李海濤 曹素勤 張 瑜 王 穎 王海平
(中平能化集團 開封興化精細化工股份有限公司,河南 開封 47500)
氯甲酸甲酯是光氣化下游產(chǎn)品之一,由光氣與甲醇酯化而得,是合成殺菌劑多菌靈、苯菌靈和甲基硫菌靈重要中間體。 本文對半連續(xù)式反應(yīng)裝置進行改進,在降低了生產(chǎn)成本,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的前提下,達到長周期、滿負荷、穩(wěn)定運行。
在氯甲酸甲酯的生產(chǎn)中,為了提高甲醇的轉(zhuǎn)化率,以及抑制碳酸二甲酯的生成,在實際生產(chǎn)中會通入過量的光氣。 在反應(yīng)結(jié)束后須將過量的光氣以及副產(chǎn)物氯化氫氣體排凈,否則在氯甲酸甲酯的存儲及運輸中極易發(fā)生事故。 由于在光氣及氯化氫氣體不能排凈的情況下,密封于桶內(nèi)氯甲酸甲酯中的氣體會逐漸解吸出來,體積增大,會發(fā)生爆桶的危險。
CH3OH+COCl2→CH3OCOCl+HCl↑(光氣過量)
2CH3OH+COCl2→CH3OCOOCH3+2HCl↑(甲醇過量,副反應(yīng))
現(xiàn)有工藝為半連續(xù)生產(chǎn)工藝, 甲醇從酯化塔底部一側(cè)進入酯化塔,光氣從底部進入酯化塔,保持光氣與甲醇的摩爾比為(1.05~1.3)∶1 進料,反應(yīng)溫度為20~35℃,反應(yīng)尾氣自酯化塔頂部進入冷凝器冷凍捕集,產(chǎn)品自酯化塔上端側(cè)部連續(xù)性溢流到搪瓷釜,這一步為連續(xù)式工藝。 產(chǎn)品連續(xù)溢流到搪瓷釜后,釜溫保持在45~62℃度,開攪拌、底部鼓入氮氣趕光、氯化氫6~8 時左右,這一步為間歇式生產(chǎn),因此存在著趕氣溫度高,時間過長,產(chǎn)量低等缺點。
為了提高趕光脫氯化氫效率、 降低能耗, 通過實驗和計算,根據(jù)解吸是吸收的逆過程的原理,增大氮氣與產(chǎn)品粗品的接觸面積,決定采用趕光塔進行吹脫趕氣。 趕光塔是一種填料式解吸塔,塔內(nèi)堆積一定高度、一定規(guī)格的填料。 操作時,酯化反應(yīng)后的液體自塔上部進入, 通過分布器均勻噴灑到塔截面上,在填料表面以膜狀流下,滿足工藝生產(chǎn)的氮氣自塔下部進入,趕光塔夾套自底部通入蒸汽(蒸汽頂部進入會導(dǎo)致受熱不均,局部溫度過高,影響產(chǎn)品質(zhì)量),在適當?shù)奈恢眉釉O(shè)測溫點,監(jiān)測控制解吸溫度。 光氣、氯化氫通過填料層由塔頂排出,光氣經(jīng)冷凝器冷凍捕集,進入酯化塔參與反應(yīng),降低光氣消耗。
經(jīng)過安裝調(diào)試,多次對比試驗,確定了新的工藝參數(shù),見表1。
表1 趕光脫氯化氫工藝參數(shù)
從表1 中可以看出,采用新工藝后,由原來的間歇式改進為塔式連續(xù)式,不僅提高了生產(chǎn)效率,而且在此過程中不需要攪拌,能耗大大降低;同時,改進后的連續(xù)生產(chǎn)可以達到產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、滿負荷長周期運行的目的。
在競爭日益激烈的今天, 各化工企業(yè)為了追求效益取得更好的市場競爭力都力求保持“安全,穩(wěn)定,長周期,滿負荷,優(yōu)質(zhì)”生產(chǎn),因此,作為企業(yè)的技術(shù)人員,只有不斷創(chuàng)新,積極發(fā)現(xiàn)新的生產(chǎn)工藝,提高資源和能源的利益率,穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本,才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。
[1]姚玉英主編.化工原理.下冊,天津大學出版社.1999
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