改质沥青工艺技术提升改造项目研讨——以新疆某公司为例.pdf
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1、中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期:2023 年 12 月 21 日 作者简介:王博(1970),男,汉族,新疆乌鲁木齐人,本科,煤化工高级工程师,研究方向为化工。-117-改质沥青工艺技术提升改造项目研讨以新疆某公司为例 王 博 新疆宝鑫炭材料有限公司,新疆 乌鲁木齐 830000 摘要:摘要:文章针对新疆某公司 18 万吨/年煤焦油加工现有改质沥青装置在改质沥青单元生产运行过程中,主要存在生产周期较短,产品质量不稳定,能源回收利用效果较差等问题,说明现有生产工艺存在提升的空间,拟计划在原有釜式加热的工艺基础上增设改质塔、真空机组、沥青循环泵等设备,用于延长沥青改质反应停留时间,改善并稳
2、定产品质量。在现有的设施基础上配套相应的土建、电气、仪表、系统、电信等相关专业内容。本次工艺技术提升改造项目的公辅介质由原 18 万 t/a 焦油加工项目供应。关键词:关键词:改质沥青;工艺技术;提升改造 中图分类号:中图分类号:TQ52 0 引言 新疆某公司是一家集生产、销售和研发为一体的现代化独立煤焦油加工企业。经营范围包括煤焦沥青、萘、洗油、蒽油乳剂等产品;煤焦油蒸馏采用一塔式连续蒸馏工艺,工业萘蒸馏采用双炉双塔连续蒸馏工艺,改质沥青采用釜式加热,热缩聚工艺流程。1 工艺技术现状 新疆某公司 18 万吨焦油加工装置,设计焦油处理量 600 吨/天,改质沥青装置最大产量约 350 吨/天。
3、改质沥青装置采用釜式法工艺生产改质沥青,燃料气原设计以煤为原料制取煤气供改质沥青单元反应釜加热炉使用。目前,某所有加热炉均采用天然气作为燃料。在改质沥青单元生产运行过程中,主要存在生产周期短,产品质量不稳定,能源回收利用效果差等问题。工艺的必要性:新疆某公司 18 万吨煤焦油由于建设时间较早,受制于当时的工艺技术水平的限制,改质沥青装置采用釜式法工艺生产改质沥青。该生产工艺设备少,投资省,操作简单,是十年前国内改质沥青生产采用最广泛的工艺。新疆某公司及国内类似企业多年的生产运行情况表明,釜式法生产改质沥青存在两个比较突出的问题。首先,为了得到合格的改质沥青产品,反应釜需长时间维持在 400左右
4、操作。由于反应釜釜壁与加热炉中火苗直接接触,高温操作会造成反应釜釜壁局部过热,引起釜内结焦,因此需要经常停产,进行除焦操作,影响改质沥青单元的连续运行。此外,反应釜多次结焦,清焦,影响反应釜的使用寿命。其次,沥青在反应釜内停留时间较短,产品质量难以稳定且不易调节,不能满足市场需求。目前,从反应釜出来的改质沥青产品温度在 400左右,采取的降温措施是用换热器换热,换热效果差,造成热量回收利用水平低,能源浪费。2 项目建设方案方面 2.1 工艺方案和设备 加工处理中温沥青 9 万吨/年。年工作时间按 300天,7200 小时计。本工艺以中温沥青为原料,生产改质沥青。新疆某公司属于釜式加热法的生产工
5、艺。该工艺是国内应用最广泛的改质沥青生产工艺,具有操作简单,投资低等特点。针对目前改质沥青单元存在的反应釜结焦严重、产品质量不稳定和产品余热利用效率低的问题,本可研采取以下工艺技术提升措施。增设沥青改质塔,降低改质反应温度,延长反应停留时间。改质化法生产改质沥青,是中温沥青中的小分子在一定温度下聚合生成大分子的工艺过程。影响产品质量的两个主要因素是沥青反应温度和沥青停留时间。在较高的反应温度下,可以采用较短的停留中国科技期刊数据库 工业 A-118-时间;在较低的反应温度下,则必须延长停留时间。高温操作极易引起沥青在设备和管道内结焦堵塞,因此,国内的改质沥青生产企业,不论是管式炉法工艺,还是釜
6、式法工艺,都是采用延长反应停留时间来改善并稳定产品质量。根据上述改质沥青的生产机理,结合新疆某公司的现场实际情况,以现场改动量小、投资少为原则,本次改造在现有沥青反应釜后新增沥青改质塔,以增加反应停留时间。将沥青反应釜出来的 380-390左右的沥青送至改质塔内,调整沥青组分和软化点,以提高产品质量。改质塔塔顶气相管路设置真空机组,利用真空机组,在改质塔内形成负压。负压操作有利于沥青轻组分挥发,提高沥青软化点,同时避免沥青烟气向大气逸散,减少环境污染。项目投产稳定后,可以根据实际生产情况,对前序反应釜加热工段进行改造,将原有 4 台反应釜串联操作改为 2 台反应釜串联,互相备用,延长改质沥青单
7、元的运行周期。增设换热器,利用改质沥青产品余热,提高焦油蒸馏单元进管式炉的焦油温度,降低焦油蒸馏单元煤气消耗量。新疆某公司现有一套换热器,换热器采用浸没换热器,换热效果较差。现有改质沥青中间槽内的沥青中间物,经现有改质沥青泵抽送至改质塔顶部,利用余热在改质塔内继续进行反应。改质塔底部的改质沥青经改质塔沥青循环泵抽出,大部分返回改质塔内循环,小部分送至改质换热器进行换热,降温后的改质沥青送至旧有沥青高位槽。改质塔顶部的二蒽油油气进入改质塔顶油气冷凝冷却器,经循环水冷凝冷却后,汽相进入真空排气冷凝器进一步冷却,不凝气由真空机组送至原有尾气处理系统。改质塔顶冷凝冷却器和真空排气冷凝器液相二蒽油则自流
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