甲乙酮生产中工艺水处理单元的改造与应用
甲乙酮生产工艺流程的优化_吴健明
甲乙酮生产工艺流程的优化吴健明（泰州石油化工有限责任公司江苏泰州２２５３００）摘要：通过对原有甲乙酮装置工艺流程的分析，找出各单元存在的问题，根据实际操作数据，结合同类装置的经验，利用现有条件，提出解决方案，对新建的甲乙酮装置的工艺流程进行了进一步优化改进。
为今后同类装置的工艺设计，提供了较好的借鉴。
关键词：MEK；丁烯；反应；精制；工艺优化甲乙酮（ＭＥＫ），又名丁酮、甲基乙基酮是一种性能优良，用途广泛的有机溶剂，具有优异的溶解性和干燥特性，其溶解能力与丙酮相当，且具有沸点较高、蒸汽压较低的优点，对各种天然树脂、纤维素酯类、合成树脂等具有良好的溶解性能。
作为碳四气体综合利用的一个重要项目，我国甲乙酮市场生产技术成熟，供需较为平衡［１］。
泰州石化在碳四气体利用上有着自身的优势，是目前中石化系统内唯一的甲乙酮生产企业，至２０１４年将形成１２万吨／年的生产能力［２］。
通过对公司原有的３万吨／年甲乙酮装置生产中工艺流程、节能降耗等问题的分析，并结合实际情况，对新建的８万吨／年甲乙酮装置的生产工艺流程进行了优化改进。
一、3万吨/年甲乙酮装置生产工艺分析１．丁烯提浓单元本单元塔均采用规整填料塔，以ＭＴＢＥ装置后的剩余碳四为原料，用萃取精馏的方法，以东华科技与烟台大学化工系联合开发的高效二元混合萃取剂为溶剂，分离丁烷与丁烯。
设计进料量为６ｔ／ｈ，萃取精馏塔顶正丁烷含量大于８５％，汽提塔顶正丁烯含量不小于９７％，在生产过程中，上述指标未能一直保持合格，且溶剂再生时脱轻和脱重均利用Ｖ００３系统进行，导致提浓单元收率仅有８５％，溶剂再生次数增加。
丁烯提浓单元工艺流程见图１。
图1丁烯提浓单元工艺流程简图Fig.1The diagram of concentrating butylenes unit2.仲丁醇合成与精制单元仲丁醇合成与精制采用东华科技技术中心开发的国产化技术，正丁烯直接水合生成仲丁醇，生成的仲丁醇经过一系列精制过程精馏得到９９ｗｔ％纯度以上的仲丁醇半成品。
甲乙酮装置的工艺技术特点及工业生产分析
甲乙酮装置的工艺技术特点及工业生产分析甲乙酮是一种重要的有机合成中间体，广泛应用于合成、表面活性剂等各个领域。
其主要工艺流程包括：乙醇脱水、甲醇氧化反应和甲乙酮分离纯化三个环节。
下面我们简要介绍一下甲乙酮装置的工艺技术特点及工业生产分析。
1、乙醇脱水在甲乙酮生产的过程中，乙醇脱水是生产甲乙酮的第一步。
在这个步骤中，乙醇与硫酸或碳酸钠等物质反应生成乙烯和水。
为了达到更高的反应效率，一般在高温、高压下进行，可以选择采用连续操作或批量操作。
2、甲醇氧化反应甲醇氧化反应是甲乙酮合成的关键步骤，是生产甲乙酮的核心技术。
在这个步骤中，甲醇与空气通过催化剂反应形成甲醛和二甲醛等中间体，然后经过一系列反应生成甲乙酮。
此步骤中，甲醇氧化反应时间长、反应温度高、氧化催化剂种类多，需要选用合适的催化剂及氧气流量以提高反应速率。
3、甲乙酮分离纯化甲乙酮分离纯化是制备甲乙酮的最后一步。
在这个步骤中，需要选用合适的分离器，并通过不同的物理或化学方法进行分离。
常用的操作包括蒸馏、溶剂抽提和结晶分离等，以获得高纯度的甲乙酮。
从工业生产的角度来看，甲乙酮的产量、质量、成本和能源效率是制约工艺技术进步和优化的关键因素。
近年来，随着先进催化、新型反应器和工艺流程的使用，甲乙酮的产量得到了显著提高，同时其质量也得到了很好的保证。
此外，采用新型的工艺流程，可显著提高甲乙酮生产的能源效率，减少对环境的影响。
总之，甲乙酮装置的工艺技术特点在不断发展，其通过实际应用不断优化，以生产高品质、高产量的甲乙酮，推动着我国有机化工产业的持续发展。
甲乙酮装置的工艺技术特点及工业生产分析
甲乙酮装置的工艺技术特点及工业生产分析
甲乙酮是一种在化工领域广泛应用的有机溶剂，其生产装置采用酮羰基化反应技术制备。
甲乙酮装置的工艺技术特点及工业生产分析如下：
1. 工艺流程简单，易于操作
甲乙酮装置的生产流程主要包括生产原料准备、反应釜加热并通入氢气、装置升温至
反应温度、升温后停止通氢，升温降温后收集产物等步骤。
该流程简单易于操作，适用于
工业生产的需求。
2. 高效生产，经济效益显著
甲乙酮装置采用酮羰基化反应技术制备，反应效率高，产量大，且反应物料价格低廉，生产成本相对较低，经济效益显著。
3. 节能减排，环保节能
甲乙酮装置的生产过程中不需要额外添加任何催化剂和助剂，避免了不必要的污染和
废弃物产生。
此外，反应釜的加热需要较少的能量，电费和化石燃料消耗都相对较少，可
以达到节能减排的效果。
4. 自动化控制，生产效率提高
甲乙酮装置采用自动化控制系统，监测反应温度和压力等重要参数，并根据设定的参
数自动调节反应筒内气氛和供料流量等，使生产过程更加智能化，提高生产效率。
5. 安全性高，操作稳定
甲乙酮装置的操作稳定，反应过程安全可靠，同时生产装置也具有良好的操作性能，
可有效降低操作难度和工人安全风险。
6. 工业使用广泛，市场需求大
综上所述，甲乙酮装置是一种简单易操作、高效生产、节能减排、自动化控制、安全
性高、市场需求大的工业制造设备，有着广泛的工业应用前景。
甲乙酮生产工艺过程产生的污染源及控制措施
（１）合理选型目前。很多高效泵在远离最佳工况点位置上运 行，能耗大、装置效率低，从某种意义上说这是由选用泵的技术规范 决定的。泵在选型过程中经过的部门越多，安全裕量就留得越大，不 仅造成很大浪费，有的甚至无法正常工作。（２）正确确定泵的几何安 装高度选泵时，一定要使泵的汽蚀性能满足使用要求，即使泵的汽 蚀性能满足装置或系统所能提供的汽蚀余量值。具体地说，就是正 确确定泵的几何安装高度。有的安装人员对泵的理论性能不甚了 解，不会也从不去计算泵的允许安装高度，只按照过去的经验去确 定泵的安装高度．还有的安装人员认为泵的扬程越大，安装高度就 越大；或者由于对吸入管路系统阻力损失估计不足，介质的温度波 动估计不足，吸人池液面水位变化估计不足等原因，使得泵处于潜 在汽蚀状态下运行，造成泵的损坏较快，或者发生汽蚀，不能工作。
等排水，经收集后排至污水处理厂，达标后外排。
甲乙酮装置污染物对污水处理厂的影响 甲乙酮装置主要特 征污染物有甲乙酮、仲丁醇等，均属脂肪族类有机物质．具有一定的
可生化性能，排八污水处理厂进水水质ＣＯＤｃｒ＝４１２．４７～２９６ｍｇ／Ｉ，
低于原有废水进污水处理厂前的浓度（ＣＯＤｃｒ＝６７８ｍｇ／Ｉ）．因此废水 进入污水处理厂后不会带来很大冲击，而且还会使污染物浓度降 低。从水量方面看，甲乙酮废水量平均为１５ ５５ｔ／＇ｎ、最大为４３ ４０帅，
６７
万方数据
排放的噪声在９０—９５分贝。 ２ ２主要污染韧排放点（见图１
囤１带三废排放点的工艺流程示意囝 三、控制措施 １、废气治理甲乙酮装置安全阀事故放空气有总管收集后，送 往火炬回收系统；甲乙酮合成反应时产生的富氢尾气，经压缩提纯 后送加氢装置综合利用。 甲乙酮触媒再生尾气主要成份为ＣＯ：及ＣＯ，不含限排的大气 污染物指标，且４－６周排１次，经２０ｍ高排气筒高空排放。 烧瓦斯的热媒炉烟道气，其主要成份为Ｎ，匣ＣＯ。，ＳＯ。及烟尘 含量很小，Ｓ０２排放浓度为６０ ５３ｍｇ／Ｎｍｉ烟尘排放浓度为 １ ３９ｒｒｌｇ／Ｎｍ３，远远低于《工业炉窑大气污染物排放标准》 （ＧＢ９０７８－１９９６０）中二级标准，经３０米高排气筒高空达标排放。 对原料、中间产品及产品的储罐等部位会产生一定的挥发性损 失，即面源污染。采取措施有．采用内浮顶式储罐，减少“呼吸”损失， 加强对阻失器、呼吸阍等的维修管理。 ２、废水治理装置生产、生活排水情况．甲乙酮装置排放的废
甲乙酮装置的工艺技术特点及工业生产分析
甲乙酮装置的工艺技术特点及工业生产分析甲乙酮，又称丙酮，是一种常用的有机溶剂和化工原料，广泛应用于颜料、胶粘剂、涂料、塑料和纺织品等行业。
甲乙酮的生产主要通过氢氧化物合成法，这种工艺具有成本低、能耗低、排放少的特点，是目前甲乙酮生产的主流工艺之一。
本文将从甲乙酮装置的工艺技术特点和工业生产分析两个方面展开，对甲乙酮的生产过程进行深入探讨，为相关行业提供参考和借鉴。
一、工艺技术特点1.1 低能耗高效率甲乙酮的生产工艺中，氢氧化法合成甲乙酮是目前最为成熟的方法之一。
该方法主要通过对煤制气或石油制气得到的合成气进行加压、改性后，再使其与氢氧化物在一定的温度和压力下反应生成甲乙酮。
该工艺过程能够充分利用原料气，减少了原料气的能源消耗，使得甲乙酮生产在能耗上得到了有效的控制，提高了生产效率。
1.2 产品纯度高在甲乙酮生产过程中，采用氢氧化法合成甲乙酮的工艺，可以通过反应温度、压力等条件的控制，使得产物的纯度得到有效的保障。
这种工艺能够减少杂质的生成，使得甲乙酮的纯度较高，符合相关行业的使用标准，也能够提高产品的市场竞争力。
1.3 环境友好氢氧化法合成甲乙酮的工艺过程中，相比其他方法，该工艺能够有效减少废气的排放，对环境的影响小。
生产过程中的废水处理、废渣处理等环节也能够得到有效的控制，减少了对环境的污染，是一种相对环保的生产工艺方法。
二、工业生产分析2.1 市场需求2.2 生产规模甲乙酮生产的规模较大，一般采用的是集约化生产模式。
目前国内主要甲乙酮生产企业通常采用氢氧化法合成甲乙酮的工艺，生产规模较大，年产能一般在数十万吨以上。
大规模生产能够降低生产成本，提高市场竞争力，满足市场需求。
2.3 技术研发随着生产技术的不断进步和完善，氢氧化法合成甲乙酮的工艺也在不断优化。
通过技术创新，不断提高产物的纯度和产率，降低生产成本，提高生产效率，这是提高企业竞争力的关键。
研发新的催化剂和改进工艺条件，也是甲乙酮生产企业的发展方向之一。
甲乙酮生产中工艺水处理单元的改造与应用
甲乙酮生产中工艺水处理单元的改造与应用发表时间：2019-07-22T15:19:38.907Z 来源：《基层建设》2019年第12期作者：汪忠成[导读] 摘要：本文首先介绍了针对引进技术的甲乙酮装置在工艺水处理单元生产时出现的问题进行改进，通过所得实验数据进行分析，最终确定工艺水处理改造方案，并取得了良好的效果，从而使工艺水处理应用技术又得到进一步推广。
天利高新石化股份有限公司新疆克拉玛依 833699摘要：本文首先介绍了针对引进技术的甲乙酮装置在工艺水处理单元生产时出现的问题进行改进，通过所得实验数据进行分析，最终确定工艺水处理改造方案，并取得了良好的效果，从而使工艺水处理应用技术又得到进一步推广。
关键词：甲乙酮；工艺水处理；改造本文所分析的某石油化工厂甲乙酮生产装置是引进国外先进生产工艺，其中主要反应是正丁烯直接水合法生成仲丁醇（SBA）。
此工艺采用磺酸树脂做为磺化剂，在一定温度范围内，高压下正丁烯与水直接水合生成SBA，此工艺特点是催化剂热稳定性好，水解生成磺酸基团倾向小，产品与催化剂易分离，设备腐蚀小，但由于树脂在反应过程中有一定数量SO32-离子脱落，长期运行对管线设备仍具有腐蚀性，因此必须把SO32-离子除去。
一、甲乙酮概述甲乙酮（简称MEK）又名甲基乙基酮、2-丁酮，是一种优良的有机溶剂，具有优异的溶解性和干燥特性，其溶解能力与丙酮相当，但具有沸点较高，蒸汽压较低的优点，无色透明液体，有类似丙酮气味，易挥发，能与乙醇、乙醚、苯、氯仿、油类混溶。
溶于4份水中，但温度升高时溶解度降低。
能与水形成共沸混合物（含水11.3%），共沸点73.4℃（含丁酮88.7%）。
相对密度（d204）0.805。
凝固点-86℃，沸点79.6℃。
折光率（n15D）1.3814，闪点1.1℃。
低毒，半数致死量（大鼠，经口）3300mG/kG。
易燃，蒸气能与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限1.81%～11.5%（体积）。
甲乙酮装置的工艺技术特点及工业生产分析
甲乙酮装置的工艺技术特点及工业生产分析甲乙酮是一种重要的有机化学品，广泛应用于制药、印染、染料、油漆和涂料等行业。
甲乙酮的加工工艺及其装置的设计对于产量、品质、成本等方面都有重要影响。
本文将从甲乙酮的生产工艺技术特点及工业生产分析进行探讨。
一、甲乙酮的生产工艺技术特点1、生产原料甲乙酮的生产原料主要为丙烯和醋酸。
丙烯是石油化工行业的重要原料，通常通过丙烷氧化、乙醇脱水等方式制备；醋酸则可以通过乙烯氧化或木质纤维素的酸性醋解制备。
2、生产工艺甲乙酮主要通过加氢酯化工艺制备，该工艺是将丙烯与醋酸在催化剂的作用下发生加氢酯化反应，生成甲乙酮。
这种工艺具有高产率、简单、操作方便等优点。
3、分离提纯生产出的甲乙酮需进行分离和提纯。
一般分离过程包括粗分离、精馏分离等，而提纯过程则包括结晶、晶体渗滤、洗涤等环节。
4、装置设计甲乙酮的生产装置主要包括反应器、分离器、净化器和压缩器等单元。
反应器是指进行酯化反应的设备，一般采用带有搅拌装置的不锈钢反应釜；分离器主要用于将反应生成的甲乙酮与余量的原料进行分离，主要通过蒸馏法实现；净化器则是用于将分离出的产品进行进一步的提纯处理；压缩器则主要用于回收使用的溶剂。
1、市场需求甲乙酮作为有机合成反应的溶剂，在制药、染料、化工等行业有着广泛的应用。
随着全球化经济的发展和产业结构的调整，这些行业对甲乙酮的需求将会不断增加。
2、发展趋势近年来，随着环保、节能、减排等政策的实施，传统的甲乙酮生产工艺已经不能满足市场的需求，研发和推广新的生产工艺技术成为了行业的发展趋势。
新的生产工艺技术主要以降低成本、提高产率、减少废物排放等方面为目标，比如采用催化剂的改进、高效能热交换技术、绿色溶剂等。
3、技术挑战甲乙酮的生产工艺技术存在着一些挑战，如反应过程中产生的副产物的处理、催化剂的选择与再生、废水处理等。
这些挑战需要通过技术创新和装置改进来解决。
4、生产成本甲乙酮是一种中间体化学品，其生产成本主要包括原料成本、能耗成本、人工成本、设备维护成本等。
甲乙酮工艺的模拟与优化的开题报告
甲乙酮工艺的模拟与优化的开题报告一、研究背景甲乙酮是一种有机化工产品，在化工、医药等领域有广泛的应用。
目前，甲乙酮的生产主要采用蒸馏法和萃取法两种工艺。
其中，萃取法具有成本低、能耗小、废气排放小等优点，因此受到越来越多的关注。
二、研究内容本研究旨在对甲乙酮的萃取生产过程进行模拟与优化，包括以下方面：1. 建立甲乙酮萃取生产过程的模型，包括萃取塔装置、进料系统、预热器、冷凝器等组成部分。
2. 通过模拟的方法，对甲乙酮萃取生产过程中的温度、压力、流量等关键参数进行分析。
3. 基于分析结果，优化甲乙酮萃取生产过程的参数，以提高产品的产率和质量，并降低生产成本。
4. 验证优化方案的可行性，对优化后的萃取生产装置进行实验，对实验结果进行统计分析。
三、研究方法本研究采用计算机模拟的方法，结合实验验证，对甲乙酮萃取生产过程进行优化。
具体方法包括：1. 借助Aspen Plus、HYSYS等化工流程模拟软件，建立甲乙酮萃取生产过程的模型，并对模型进行验证和优化。
2. 根据模型结果，对甲乙酮萃取生产过程的关键参数进行分析，包括温度、压力、流量、萃取剂用量等。
3. 优化甲乙酮萃取生产过程的参数，寻找更优的操作方案，包括萃取塔结构、进料系统、流量控制策略、升温降温速率等。
4. 对优化后的方案进行实验验证，通过对实验结果的统计分析，验证优化方案的可行性。
四、研究意义本研究对于提高甲乙酮生产的效率和质量具有重要意义，具体包括以下方面：1. 建立甲乙酮萃取生产过程的模型，为优化甲乙酮生产提供了理论基础。
2. 通过模拟和优化，能够提高甲乙酮产率和质量，降低生产成本，提高企业竞争力。
3. 本研究的研究结果可以为其他有机化工产品的生产提供参考。
五、研究难点和关键技术本研究的难点和关键技术包括：1. 建立甲乙酮萃取生产过程的模型，需要考虑各种复杂的物理化学过程和相互作用。
2. 优化甲乙酮萃取生产过程的参数，需要综合考虑多种因素的影响，如：流量、温度、压力、萃取剂用量等。
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甲乙酮生产中工艺水处理单元的改造与应用
发表时间：2019-07-22T15:19:38.907Z 来源：《基层建设》2019年第12期作者：汪忠成[导读] 摘要：本文首先介绍了针对引进技术的甲乙酮装置在工艺水处理单元生产时出现的问题进行改进，通过所得实验数据进行分析，最终确定工艺水处理改造方案，并取得了良好的效果，从而使工艺水处理应用技术又得到进一步推广。
天利高新石化股份有限公司新疆克拉玛依 833699摘要：本文首先介绍了针对引进技术的甲乙酮装置在工艺水处理单元生产时出现的问题进行改进，通过所得实验数据进行分析，最终确定工艺水处理改造方案，并取得了良好的效果，从而使工艺水处理应用技术又得到进一步推广。
关键词：甲乙酮；工艺水处理；改造本文所分析的某石油化工厂甲乙酮生产装置是引进国外先进生产工艺，其中主要反应是正丁烯直接水合法生成仲丁醇（SBA）。
此工艺采用磺酸树脂做为磺化剂，在一定温度范围内，高压下正丁烯与水直接水合生成SBA，此工艺特点是催化剂热稳定性好，水解生成磺酸基团倾向小，产品与催化剂易分离，设备腐蚀小，但由于树脂在反应过程中有一定数量SO32-离子脱落，长期运行对管线设备仍具有腐蚀性，因此必须把SO32-离子除去。
一、甲乙酮概述甲乙酮（简称MEK）又名甲基乙基酮、2-丁酮，是一种优良的有机溶剂，具有优异的溶解性和干燥特性，其溶解能力与丙酮相当，但具有沸点较高，蒸汽压较低的优点，无色透明液体，有类似丙酮气味，易挥发，能与乙醇、乙醚、苯、氯仿、油类混溶。
溶于4份水中，但温度升高时溶解度降低。
能与水形成共沸混合物（含水11.3%），共沸点73.4℃（含丁酮88.7%）。
相对密度（d204）0.805。
凝固点-86℃，沸点79.6℃。
折光率（n15D）1.3814，闪点1.1℃。
低毒，半数致死量（大鼠，经口）3300mG/kG。
易燃，蒸气能与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限1.81%～11.5%（体积）。
高浓度蒸气有麻醉性。
甲乙酮是一种性能优良的溶剂，如用于润滑油脱蜡、涂料工业及多种树脂溶剂、植物油的萃取过程及精制过程的共沸精馏，其优点是溶解性强，挥发性比丙酮低，属中沸点酮类溶剂。
还广泛应用于涂料、炼油、染料、医药工业、润滑油脱蜡、磁带、印刷油墨等领域。
甲乙酮沸点适中，溶解性能好，挥发速度快，稳定、无毒，在酮类溶剂中的重要性仅次于丙酮。
它还是一种重要的有机合成原料，用以合成甲乙酮过氧化物，是制备香料、抗氧化剂以及某些催化剂的中间体。
甲乙酮还是制备医药、染料、洗涤剂、香料、抗氧化剂以及某些催化剂的是中间体，合成抗脱皮剂甲基乙基酮肟、聚合催化剂甲基乙基酮过氧化物、阻蚀剂甲基戊炔醇等，在电子工业中用作集成电路光刻后的显影剂。
二、工艺水处理概况工艺水处理就是将反应系统的工艺水进行离子交换处理，除去SO32-和Fe2+/Fe3+然后返回反应器循环使用。
1、设计要求。
某石化公司甲乙酮工艺水设计要求为：工艺水处理入水：电导率470μs/cm，SO32-含量70mg/l，Fe2+/Fe3+含量≤2mg/l，再生周期96h；工艺水处理出水：电导率≤10μs/cm，SO32-含量≤1mg/l，Fe2+/Fe3+含量≤0.1mg/l，再生周期96h；从中可看出工艺水处理要求的出水电导率较低，只有10μs/cm。
电导率是水的导电能力大小的标志，它反映了水中含盐量的多少。
含盐量越少，电导率越低。
2、反应机理。
该装置采用弱碱性阴离子交换树脂与SO32+进行交换，通过吸附除去SO32+，反应机理如下： 2ROH+SO32-→R2SO3+2OH 此反应在阴离子交换树脂固定（简称阴床）床中进行。
3、反应效果。
装置投入运行后，通过表1中数据可看出，虽然采用装置在一定程度上除去了SO32-离子，但仍存在以下问题：1）固定阴床出口压降高，水系统运行不畅，影响反应效果，每8小时必须拆除清洗喷嘴2次，人工费增加。
2）再生周期时间短，严格来说再生周期不到24h，耗碱量大。
3）耗水量大，由于固定床压降高，喷嘴堵塞，运行中经常排水，冲洗喷嘴，因此造成大量水损耗。
表1
4、问题分析。
针对以上问题，对导致上述原因进行具体分析： 1）由于工艺水直接与生产过程中的树脂催化剂、丁烯、仲丁醇等物质接触，水中的杂质会不断增加，水中不但有SO32-、Fe3O4、SBA，还有碎固体催化剂等杂质，工艺水经过工艺水处理装置后，水中的碎催化剂等杂质，在经过喷嘴和交换树脂床层时，就被截留，使喷嘴和床层的阻力降增加。
2）由于反应器出来的催化剂颗粒呈酸性，易使固定床的碱性树脂中和，受到污染，受污染后难于清洗和彻底再生，使树脂交换能力大幅度下降，运行周期性短。
3）由于工艺水中携带一部分金属离子成份，系统没有脱除手段，使金属离子浓度随运行时间而增加，导致出水电导率高。
三、改造内容与效果
1、改造内容。
针对以上原因分析，决定在原阴床前加一台固定床阳离子交换器（简称阳床），采用POROLITE C150型强酸大孔树脂，该树脂有非常优秀的化学物理稳定性及热稳定性，作为工艺水的前置处理。
该阳床有以下作用：1）起过滤作用：将来水中的碎催化剂及悬浮物等杂质过滤出去，减少后续装置的堵塞。
2）脱除水中金属阳离子。
3）截留反应器出水中的SBA等有机物（由于该树脂抵抗有机物的污染物能力较好）延长后面阴床使用周期。
2、改造前后的工艺流程。
改造前：
改造后：表2。