桑強(qiáng) 王洪偉
摘要:通過(guò)本方案的實(shí)施,宗旨為提高醇酮產(chǎn)品質(zhì)量,降低下游己二酸裝置雜質(zhì)含量,減低廢水排放,減輕環(huán)保壓力,但同時(shí)要兼顧物耗以及能耗等綜合因素,達(dá)到效益最大化。
關(guān)鍵詞:回流;塔底溫度;能耗
1 前言
新醇酮裝置的產(chǎn)品為醇酮,即環(huán)己醇與環(huán)己酮的混合物,目前產(chǎn)品控制指標(biāo)為環(huán)己醇+環(huán)己酮(質(zhì)量分?jǐn)?shù))≥97.0%,為降低下游己二酸裝置雜質(zhì)含量,減輕環(huán)保壓力,通過(guò)主要參數(shù)調(diào)整,使醇酮產(chǎn)品中環(huán)己醇和環(huán)己酮含量大于98.5%,重組分0.5%以下,輕組分0.7%以下,達(dá)到提高醇酮產(chǎn)品純度的目的。整個(gè)調(diào)整時(shí)間為10天,期間密切監(jiān)控裝置運(yùn)行情況,避免生產(chǎn)波動(dòng),同時(shí)做好能耗、物耗等消耗統(tǒng)計(jì),最終對(duì)實(shí)施效果進(jìn)行分析總結(jié),為裝置的下一步優(yōu)化工作提供技術(shù)支持。
2 工藝簡(jiǎn)介
新醇酮裝置采用隆波利公司(Rhone Pouleno)專(zhuān)利技術(shù),生產(chǎn)環(huán)己醇和環(huán)己酮。環(huán)己烷在沒(méi)有催化劑存在的情況下,用貧氧空氣氧化得到環(huán)己基過(guò)氧化氫,環(huán)己基過(guò)氧化氫在鉻酸叔丁酯催化劑的存在下,分解生成環(huán)己醇和環(huán)己酮。
這種工藝具有以下特點(diǎn):
(1)環(huán)己烷氧化沒(méi)有催化劑,氧化條件比較緩和,氧化深度較淺,即轉(zhuǎn)化率較低。因此氧化過(guò)頭的副產(chǎn)物較少,收率較高,氧化器不會(huì)結(jié)焦。
(2)由于反應(yīng)中,使用鈍化劑焦磷酸鈉,并控制反應(yīng)溫度,使環(huán)己烷氧生產(chǎn)的中間產(chǎn)物環(huán)己基過(guò)氧化氫比較穩(wěn)定,并利于氧化物的后處理。
(3)環(huán)己基過(guò)氧化氫催化分解生成醇酮混合物中,酮:醇為1.5,環(huán)己酮含量高,有利于進(jìn)一步制取己二酸及尼龍6。
3 工藝調(diào)整情況
(1)氧化工段。來(lái)自各工段的環(huán)己烷原料,經(jīng)預(yù)熱后依次流經(jīng)五臺(tái)串聯(lián)反應(yīng)器。新鮮空氣用部分循環(huán)氣稀釋成貧氧空氣后并聯(lián)送入各反應(yīng)器。氧化尾氣與進(jìn)料換熱進(jìn)入高壓洗滌塔回收環(huán)己烷。因反應(yīng)是向體積縮小的方向進(jìn)行,提高壓力對(duì)反應(yīng)是有利的,但壓力的提高不僅增加設(shè)備的制造費(fèi)用,而且對(duì)生產(chǎn)也是不安全的,壓力選擇應(yīng)滿(mǎn)足工藝要求的最小值。適當(dāng)減少反應(yīng)壓力,也可降低反應(yīng)深度,減少副產(chǎn)物的生成,但同時(shí)會(huì)造成尾氧升高,需提高反應(yīng)器溫度來(lái)進(jìn)行控制。
具體實(shí)施措施為:將氧化反應(yīng)系統(tǒng)壓力由1.83MPa降至1.815MPa。
(2)蒸餾工段。來(lái)自脫過(guò)氧化器的粗烷的粗醇酮再在精餾塔中精制,塔頂?shù)玫酱纪a(chǎn)品,塔底重組分經(jīng)脫焦器回收醇酮后送界區(qū)外重組分罐,作為危廢外銷(xiāo)處理。 第二環(huán)己烷塔是控制輕組分的重要設(shè)備,提高塔底溫度,可增加輕組分的脫除。通過(guò)提高精餾塔的頂壓、回流、降低塔底溫度,可降低塔頂醇酮產(chǎn)品中重組分的含量。
具體實(shí)施措施為:1)第二脫環(huán)己烷塔塔底溫度由127℃提高到129℃;
2)精餾塔塔頂壓力PCV2326從5.5KPa提高到6.5KPa ;
3)精餾塔塔底溫度TR2332從150℃降低到145℃;
4)精餾塔塔頂回流FRC2332從4.4m3/h提高到5.5m3/h。
通過(guò)以上措施的實(shí)施,雖然可提高醇酮產(chǎn)品的純度,但會(huì)造成進(jìn)料換熱器以及蒸餾塔加熱蒸汽耗量的增加,并減少醇酮產(chǎn)品的采出,對(duì)物耗以及能耗影響較大。
4 實(shí)施效果
統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,醇酮產(chǎn)品中環(huán)己醇和環(huán)己酮含量從97.89%(調(diào)整前)提高到了98.45%,重組分從0.9%(調(diào)整前)降低至0.54%(平均值),輕組分從1.1%(調(diào)整前)降低到0.8%(平均值)。
數(shù)據(jù)顯示,醇酮產(chǎn)量從170t/天降低到167.42t/天;環(huán)己烷單耗從1039Kg/t提高到1062Kg/t;低壓蒸汽增加0.1t/t,中壓蒸汽增加0.07t/t。
成本變動(dòng)情況:
0.02*6486.688+0.1*177.34+0.07*189.79+0.02*5.61+0.05*24.96+0.2*2.09-0.03*0.3+0.41*0.25-1.57*0.56-0.2*2+35.35*0.87=212.23(元)
醇酮質(zhì)量提純期間,能動(dòng)及物耗成本增加約212.23元。
5 總結(jié)
本次提質(zhì)操作基本達(dá)到了預(yù)期的后果,產(chǎn)品純度提升明顯,但成本增加了212.23元,成本增加較多,方案是否可行還需進(jìn)一步探討與研究。