溶劑吸收法順酐裝置工藝介紹

溶劑吸收法順酐裝置工藝介紹田赟【摘要】介紹了丁烷氧化溶劑吸收法順酐裝置的生產(chǎn)工藝，重點(diǎn)介紹了溶劑吸收過程當(dāng)中的工藝關(guān)鍵環(huán)節(jié).包括溶劑損失的控制，溶劑的再生處理.【期刊名稱】《甘肅科技》【年(卷)，期】2010(026)019【總頁數(shù)】2頁(P33-34)【關(guān)鍵詞】順酐;丁烷氧化;溶劑吸收【作者】田赟【作者單位】蘭州石化公司，甘肅，蘭州,730060【正文語種】中文［中圖分類】TQ216順酐(MA)又名馬來酸酐，化學(xué)名順丁烯二酸酐,重要的有機(jī)化工原料，是僅次于苯酐、醋酐的第三大酸酐。主要用于生產(chǎn)不飽和聚酯、醇酸樹脂，另夕卜還用于農(nóng)藥、涂料、油墨、潤(rùn)滑油添加劑、造紙化學(xué)品、紡織品整理劑、表面活性劑等領(lǐng)域［1］。目前，順酐的生產(chǎn)工藝路線按原料可分為苯氧化法、正丁烷法氧化法、C4烯烴法和苯酐副產(chǎn)法4種，其中苯氧化法應(yīng)用最為廣泛,但由于苯資源有限,C4烯烴和正丁烷為原料生產(chǎn)順酐的技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，尤其是富產(chǎn)天然氣和油田伴生氣的國(guó)家，擁有大量的正丁烷資源，因此近年來正丁烷氧化法生產(chǎn)順酐的技術(shù)發(fā)展迅速，已經(jīng)在順酐生產(chǎn)中占主導(dǎo)地位，其生產(chǎn)能力約占世界順酐總生產(chǎn)能力的80%［2］。我國(guó)的順酐生產(chǎn)工藝，長(zhǎng)期以來基本以苯氧化、水吸收的生產(chǎn)工藝為主。近年以來，國(guó)內(nèi)陸續(xù)開始引進(jìn)丁烷氧化、溶劑吸收法的順酐生產(chǎn)工藝。主要針對(duì)該工藝進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹，以便于國(guó)內(nèi)同行了解溶劑吸收法順酐生產(chǎn)工藝狀況。傳統(tǒng)的水吸收工藝中,采用脫鹽水對(duì)順酐進(jìn)行吸收，該過程為化學(xué)過程，生成物為順丁烯二酸。與傳統(tǒng)的水吸收工藝進(jìn)行對(duì)比，溶劑吸收主要采用有機(jī)溶劑作為吸收劑，該過程是物理吸收過程。蘭州石化公司引進(jìn)工藝當(dāng)中采用鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)作為吸收溶劑。該工藝的主要設(shè)備是兩個(gè)部分，及吸收部分及解吸部分。該工藝的主要優(yōu)點(diǎn)是吸收過程中不產(chǎn)生順?biāo)?，勿需脫水，減輕了設(shè)備腐蝕洞時(shí)，減少了順?biāo)岬漠悩?gòu)化，提高了收率。但缺點(diǎn)是投資回收周期長(zhǎng)，溶劑凈化難度大，溶劑循環(huán)過程中的損失量不易控制［3］。工藝流程，如圖1所示。在吸收塔內(nèi)，來自氧化工序約60000Nm3/h的含順酐的生成氣在130^左右進(jìn)入吸收塔內(nèi),被塔頂?shù)?2t/h的DBP溶劑進(jìn)行吸收。吸收后的尾氣進(jìn)入焚燒爐進(jìn)行高溫焚燒后排放。吸收塔內(nèi)產(chǎn)生的含順酐約12%~18%的富溶劑送到解吸塔內(nèi)，利用順酐與DBP溶劑沸點(diǎn)的差別(順酐沸點(diǎn)202°C,DBP沸點(diǎn)340°C)在2~4kPa(A)下進(jìn)行解吸。低沸點(diǎn)的順酐從解吸塔的側(cè)線采出，送往下一道工序進(jìn)行精制;高沸點(diǎn)的DBP溶劑經(jīng)后閃蒸塔閃蒸后送往溶劑再生部分進(jìn)行處理，然后返回吸收塔進(jìn)行吸收。根據(jù)裝置的運(yùn)行狀況來看，溶劑吸收法的生產(chǎn)工藝，實(shí)現(xiàn)了裝置的連續(xù)化生產(chǎn)。操作難度相應(yīng)降低，裝置平穩(wěn)率提高了，中控及成品質(zhì)量水平也相應(yīng)改善。但在試運(yùn)行的過程中,由于引進(jìn)消化吸收方面的各種問題，造成裝置運(yùn)行困難。其中，—些工藝當(dāng)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)對(duì)裝置運(yùn)行尤為重要。重點(diǎn)關(guān)注這些關(guān)鍵環(huán)節(jié)的問題，將有助于同類型裝置少走彎路。2.1溶劑損失在該工藝當(dāng)中，由于溶劑是循環(huán)使用，進(jìn)行吸收及解吸。因此，溶劑的消耗對(duì)于裝置的運(yùn)行成本很重要，控制住了噸產(chǎn)品的溶劑消耗，也就在較大程度上降低了裝置產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)成本，提高了裝置的效益。國(guó)外同類型裝置噸產(chǎn)品的溶劑消耗一般在7~10kg,但國(guó)內(nèi)裝置的溶劑消耗基本在15~20kg。以日產(chǎn)順酐60t為例進(jìn)行計(jì)算，則較為理想的溶劑損失在420~600kg/dd。根據(jù)運(yùn)行情況來看，溶劑損失主要體現(xiàn)在三個(gè)方面,一是吸收塔頂?shù)撵F沫夾帶量；二是離心機(jī)水相出口的溶劑攜帶量;三是開停工及設(shè)備處理過程中，所排放損失的量。2.1.1吸收塔溶劑損失吸收塔的主要操作特點(diǎn)是氣相負(fù)荷大（正常負(fù)荷時(shí)60000Nm3/hr）、液相負(fù)荷低（正常塔內(nèi)液體負(fù)荷僅為12t/hr）,氣液比很大，空速超過1.9m/s。因此塔盤設(shè)計(jì)開孔率很高，達(dá)到了19%左右。按照設(shè)計(jì)核算，正常操作條件下，塔頂出氣中DBP的夾帶量為7~8kg/hr,折合為日損失量約為170kg/d。當(dāng)空速升高,夾帶也會(huì)必然加劇，造成溶劑損失夾帶，見表1。在該套裝置運(yùn)行的過程中，由于塔盤的施工等方面的問題，造成溶劑損失在開工初期相當(dāng)大，甚至達(dá)到了日損失量5t左右,一度造成裝置無法繼續(xù)運(yùn)行，通過相應(yīng)的技術(shù)改造，才解決了這些問題。2.1.2離心機(jī)溶劑損失在正常的工況下,離心機(jī)出口的水相中,含有約1%左右的溶劑。以1.5t/h的廢水進(jìn)行核算,則溶劑損失量在15kg/h,日損失量在360kg左右。但在離心機(jī)工況運(yùn)行不穩(wěn)定的情況下,離心機(jī)內(nèi)部油水相得界面如果被打破,或者兩相互相夾帶嚴(yán)重，則水洗當(dāng)中攜帶的溶劑量會(huì)大大超過上述值，根據(jù)我們的測(cè)算,情況嚴(yán)重時(shí)冰相當(dāng)中夾帶溶劑的量達(dá)到了10%~20%左右，則溶劑的日損失量在3.6~7.2t。因此，對(duì)離心機(jī)的工況的調(diào)整及控制至關(guān)重要，這部分也是決定裝置溶劑消耗的關(guān)鍵部位。2.1.3設(shè)備處理損失眾所周知，裝置開工越平穩(wěn)，則各項(xiàng)消耗越低。在裝置運(yùn)行的過程當(dāng)中,如果因?yàn)橐馔獾脑蛐枰M(jìn)行停工倒空處理，則溶劑消耗加大就是在所難免的。根據(jù)我們的計(jì)算,正常的處理情況下，每倒空一次裝置所損失的溶劑量約在8~10t。如果部分設(shè)備溶劑的回收不充分，則損失量基本會(huì)達(dá)到20t左右。同樣的情況，在設(shè)備檢維修的過程中,對(duì)設(shè)備內(nèi)部的溶劑進(jìn)行回收也是相當(dāng)有必要的,會(huì)相應(yīng)降低全年的溶劑消耗。2.2溶劑再生該工藝的溶劑處理，主要采取萃取分離的工藝過程。由于富馬酸、鄰苯二甲酸等雜質(zhì)在水中的溶解度遠(yuǎn)大于在DBP溶劑當(dāng)中的溶解度。因此，利用脫鹽水在萃取罐中在一定溫度下對(duì)溶劑進(jìn)行萃取，會(huì)將該類雜質(zhì)萃取到水相當(dāng)中。萃取結(jié)束后的水相及溶劑相送到離心機(jī)進(jìn)行分離。通過高速旋轉(zhuǎn)，利用兩相密度的差異，將水相與溶劑相分開。在運(yùn)行初期,一般都把注意力集中在吸收及解吸的操作上，容易忽視對(duì)溶劑的再生處理。溶劑再生是整個(gè)溶劑吸收工藝的核心，一方面，溶劑再生的品質(zhì)決定了吸收的效果另一方面，也決定了溶劑吸收及解吸系統(tǒng)能否平穩(wěn)長(zhǎng)周期運(yùn)行。1） 溶劑吸收工藝的優(yōu)點(diǎn)是流程連續(xù)，便于操作。收率更高，產(chǎn)品質(zhì)量更好。2） 溶劑吸收工藝的缺點(diǎn)是投資較大，溶劑處理難度較大。引進(jìn)工藝國(guó)產(chǎn)化過程尚不十分成熟。3） 吸收塔、離心機(jī)等部分的操作直接關(guān)系到溶劑的消耗量，決定著裝置的部分運(yùn)行成本。4） 溶劑再生處理部分是溶劑吸收工藝的核心，決定著裝置能否長(zhǎng)周期運(yùn)行?！鞠嚓P(guān)文獻(xiàn)】錢伯章.順酐的技術(shù)進(jìn)展與國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)分析[Z