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        敵草隆生產(chǎn)過程中甲苯分離技術改造及應用

        2019-08-13 07:54:06冶正得徐志宏王海東
        石油化工應用 2019年7期
        關鍵詞:敵草輸送泵自流

        冶正得,徐志宏,王海東,張 勇,施 飛

        (寧夏新安科技有限公司,寧夏石嘴山 753400)

        敵草隆,英文名稱Diuron,美國杜邦公司開發(fā)的一種取代脲類除草劑。它具有內吸傳導作用和一定的觸殺作用,以根系吸收為主。主要用于棉花、大豆、玉米、花生、甘蔗、果樹、茶樹、橡膠樹等旱地作物防除一年生禾本科雜草和某些闊葉雜草,對多年生雜草如狗根、香附子等也有良好的防除效果[1]。本公司的敵草隆生產(chǎn)工藝是將3,4-二氯苯胺(簡稱苯胺)和甲苯混合溶解,經(jīng)升溫脫水、冷卻得到3,4-二氯苯胺甲苯溶液(簡稱苯胺液),向苯胺液中通入光氣進行光氣化反應、精餾,得到3,4-二氯苯基異氰酸酯(簡稱異酯),異酯和二甲胺反應生成敵草隆,再經(jīng)結晶、離心、干燥得到敵草隆產(chǎn)品[2-5]。生產(chǎn)過程中,通光、酯化、脫光工序的尾氣收集和處理對敵草隆生產(chǎn)至關重要,尾氣的處理效果直接影響安全環(huán)保和職業(yè)衛(wèi)生健康。

        1 安全技術改造方案

        1.1 甲苯粗分離

        由于甲苯密度比鹽酸小且甲苯不溶于鹽酸,生產(chǎn)中甲苯富集于鹽酸表面,甲苯與鹽酸之間形成界面,通過在界面附近設置溢流口,就可以很容易的將大部分甲苯通過溢流收集于一級鹽酸儲罐中。最后將一級儲罐中甲苯進行分離。以本公司現(xiàn)有4 000 t/a敵草隆生產(chǎn)裝置為例,尾氣吸收系統(tǒng)有4臺鹽酸儲罐,相互之間通過氟塑料合金泵進行翻酸,將原已富集在鹽酸表面的甲苯又與鹽酸混合,不利于分離處理;本次技改是將4臺鹽酸儲罐相互之間用平衡管串聯(lián),從四級鹽酸儲罐到一級鹽酸儲罐平衡管高度逐級降低100 mm,四級液位控制在2 000 mm,三級液位控制在1 900 mm,二級液位控制在1 800 mm,一級液位控制在1 700 mm(見圖1),從而在一級鹽酸儲罐表面甲苯含量增大,通過自流進入分離器中進行分離。

        1.2 甲苯分離器設計

        分離器的設計原理根據(jù)液體壓強公式P=ρgh進行設計。

        根據(jù)液體壓強公式:ρ混gh=ρ甲苯gh1+ρ鹽酸gh2

        已知:h=1 300 mm、ρ鹽酸=1.149 2、ρ甲苯=0.886、ρ混=ρ鹽酸

        則:h1=1.297(1 300-h2)

        設:h2=1 250 mm則h1=65 mm

        h2=1 200 mm則h1=130 mm

        h2=1 150 mm則h1=195 mm

        即:甲苯出口與鹽酸出口垂直間距50 mm時,甲苯層厚度65 mm;

        甲苯出口與鹽酸出口垂直間距100 mm時,甲苯層厚度130 mm;

        甲苯出口與鹽酸出口垂直間距150 mm時,甲苯層厚度195 mm。

        圖1 鹽酸儲罐流程圖

        圖2 分離器

        圖3 分離流程圖

        分離器通過自主設計,采用雙層結構(見圖2),在兩層之間設置8塊折流板,折流板寬度300 mm,鹽酸進口處折流板寬度350 mm,鹽酸出口處折流板寬度350 mm,分離器外筒內徑1 200 mm,內筒外徑500 mm,高度1 500 mm,夾層容積1.4 m3。經(jīng)過計算停留時間2.3 h,鹽酸從N1進入,經(jīng)過折流腔體,鹽酸從N5口進入內筒,從N4口流出進入緩沖罐,甲苯密度較鹽酸小,富集于液面之上,形成界面,液位高于鹽酸液位,從N2口流出至甲苯緩沖罐,最終實現(xiàn)分離。

        1.3 改造工藝流程

        富集于鹽酸表面的甲苯層從鹽酸儲罐溢流至三級鹽酸儲罐,三級鹽酸儲罐再自流到二級鹽酸儲罐,二級鹽酸儲罐自流到一級鹽酸儲罐,最后從一級鹽酸儲罐自流至分離器。含有甲苯的鹽酸在分離器外層經(jīng)過8次折流后實現(xiàn)界面分離,鹽酸在底部進入內筒,甲苯在外筒,當內筒液位達到1 250 mm時,鹽酸自流至鹽酸緩沖罐。當外筒液位達到1 315 mm時自流至甲苯緩沖罐,鹽酸從分離器內筒利用液位差自流到鹽酸緩沖罐。當鹽酸緩沖罐液位到800 mm時,自動啟動鹽酸輸送泵將鹽酸輸送至500 m3鹽酸儲槽,經(jīng)化驗合格后外售。當甲苯緩沖罐液位達到800 mm時,自動啟動甲苯輸送泵將甲苯輸送至三級光甲液釜中,檢驗合格,循環(huán)使用。甲苯從分離器夾套中利用液位差自流到甲苯緩沖罐,利用甲苯輸送泵送至三級光甲液釜。分離器、鹽酸、甲苯緩沖罐產(chǎn)生的尾氣集中收集送往一級鹽酸儲罐,具體流程(見圖3)。

        1.4 自動控制

        鹽酸緩沖罐安裝液位計,鹽酸輸送泵使用變頻電機,液位與泵連鎖,當鹽酸液位到800 mm時自動啟動鹽酸輸送泵,當液位到達400 mm時自動停止鹽酸輸送泵,達到自動控制的目的,避免現(xiàn)場工人頻繁啟停泵操作,鹽酸泄漏傷人事故。

        甲苯緩沖罐安裝液位計,甲苯輸送泵使用變頻電機,液位與泵連鎖,當甲苯液位到800 mm時自動啟動甲苯輸送泵,當液位到達400 mm時自動停止甲苯輸送泵,達到自動控制的目的,避免現(xiàn)場工人頻繁啟停泵操作,甲苯泄漏傷人事故。

        1.5 設備選型(見表1)

        2 結論

        通過本次安全技術改造,分離出敵草隆生產(chǎn)副產(chǎn)鹽酸中的甲苯,降低鹽酸中甲苯含量,提高副產(chǎn)鹽酸品質,回收部分甲苯,降低生產(chǎn)成本,減小危險因素,避免副產(chǎn)鹽酸中由于甲苯含量高成為危險廢物。

        表1 設備型號

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