劉露(江蘇索普工程科技有限公司,江蘇 鎮(zhèn)江 212006)

乙酸乙烯精餾工藝的節(jié)能與優(yōu)化

劉露(江蘇索普工程科技有限公司,江蘇 鎮(zhèn)江 212006)

眾所周知，在生產(chǎn)乙酸乙烯項(xiàng)目的過程中，主要運(yùn)用的方法是電石乙炔法，在這個(gè)生產(chǎn)過程中，存在著能量利用率低和耗能比較高的問題，本文將基于這些問題對這種生產(chǎn)工藝進(jìn)行相應(yīng)地優(yōu)化和調(diào)整。與此同時(shí)，我們針對乙酸乙烯精餾工藝存在著耗能高等問題的特征，通過設(shè)計(jì)相關(guān)的模擬軟件，通過這些軟件對這個(gè)過程進(jìn)行模擬并計(jì)算出最終耗能的量，然后通過分析這些數(shù)據(jù)得到最優(yōu)的參數(shù)，再通過整合這些參數(shù)對生產(chǎn)過程進(jìn)行操作與優(yōu)化，最終達(dá)到節(jié)約成本的同時(shí)提高資源利用效率，最終提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

乙酸乙烯;精餾工藝;節(jié)能;優(yōu)化

乙酸乙烯作為世界上產(chǎn)量最多的化工原料之一，具有很廣泛的運(yùn)用領(lǐng)域。比如乙酸乙烯可以運(yùn)用于涂料的制作、材料的加工；在農(nóng)業(yè)上還可以用于改良土壤，以達(dá)到到提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量的目的，除此之外，還有許多其它用途，在此不一一贅述。作為重要的化工原料之一，我國生產(chǎn)乙酸乙烯的方法非常復(fù)雜，現(xiàn)階段主要采用的是通過電石乙炔法進(jìn)行生產(chǎn)。在生產(chǎn)的過程中，需要精餾塔的數(shù)量比較多，所以在生產(chǎn)過程中消耗的能量比較大。為了達(dá)到節(jié)省能源同時(shí)降低能量消耗的目的，生產(chǎn)乙酸乙烯的企業(yè)不斷將該生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行更新，力求研究出一種能夠提高產(chǎn)量同時(shí)節(jié)約能源的方法。在整個(gè)研究過程中具有非常多的困難，所以這種研究只能在小范圍內(nèi)展開，不能推廣到整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)，這種情況對于整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)來說，改造的意義并沒有預(yù)想那么大。本文將針對乙酸乙烯精餾工藝的節(jié)能與優(yōu)化這兩個(gè)方面進(jìn)行簡要分析。

1 乙酸乙烯精餾工藝流程概述

一般情況下，乙酸乙烯精餾工藝的流程一般可以分為三個(gè)：首先是粗分系統(tǒng)，其次是乙酸乙烯精制以及乙酸精制系統(tǒng)，第三個(gè)是回收系統(tǒng)。

(1)精餾工藝的主要原料 在對乙酸乙烯進(jìn)行精餾的過程中，需要用到的原料有很多種。這些原料一般有乙酸、丁烯醛、甲醇、乙醛、二乙酸亞乙酯、乙酸酐、丙酮等等原料。

(2)對于粗分系統(tǒng)進(jìn)行簡述 一般來說，粗分系統(tǒng)可以分為一塔、二塔、七塔和其它一些系統(tǒng)分支。在粗分系統(tǒng)中，合成反應(yīng)液進(jìn)入到一塔之中，在它的頂部蒸餾出了乙酸乙烯和乙醛。在進(jìn)入七塔的時(shí)候，其中的物質(zhì)是乙酸乙烯和乙酸以及其他一些材料，這道工序可以控制乙酸的含量。當(dāng)材料通過二塔時(shí)，乙酸乙烯和乙酸被分隔開來，從它的不同部位流出初步制成的乙酸和乙酸乙烯。七塔是進(jìn)行最終一個(gè)步驟的場所，它是萃取精餾塔。工作人員從塔的頂部不斷加入蒸餾水，制作過程中的回收液體再次進(jìn)入到一塔之中，萃取液流入到之后的殘?jiān)厥障到y(tǒng)之中。

(3)對乙酸精制系統(tǒng)以及乙酸乙烯精制系統(tǒng)進(jìn)行概述 乙酸乙烯精制系統(tǒng)通常分為精餾三塔和其他設(shè)備。在上一步驟中，得到粗制的乙酸流入到精餾五塔時(shí)，塔中的固定位置可以收集產(chǎn)生的乙酸，產(chǎn)生的流出物流入到回收系統(tǒng)之中，同時(shí)殘?jiān)矔魅氲綒堅(jiān)厥障到y(tǒng)之中。從二塔得到的粗乙酸乙烯進(jìn)入到精餾三塔之后，固定位置收集精乙酸乙烯，流出物流到殘?jiān)厥障到y(tǒng)。

(4)對殘?jiān)厥障到y(tǒng)進(jìn)行簡述 所謂殘?jiān)厥障到y(tǒng)，主要設(shè)備是殘?jiān)舭l(fā)器，通過將蒸餾得到的粗制的乙酸蒸汽通過冷凝器凝結(jié)之后進(jìn)入到精餾五塔。

2 對乙酸乙烯精餾進(jìn)行優(yōu)化和分析

通過各個(gè)工段對乙酸乙烯精餾工藝的不同要求，我們進(jìn)行了以下分析。

(1)挑選入料位置 入料位置選擇不同，會對分離性能造成一些影響，所以我們一定要選擇最優(yōu)進(jìn)料板。最優(yōu)進(jìn)料板是指在一定的產(chǎn)品純度之下，能夠讓再沸器熱量輸入最小的進(jìn)料板。

(2)餾出比分析需要注意的問題 一般情況下，我們需要保證產(chǎn)品純度的前提下，盡量提高產(chǎn)品的產(chǎn)出率，以提高經(jīng)濟(jì)效益。

(3)乙酸乙烯精餾過程能量的利用 乙酸乙烯在精餾過程中普遍存在能耗高的問題，充分利用乙酸乙烯精餾過程中所散發(fā)的能量，能夠在一定程度上降低該過程的能耗。經(jīng)實(shí)驗(yàn)表明，對乙酸乙烯精餾過程中能量的利用也是最為節(jié)能的方法。通過流程模擬軟件對該過程進(jìn)行模擬計(jì)算，從而獲得最優(yōu)的的操作參數(shù)，將操作參數(shù)與熱力學(xué)第一定律相結(jié)合能夠得到充分利用乙酸乙烯精餾過程能量的方案。熱力學(xué)定律中包括熱能和冷能，通過對乙酸乙烯精餾過程中能量的分析，可以將該能量分為熱能和冷能。因此我們可以充分利用其散發(fā)的熱能和冷能進(jìn)行節(jié)能，比如可以利用乙酸乙烯精餾過程中所散發(fā)的熱能對原材料進(jìn)行預(yù)加熱，蒸餾塔頂?shù)臒嵴羝麥囟葮O高，所以原材料對于蒸餾塔頂中的氣化潛熱能夠充分的吸收，因而在此過程中，便達(dá)到了對乙酸乙烯精餾過程中熱能的充分利用。如果將原材料進(jìn)行預(yù)熱后冷卻，就必須消耗大量的冷能量，在冷卻這一環(huán)節(jié)的過程中，當(dāng)合成液進(jìn)入到蒸餾塔頂時(shí)，液體的溫度比塔頂?shù)臏囟壬缘?，可以帶走一部分熱量，與此同時(shí)，合成液又可以在此過程中得到冷卻。所以充分利用乙酸乙烯精餾過程中的能量可以使工作達(dá)到事半功倍的效果。

3 結(jié)語

縱觀全文，作為一種非常重要的有機(jī)化工原料，乙酸乙烯的應(yīng)用范圍非常廣泛。本文主要通過敘述對乙酸乙烯精餾工藝流程進(jìn)行優(yōu)化的過程，對現(xiàn)階段生產(chǎn)乙酸乙烯企業(yè)進(jìn)行引導(dǎo)，最終將現(xiàn)有的乙酸乙烯生產(chǎn)工藝進(jìn)行全方位改進(jìn)，力求節(jié)約能源的同時(shí)提高資源利用效率和經(jīng)濟(jì)效益。

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