交换流量。勤观察两个塔集油腔的液位计,控制好标准的液位,并经常检查液位计旋塞阀,防止假液位现象。
如果是单纯泵的流量不同步,段时间内可调整塔底部石蜡油出口管道阀门开度来控制液位。
3、工艺控制方面的因素
工艺指标控制,每个油厂一般都根据自己的生产状况和设备性能确定自己的标准,但是总体上的指导方针,又是根据石蜡油的物理、化学性质的最佳控制点来决定的(实验室分析数据)
理论上石蜡油与尾气交换量上的汽—液比吸收流量越多越好,但是又必须服从吸收、解析循环的总量规范。石蜡油的吸收温度、解析温度、吸收负压、解析直接蒸汽量等一系列工艺控制数据问题,基本上都是在实践中根据具体情况加以调整的。
一般油厂的主要工艺控制数据是:富石蜡油加热后,到解析塔的进口温度控制在115—120℃(自动温控);贫石蜡油冷却后,到吸收塔的进口温度控制在35—40℃(自动温控);尾气进口温度:≤30℃;石蜡油泵循环量控制:1 750L/h-2 000L/h;吸收塔底部负压控制:-3 000Pa~-5 000Pa;解析塔与吸收塔的液位控制是集油腔的1/2或略高些。
4、石蜡油质量的因素
石蜡油质量是尾气回收效果的关键。作为循环液的石蜡油必须具备纯洁、干燥、无其它机械杂质和污染的物理性能及一定的化学稳定性。污染、乳化、变质等等现象,都会引起溶剂回收障碍,造成溶耗损失。石蜡油质量,是一个不可忽视的控制尾气回收效果的因素。
措施;定期检查石蜡油质量情况,做质量品质分析和杂质化验检测。机械杂质含量超标,可将石蜡油进行单独沉淀分离处理,去除杂质后再利用。乳化、变质或出现其他的变化,必须重新全部更换石蜡油。以上都是出现情况后的应急措施。平时生产中应以预防为主,防控结合。
在设备大修时,将所有石蜡油循环管路,设备本体,都要彻底的清理除垢。清理后要及时采取不同方式(水封、油涂)进行设备接触面封闭,以防止氧化生锈,造成潜在机械杂质污染源。
瓷环用碱液除垢后,要有足够的温热水浸泡时间,用来脱除瓷环表面和浅层的残留液碱成分,杜绝造成石蜡油乳化的条件。
解析塔的直接蒸汽尽可能用过热蒸汽,用饱和蒸汽必须有分离乏汽水的配套设施,以控制石蜡油含水现象,影响吸收塔效果。
与此同时,除了以上因素外,自由气体冷凝器的冷凝负荷解析塔的直接蒸汽供给量,填料瓷环质量和装填的工艺要求,也都会影响尾气回收工作效果。
三、结论
石蜡油尾气回收工艺,虽然在操作方面较其他尾气回收法复杂,工艺控制点数据要求精确,操作人员必须具备熟练的业务技能,但是,无论在规模上还是溶耗上,都优于其他方法。