環(huán)己醇精餾塔塔底液回收利用衡算及經(jīng)濟(jì)分析

魏新軍1， 呂洋1， 魏菁華2， 劉國(guó)良1

(1.平頂山市神馬萬(wàn)里化工股份有限公司 ， 河南 平頂山467000 ； 2.鄭州輕工業(yè)學(xué)院 ， 河南 鄭州450000)

摘要：由于環(huán)己醇產(chǎn)品純度要求的提高，環(huán)己醇精餾塔的精度、塔負(fù)荷及回流比增加，使塔底料液外排數(shù)量劇增，造成環(huán)己醇的損失和浪費(fèi)，采用經(jīng)濟(jì)合理的工藝技術(shù)對(duì)塔底料液進(jìn)行有效地加工處理，并對(duì)塔底料液的回收利用狀況進(jìn)行了衡算和經(jīng)濟(jì)分析。

關(guān)鍵詞：環(huán)己醇 ； 塔底液 ； 回收 ； 衡算 ； 經(jīng)濟(jì)分析

中圖分類號(hào)：TQ050.2

收稿日期：2015-01-11

作者簡(jiǎn)介：魏新軍(1972-)，男，工程師，從事企業(yè)技改管理工作，電話：15136999318；通訊聯(lián)系人：劉國(guó)良(1971-)，男，教授級(jí)高工，從事化工工藝研究工作，電話：13938655192。

0前言

平頂山市神馬萬(wàn)里化工股份有限公司的環(huán)己醇生產(chǎn)裝置是成套引進(jìn)國(guó)外的技術(shù)裝備，隨著尼龍產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展和尼龍66鹽需求的增加，精己二酸的產(chǎn)能和產(chǎn)品質(zhì)量都有大幅度的提升，環(huán)己醇裝置生產(chǎn)能力由最初設(shè)計(jì)的2.7萬(wàn)t/a提高到了5萬(wàn)t/a，同時(shí)對(duì)環(huán)己醇的純度也提出了更加嚴(yán)格的要求，環(huán)己醇產(chǎn)品純度由原來(lái)的99.5%提高到99.7%，由于環(huán)己醇精餾塔精度及負(fù)荷的增加，使塔底料液數(shù)量劇增，每天塔底料液外排量達(dá)到1.5 t，造成有效成分環(huán)己醇的損失和浪費(fèi)；目前環(huán)己醇產(chǎn)品售價(jià)1萬(wàn)元/t，但是為了避免塔底料液產(chǎn)生的二次污染，只能以0.2萬(wàn)元/t價(jià)格作為燃料出售，每年所造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)數(shù)百萬(wàn)元，如何以合理經(jīng)濟(jì)的方法，最大限度地回收利用塔底液是同行業(yè)大多數(shù)企業(yè)所要急需解決的問(wèn)題。

1計(jì)算依據(jù)

1.1塔底料液的化學(xué)組分

低沸物(L)500×10-6， 高沸物(H)3.835%，環(huán)己醇(NOL)85%， 二環(huán)己基醚(DCHE)10.626%，環(huán)己酮(NONE)26×10-6， 環(huán)己烯(HE)13×10-6。

1.2技術(shù)指標(biāo)

①塔底料液中的環(huán)己醇組分回收率達(dá)到85%以上。②設(shè)計(jì)合理的處理工藝方案。③每噸環(huán)己醇回收利用成本小于500元。④日處理量1.5 t。

2物料衡算

2.1精餾塔塔底料液環(huán)己醇總量

每天環(huán)己醇精餾塔塔底料液約1.5 t，每年塔底料液量約495 t，其中環(huán)己醇含量85%。每天塔底料液損失環(huán)己醇總量為1.275 t，則每年損失環(huán)己醇總量為420.75 t。

2.2環(huán)己醇回收量

塔底料液中的環(huán)己醇回收利用率按85%計(jì)，每年可回收環(huán)己醇總量為：

420.75×85%=357.6 t

2.3二環(huán)己基醚(DCHE)和高沸物(H)總量

每天環(huán)己醇精餾塔塔底料液約1.5 t，其中二環(huán)己基醚(DCHE)10.626%，高沸物(H)3.835%。每年可回收二環(huán)己基醚(DCHE)和高沸物(H)總量分別為：

二環(huán)己基醚(DCHE)：

1.5×330×10.626%=52.6 t

高沸物(H)：

1.5×330×3.835%=18.98 t

2.4環(huán)己醇?xì)堃褐惺Ｓ嗔堪喘h(huán)己醇總量的7%計(jì)(實(shí)測(cè)值)。

每年塔底料液中環(huán)己醇剩余量為：

1.5×85%×330×7%=29.45 t

2.5處理工藝過(guò)程的損失量及其化合物質(zhì)量

處理過(guò)程中環(huán)己醇的工藝損失量加上低沸物(L)500×10-6， 環(huán)己酮(NONE)26×10-6，環(huán)己烯(HE)13×10-6等低含量化合物，按4%計(jì)。

每年塔底料液損失量為：

1.5×330×4%=19.8 t

2.6總物料衡算

環(huán)己醇回收量=塔底料液總量-二環(huán)己基醚(DCHE)-高沸物(H)-環(huán)己醇?xì)堃菏Ｓ嗔?塔底料液損失量，環(huán)己醇回收量為374.17 t。

3工藝技術(shù)方案

3.1工藝流程圖(見(jiàn)圖1)

①蒸餾釜?、诰s塔　③冷凝器?、墉h(huán)己醇接收釜

3.2工藝流程簡(jiǎn)介

將環(huán)己醇精餾塔塔底料液1 600 kg泵入蒸餾釜，用低壓蒸汽加熱至150～180 ℃；開(kāi)啟水環(huán)式真空泵，維持系統(tǒng)負(fù)壓73.3～96.0 kPa，采用一段式減壓精餾，控制塔頂溫度85～90 ℃；流出液經(jīng)冷凝器進(jìn)入計(jì)量接收器，得到含量95%的環(huán)己醇1 280 kg；待冷凝器中無(wú)液體流出時(shí)，打開(kāi)放空閥，排出釜底殘液并儲(chǔ)存于桶內(nèi)，得到208 kg；該實(shí)測(cè)結(jié)果與塔底料液中環(huán)己醇回收率85%～90%的計(jì)算值相吻合。

4經(jīng)濟(jì)效益分析

每年塔底料液量約495 t，其中環(huán)己醇含量85%，環(huán)己醇損失量 420.75 t/a，按環(huán)己醇售價(jià)1萬(wàn)元/t，總價(jià)值425.75萬(wàn)元。

目前塔底料液出售價(jià)格0.2萬(wàn)元/t，總收入為99萬(wàn)元。

塔底料液中環(huán)己醇的回收率按85%計(jì)，每年可回收環(huán)己醇357.64萬(wàn)元。

剩余殘液中的環(huán)己醇、重組分、二環(huán)己基醚等約為101.03 t，仍按0.2萬(wàn)元/t價(jià)格出售，總價(jià)值為20.206萬(wàn)元。

回收環(huán)己醇每噸能耗為：低壓蒸汽2 t，約150元；電120 kW·h，約110元；其他20元，共計(jì)290元。年總能耗10.37萬(wàn)元。

神馬萬(wàn)里公司5萬(wàn)t/a環(huán)己醇裝置精餾塔塔底料液回收利用項(xiàng)目，塔底料液環(huán)己醇的回收率按85%計(jì)，總收益268.48萬(wàn)元。

5總體評(píng)價(jià)

環(huán)己醇精餾塔塔底料液的回收利用，符合國(guó)家“資源綜合利用”和“節(jié)能減排”的扶持政策，滿足高新技術(shù)企業(yè)創(chuàng)新科技發(fā)展的要求；項(xiàng)目的實(shí)施可以為企業(yè)回收環(huán)己醇357.64 t/a，不僅解決了由于環(huán)己醇產(chǎn)品純度提高，使精餾塔塔底料液劇增所造成的損失，而且還能減少污染物排放，并帶來(lái)很好的經(jīng)濟(jì)效益；該工程在環(huán)己醇生產(chǎn)行業(yè)具有良好的引領(lǐng)示范作用，推廣應(yīng)用前景廣闊。