鄭 重,蔡曉華,裴高峰
(山西陽煤豐喜化工有限責(zé)任公司,山西 運(yùn)城 044100)
生產(chǎn)工藝
己二酸裝置技改總結(jié)
鄭 重,蔡曉華,裴高峰
(山西陽煤豐喜化工有限責(zé)任公司,山西 運(yùn)城 044100)
分析了己二酸裝置存在的問題,介紹了改造方案,改造后,收到了良好效果。
己二酸; 技術(shù)改造
山西陽煤豐喜化工有限責(zé)任公司己二酸裝置設(shè)計能力為70kt·a-1,于2012年建成投產(chǎn)。己二酸生產(chǎn)采用硝酸氧化法,以環(huán)己酮和環(huán)己醇混合物為原料﹑銅釩為催化劑,經(jīng)硝酸氧化生成粗己二酸,再經(jīng)脫色﹑結(jié)晶﹑分離﹑干燥后制得精己二酸。按流程可分為氧化﹑粗己二酸﹑精己二酸﹑干燥包裝﹑亞硝氣吸收﹑硝酸濃縮﹑母液酸處理和催化劑回收﹑二元酸處理﹑公用工程等9個操作單元。
在裝置建設(shè)和運(yùn)行過程中,我們發(fā)現(xiàn)裝置有許多節(jié)能﹑減排改造的空間,并有針對性地進(jìn)行了節(jié)能﹑減排的技術(shù)改造,取得了不錯的效果,現(xiàn)總結(jié)如下。
己二酸裝置氧化工序6臺反應(yīng)釜采用閉路循環(huán)進(jìn)行降溫,每臺反應(yīng)釜對應(yīng)1臺水循環(huán)泵,每2臺水循環(huán)泵共用1臺換熱器,共分為3組。根據(jù)設(shè)計數(shù)據(jù),6臺循環(huán)水泵原設(shè)計流量均為80m3·h-1,反應(yīng)釜循環(huán)水進(jìn)口溫度最低控制35℃,每kg醇酮和硝酸反應(yīng)放熱量約為6280.2kJ,反應(yīng)釜溫度依次控制為70℃﹑74℃﹑78℃﹑82℃﹑86℃﹑90℃。根據(jù)實際運(yùn)行數(shù)據(jù)分析,1#反應(yīng)釜醇酮加入量為1900kg·h-1,溫度控制70℃。依照理論值計算,反應(yīng)放出熱量約為1900×6280.2=11932380kJ,水的比熱容為4.2kJ·(kg·℃)-1,按最大換熱量計,移出熱量所需水量為11932380÷4.2÷(70-35)÷1000=81.2m3·h-1,即冷卻反應(yīng)熱需要循環(huán)液量最小為81.2m3·h-1。因此考慮將醇酮加入量較大的1#﹑2#反應(yīng)釜的循環(huán)水泵流量更換為100m3·h-1,并給每組換熱系統(tǒng)上增加1臺備用泵,每2臺反應(yīng)釜共用1臺備用泵,流量為80m3·h-1。
另外在開車初期,操作人員時常掌握不好反應(yīng)釜內(nèi)溫升的情況,頻繁造成高溫聯(lián)鎖停車。為此,我們在DCS控制屏幕上增加了水循環(huán)泵的電機(jī)開﹑停按鈕,在控制室即可實現(xiàn)泵的啟動和停運(yùn),便于操作人員調(diào)節(jié)反應(yīng)釜溫度,極大節(jié)約了氧化系統(tǒng)的開車時間。
改造后,系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,避免了因循環(huán)泵檢修造成系統(tǒng)減量,停運(yùn)的反應(yīng)釜因無法降溫容易出現(xiàn)高溫連鎖停車,減少了氧化工段減量和停車次數(shù),提高了裝置的安全性。
己二酸粗酸結(jié)晶和精酸結(jié)晶系統(tǒng),每h可以產(chǎn)生4t左右的含2%硝酸冷凝液,該冷凝液原設(shè)計直接外排至中和站,經(jīng)氫氧化鈉溶液中和后送至污水處理場。此稀硝酸未得到合理利用,增加了硝酸的消耗及環(huán)保運(yùn)行費用。
我們將這股稀硝酸用于催化劑回收工序,將其代替脫鹽水配酸,很好地解決了這一問題。催化劑回收工序每h需要用65%的硝酸溶液2t和脫鹽水3t配制成25%的硝酸溶液用于生產(chǎn),現(xiàn)改為用65%的硝酸溶液與這股2%的稀硝酸配制。此項改造既節(jié)省了脫鹽水用量,又降低了2%硝酸去中和站的氫氧化鈉消耗,且回收了部分硝酸。
二元酸回收工序采用兩級蒸發(fā)工藝將二元酸溶液蒸發(fā)后,每h產(chǎn)生2~3t的含1.5%左右的硝酸冷凝液,該冷凝液設(shè)計是去中和站,經(jīng)氫氧化鈉中和后送至污水處理場。
此硝酸冷凝液本不具有回收價值,但COD高達(dá)20000mgm3·L-1,會沖擊己二酸污水生化系統(tǒng)。我們將此稀硝酸去向改至硝酸濃縮塔,進(jìn)行回收硝酸,解決了此硝酸冷凝液的排放問題。
稀硝酸回收改造后每h可節(jié)約硝酸用量90kg,每h節(jié)約氫氧化鈉57 kg,每h節(jié)約脫鹽水3t,改造后年產(chǎn)生效益180萬元。
二元酸處理工序真空泵運(yùn)行效果不佳容易泄漏,維修率高。根據(jù)二元酸中組分物化性質(zhì)(丁二酸﹑戊二酸﹑己二酸都為不易揮發(fā)物質(zhì)),只需提供微負(fù)壓即可將蒸發(fā)釋放的酸性氣體抽出。因此將真空泵進(jìn)口管線連接至亞硝氣氣體回收工序的亞硝氣壓縮機(jī)進(jìn)口,通過亞硝氣壓縮機(jī)代替真空泵來提供微負(fù)壓。真空泵停運(yùn),動力電耗每h可節(jié)約55kWh。
排氣洗滌塔主要負(fù)責(zé)吸收室內(nèi)工段粗酸增稠進(jìn)料罐﹑粗酸溶解罐﹑脫色罐等酸性和高溫儲罐氣相放空,在運(yùn)行過程中因循環(huán)液溫度升高,吸收效果差,需定時補(bǔ)水置換,每h補(bǔ)加脫鹽水2m3左右,且排出的酸水因溫度過高無法回收,只能送往污水處理場?,F(xiàn)在排氣洗滌塔循環(huán)管線增加1臺換熱面積5.5m2的冷凍水換熱器,降低循環(huán)液溫度,提高吸收效果。改造后,循環(huán)液很長時間才置換一次,同時將循環(huán)液收集槽由原來溢流到地溝改至粗酸表冷冷凝液收集罐,送往亞硝氣吸收塔作為吸收液使用。此項改造不僅降低了脫鹽水的消耗,而且減少現(xiàn)場廢水和酸性氣體排放。
Reform Summary of Adipinic Acid Unit
ZHENG Zhong, CAI Xiao-hua, PEI Gao-feng
(Shanxi Yangmei Fengxi Chemical Industry (Group) Co. Ltd., Yuncheng 044100, China)
TQ 225.14+6
B
1671-9905(2014)11-0054-02
鄭重,碩士,山西陽煤豐喜化工有限責(zé)任公司總工程師,地址:山西運(yùn)城臨猗縣豐喜工業(yè)園(東),郵編:044100,電話:13834091535
2014-10-08