改质沥青一级品率偏低的原因及改进措施.pdf

第41卷第4期
化工技术与开发
Vol 41 No4
2012年4月
Technology & Development of Chemical Industry
Apr.2012
9デ?フ
改质沥青一级品率偏低的原因及改进措施
梁轶
〔山西焦化股份有限公司,山西洪洞041606
摘要:分析了改质沥青装置在工艺和设备等方面存在问题的原因,采取了相应的揹施,取得了极为理想的
效果。
关键词:改质沥青;存在问题;改进措施
中图分类号:TE626.86
文献标识码:B
文章编号:1671-99052012)04-0061-02
2005年9月山西焦化股份有限公司为了拓展釜外是加热炉烟道,用焦炉煤气燃烧作为沥青聚合
煤焦油沥青的销路,在30万t?al焦油加工项目建的热源。同时,搅拌器以22r:minl'的速度转动,使
设中,配套建设了3x5万t·a'的釜式连续常压热沥青受热均匀,防止结焦。各釜顶溢出的闪蒸油气
聚法改质沥青生产装置。经过数年的运行,出现不经冷凝冷却后送往油库。
少问题,制约生产连续稳定运行,同时产品一级品率
平均只有25%左右,效益低下。
2存在问题
装置概况
虽然沥青采用釜式加热缩聚法工艺,具有技术
每套装置由3台20m3反应釜(内带搅拌器)、3
成熟、投资省和操作易控制等优点,但由于沥青本身
台10m的列管冷凝冷却器、1台23m'的改质沥青是高粘结性和易结焦的高温流体,在实际生产中存
中间槽和1台汽化冷凝冷却器(上段27m2、下段24在如下问题:
m2)组成。少量废气经文氏管洗净塔净化后排至大2.1反应釜升温優
气。中温沥青处理量5t?h
由于反应釜的支撑均采用侧面支撑,致使4个
初馏
油气冷凝器ん、B、C
支撑座与釜体上表面接触的面积较大,为了使支撑
座不会受到加热变形,因而烟道气只能加热釜体的
新鲜洗油
去油库
排气洗净塔
下表面。正常生产时,反应釜内的温升速度一般不
改质沥青高覽A、B
能超过5℃?h,增加了沥青在反应釜内的停留时
U型油封
间,不但直接影响其生产能力的发挥,也不能很快提
冷水
热聚合反应釜加热炉A、B、C
高沥青软化点。
2.2沥青泵问题
改质沥青中间
成型
日前选用普通耐高温液下泵,由于过流部件耐
图1热缩聚法改质沥青装置示意图
温不耐蘑,致使密封圈等易损件因磨损而造成系统
图1为我公司改质沥青金式连续常压热聚法生停车检修;另外该泵的附属管线较多,除沥青管外,
产工艺流程图。中温沥青由焦油療馏装置的初馏塔还有冷却水管、润滑油管和蒸汽管。因为沥青温度
底部以热态流入A反应釜,当液位达到一定高度时,平均360-370℃,在此高温环境下,泵内润滑油会很
让热沥青从釜底经溢流管依次进人B、C反应釜;当快气化蒸发,致使冷却水沿轴承密封处进人中间槽,
C金液位达到一定高度时,金底排出的沥青经油封与沥青接触,瞬间气化,发生危险。另外中槽沥青
管流放中间槽,再由泵打人高位槽冷却成型。反应来料量小,而泵的上量较大,不能保证液下泵长时间
作者简介:梁轶(1975-),男,1997年毕业于背岛化工学院,工程师,现从事化工工艺管理工作。地址:山西省洪洞县山西焦化股
份有限公司生产技术部,电话:1S536783716, Email: wsq@sxjh,com,cn
收稿日期:2012-01-05
化工技术与开发
第41卷
稳定运转,造成频繁开停泵,不但增加了工人的劳动另外,泵选用低转速电机,可使泵在较低速度下正常
强度,而且还缩短了泵的使用寿命。
运行。针对泵上量大的问题,在泵的出口管上开三
2.3管道堵塞
通,引-根沥青回流管至中间槽,这样不但减小了泵
沥青流动不畅,极易使管道或设备出现堵塞甚的上量,还保证了泵的连续运转
至结焦现象,尤其是在两釜串联的溢流管和油封处,3.3严防沥青管道堵塞
致使生产系统被迫停产,而清理堵塞在管道或设备
(1)将3个反应釜间的标高差提高到500mm,
里的沥青又极为困难。由于改质沥青装置是与焦油反应釜底的放料管及釜间的溢流管由DN89/14改
蒸馏装置匹配生产的,改质沥青装置的停产就会直为DN108/133,同时将反应釜的沥青侧面进口管旋
接影响焦油蒸馏装置的正常生产。
转45°,以缩短釜间溢流管的长度和减少管道弯头,
2.4釜底结焦
从而实现降低管道阻力的目的。
反应釜底与出口门用100mm的法兰短接连
(2)反应釜间设压力平衡调节系统。瓮顶设置
接,这就造成沥青存在死角。由于中温沥青进料后真空压力表(-005-0-4MPa),釜顶气相管增设调节
要达到串油所需的液位一般需2-3h。在此期间这阀。反应釜间沥青流动不畅,并不完全是釜间的标
部分沥青中的轻质组分不断减少,而高碳组分则急高差不够,与金间压力不平衡也有很大关系。反应
剧增加,降低了沥青的流动性。若中温沥青中的喹釜内沥青的受热程度不同,素发量少时,气相压力就
啉不溶物含量较高,还极易结焦。另外反应釜加热小,反之则大,且随生产过程的进行而不断变化。
炉布置在釜的正下方,且采用传砌式结构,釜底有门
(3)在溢流管上部和油封管顶部分别设热电偶
洞,供工人操作釜底放料阀,该阀由于是蒸汽夹套旋测温点,一旦沥青温度低于160℃,马上采取措施
塞阀,必须使用长臂扳手进行开闭,人在如此狭小防止沥青冷凝。
而闷热的空间里操作,困难程度可想而知,且一旦出
4)沥青管道每隔6m进行法兰连接,便于拆卸
现沥青泄漏,工人来不及离开,易受到伤害。
和疏通,同时法兰处的普通石棉墊更换为耐高温的
金属石棉缠绕垫,法兰外围安裝金属保护套,防止沥
改进措施
青喷出伤人。
为了解决上述问题,我们在2011年4月分别走
(5)取消釜底法兰短接,将旋塞阀改为顶底放
访了武钢焦化厂、宣钢焦化厂等兄弟厂家,通过交料阀,该阀门不但体积小,而且靠丝杠开启。这样不
流,制定了详细的改造方案,并于2011年8月完成但消除了沥青死角,而且减轻了工人的操作难度。
改造,运行半年来,效果明显。措施如下
4改进效果
3.1政変反应釜加热方式
将反应釜由侧面支撑改为下部支撑,反应釜和
2011年8月上句完成改造,并进入试车及烘炉
加热炉都布置在混冷凝土的二层框架平台上,这阶段,9月初生产出改质沥青产品,从投料到出合格
不但反应釜的筒体可全部被加热炉包围,增加姻道产品仅用了12h,改质沥青质量优于一级品质量指
气与反应釜的换热面积,而且工人在空间较大的一标(表1)。改造前后相比,效果明显。
表1装置改进前后产品质的指标比较
层平台上操作釜底放料阀,不但操作方便,且在事故
改质沥青
国家标准装置
装置
状态下,能立即离开。
成品样
一级品改进前改进后
3.2选用沥青泵
软化点/C
108-114
107
109
沥青泵选用大连深蓝LC40-315-5-A型立式液甲苯不溶物/%28-3226.329.4
下泵,泵体是后开门订结构,便于检修。叶轮采用闭式
喹啉不溶物/
树脂/%
>18
结