汝海峰,鄭朝宇,劉全偉

（天津渤化永利化工股份有限公司，天津300452）

1 醋酸裝置簡(jiǎn)介

目前大部分醋酸裝置采用的是甲醇低壓液相羰基合成醋酸工藝。原料CO 和甲醇由上游提供，醋酸裝置由高壓一氧化碳工序、合成工序、精餾工序、吸收工序、催化劑工序、中間貯罐區(qū)、密封液系統(tǒng)、火炬系統(tǒng)和丙酸回收工序九個(gè)工序組成，其中重要工序有合成、精餾和吸收三大工序，合成工序用來(lái)合成粗醋酸，在一定壓力及一定溫度條件下，來(lái)自中間罐區(qū)的甲醇與一氧化碳進(jìn)入反應(yīng)釜并在催化劑銠及助催化劑碘甲烷、碘化氫的作用下生成醋酸。精餾工序利用粗醋酸中各組分間的沸點(diǎn)差，采用精餾方法將該混合物加以分離，最終得到合格醋酸成品。在吸收工序中，所用的吸收劑為甲醇，利用各組分在吸收劑中的溶解度的差別和低溫冷凝的原理，采用高壓吸收和低溫吸收工藝過(guò)程，將來(lái)自合成工序的高壓尾氣和來(lái)自精餾工序的低壓尾氣中的有機(jī)組分加以回收，使之返回合成工序循環(huán)使用。

2 醋酸裝置目前運(yùn)行狀況

在醋酸裝置穩(wěn)定運(yùn)行的前提下，對(duì)如何提高裝置的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，降低醋酸產(chǎn)品的成本，使得在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出，已成為現(xiàn)在醋酸生產(chǎn)的重中之重。

1）隨著生產(chǎn)負(fù)荷的提高，醋酸裝置產(chǎn)生的副產(chǎn)蒸汽在滿足自身需要的情況下，還有大部分就地排放，造成了能源浪費(fèi)。

2）通過(guò)對(duì)裝置運(yùn)行數(shù)據(jù)的分析以及對(duì)裝置本身的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)與理解，發(fā)現(xiàn)其具備進(jìn)一步挖潛的能力，進(jìn)一步優(yōu)化指標(biāo)，加強(qiáng)管理，可以實(shí)現(xiàn)降低生產(chǎn)成本的目的。

3 提高裝置經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的對(duì)策

3.1 回收醋酸裝置的副產(chǎn)蒸汽

3.1.1 目前狀況

合成醋酸的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，生成的部分反應(yīng)熱通過(guò)外循環(huán)換熱器（E072201）移走，從而產(chǎn)生了副產(chǎn)蒸汽，根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，在裝置滿負(fù)荷下，約有5t/h、0.6MPa 的副產(chǎn)汽產(chǎn)生（其產(chǎn)生量隨負(fù)荷的增加而增大），主要去路：一是并入裝置區(qū)內(nèi)的0.25MPa 蒸汽管網(wǎng)，主要用在設(shè)備及管線的伴熱（1t/h 左右）；二是剩余的蒸汽全部就地排放（4t/h左右）。尤其是在夏季生產(chǎn)時(shí)，設(shè)備及管線不需要伴熱，則產(chǎn)生的副產(chǎn)汽全部就地排放。這樣不僅造成能源的浪費(fèi)，而且增加現(xiàn)場(chǎng)噪音、環(huán)境的污染，影響職工的身心健康。

3.1.2 解決措施

針對(duì)上述現(xiàn)狀，曾考慮引進(jìn)一臺(tái)蒸汽壓縮機(jī)，將產(chǎn)生的副產(chǎn)蒸汽壓力由0.6MPa 提高到1.6MPa，用于裝置使用，因?yàn)榇姿嵫b置的精餾工序再沸器使用的蒸汽為1.6MPa，從而減少了1.6MPa蒸汽的使用量，降低了蒸汽消耗，達(dá)到了蒸汽的循環(huán)利用，但由于電機(jī)功率大，裝置配電站供電能力有待考察，壓縮機(jī)價(jià)格高等因素，造成整體投資比較高，故此方案沒(méi)有實(shí)施。

裝置內(nèi)部無(wú)法消化這些副產(chǎn)蒸汽，通過(guò)對(duì)裝置外部的研究，查閱相關(guān)資料了解到，火炬用于消煙和伴熱的蒸汽為0.6MPa，我裝置產(chǎn)生的副產(chǎn)蒸汽完全可以供給火炬使用。通過(guò)新接一條外循環(huán)換熱器（E072201）副產(chǎn)蒸汽至火炬消煙蒸汽的管線，將副產(chǎn)蒸汽并入火炬蒸汽管網(wǎng)，此方案簡(jiǎn)單可行，解決了副產(chǎn)蒸汽外排的問(wèn)題，具體工藝流程見(jiàn)圖1。

圖1

3.1.3 關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)

通過(guò)新加的流程，將副產(chǎn)蒸汽有效回收利用，解決了能源浪費(fèi)、現(xiàn)場(chǎng)噪音、環(huán)境污染的問(wèn)題。

在流程投用后，如何保證兩個(gè)裝置穩(wěn)定運(yùn)行，成為該項(xiàng)方案的關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)，因?yàn)榇姿嵫b置正常生產(chǎn)情況下，反應(yīng)釜的溫度通過(guò)副產(chǎn)蒸汽量進(jìn)行調(diào)節(jié)，副產(chǎn)蒸汽波動(dòng)則會(huì)影響反應(yīng)溫度，進(jìn)而影響整個(gè)裝置的穩(wěn)定性。為此，通過(guò)加強(qiáng)操作，優(yōu)化調(diào)整，摸索可行的操作模式，以保證裝置運(yùn)行穩(wěn)定，達(dá)到蒸汽回收的目標(biāo)。

3.1.4 預(yù)計(jì)經(jīng)濟(jì)效益

按負(fù)荷100%計(jì)算：①夏季：就地外排量≈5t/h，②冬季：就地外排量≈4t/h，按年生產(chǎn)8000h 計(jì)算，夏季可產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益：5×4000×124=248 萬(wàn)元，冬季可產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益：4×4000×124=198.4 萬(wàn)元，故1a 可產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益=248+198.4=446.4 萬(wàn)元。（副產(chǎn)蒸汽 124 元/t）。

3.2 降低助催化劑氫碘酸的消耗

3.2.1 目前狀況

醋酸裝置氫碘酸的單耗在90g/t 左右，目前氫碘酸的市場(chǎng)售價(jià)約為20 萬(wàn)元/t，進(jìn)一步節(jié)約氫碘酸的使用量，可以降低醋酸的生產(chǎn)成本，通過(guò)對(duì)裝置的進(jìn)一步理解與認(rèn)識(shí)，發(fā)現(xiàn)裝置具備進(jìn)一步挖潛的能力。

3.2.2 解決措施

優(yōu)化操作，提高脫氫塔釜含水量，減少氫碘酸流向后系統(tǒng)，在脫水塔中部補(bǔ)加一定量的甲醇溶液，與氫碘酸反應(yīng)生成碘甲烷，通過(guò)相關(guān)流程返回至合成系統(tǒng)。

在保證系統(tǒng)各項(xiàng)指標(biāo)正常、生產(chǎn)穩(wěn)定運(yùn)行的前提下，降低閃蒸比，提高低壓系統(tǒng)的壓力，進(jìn)一步降低高壓尾氣放空量，以減少氫碘酸從氣相中的消耗，同時(shí)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)人員對(duì)跑冒滴漏的檢查，特別是對(duì)出現(xiàn)跑冒滴漏的部位要及時(shí)處理，已經(jīng)漏液的位置，及時(shí)將液體回收專用桶中，并倒至集液罐中，返回系統(tǒng)中繼續(xù)使用。

3.2.3 技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)

氫碘酸在合成醋酸的反應(yīng)中作為助催化劑是種很重要的組分，直接影響反應(yīng)的好差，關(guān)系到整個(gè)反應(yīng)圈是否能夠順利進(jìn)行，故在降低其消耗過(guò)程中，一定要注意并及時(shí)調(diào)整反應(yīng)液的組分，在降低氫碘酸消耗的同時(shí)又不影響生產(chǎn)。

3.2.4 預(yù)計(jì)經(jīng)濟(jì)效益

按年產(chǎn)20 萬(wàn)t 醋酸計(jì)算，氫碘酸的單耗由90g/t 降到60g/t，則 1a 可創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益為：（90-60）/1000000×20×200000=120 萬(wàn)元。

4 今后醋酸經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中需注意的問(wèn)題

通過(guò)采取以上兩個(gè)措施，使得醋酸裝置的運(yùn)行成本明顯下降，但在運(yùn)行過(guò)程中及今后生產(chǎn)中還有許多地方需要完善與提高。

1）外循環(huán)換熱器產(chǎn)生的副產(chǎn)汽至火炬蒸汽管道的流程控制為現(xiàn)場(chǎng)操作，需增加相關(guān)儀表配件，以提高裝置的自動(dòng)化程度，減少系統(tǒng)的波動(dòng)。

2） 繼續(xù)做好經(jīng)濟(jì)運(yùn)行項(xiàng)目運(yùn)行過(guò)程中的統(tǒng)計(jì)、分析工作，根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)果及時(shí)對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行調(diào)整，保證生產(chǎn)高質(zhì)高效運(yùn)行。

3）繼續(xù)挖掘裝置潛力，以實(shí)現(xiàn)進(jìn)步降低生產(chǎn)成本。