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

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。
甲乙酮生产工艺进展及国内外生产状况分析

甲乙酮生产工艺进展及国内外生产状况分析摘要:目前,用于合成甲乙酮的工艺主要包括丁烯直接氧化法、正丁烯两步法、正丁烷液相氧化法、丁二烯催化水解法、异丁醛异构化法、异丁苯法以及生物发酵法等十余种,但工业上使用的生产方法主要是正丁烯两步法、正丁烷液相氧化法和异丁苯法三种。
目前,正丁烯两步法是工业化生产甲乙酮的重要途径逐渐成为国内外普遍采用的方法。
为了倡导绿色化学,生物发酵法也越来越受到科研工作者的广泛重视。
关键词:甲乙酮;生产工艺;国内外;生产状况前言: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。
1甲乙酮生产工艺进展1.1丁烷液相氧化法丁烷液相氧化法的主要产品是醋酸,甲乙酮是作为副产物而产生的(约占醋酸产量的16%)。
美国联合碳化公司和塞拉尼斯公司均采用此法进行生产甲乙酮。
该工艺为气- 液相反应,催化剂为醋酸钴-醋酸钠,溶剂为醋酸,反应温度160~165 ℃,压力5.6 MPa,甲乙酮和醋酸的质量比约为0.4∶1,副产物主要为醋酸乙酯、丙酸、乙醛等。
缺点是产物回收分离系统复杂、投资高、能耗大,正逐步被淘汰。
1.2异丁苯法以三氯化铝为催化剂,反应温度控制在50~70 ℃,正丁烯与苯经烃化反应生成异丁基苯;异丁基苯于110~130 ℃、0.1~0.49 MPa 压力下,液相氧化生成过氧化氢异丁基苯,然后在酸催化剂存在下分解,于20~60℃提浓氧化液,生成甲乙酮和苯酚,最后分离精制得到产品。
通常情况下,每生产1 t 甲乙酮可联产1.26~1.28 t 苯酚,副产0.2~0.26 t 苯乙酮,丁烯利用率达67%~70%,该法的特点是反应条件温和、设备腐蚀较轻,有利于工业化生产,但工艺过程较为复杂、操作条件严格。
1.3异丁醛异构化法该法以异丁醛为原料,以SiO2- Al2O3 中添加氟化铵为催化剂,在水蒸气存在下,常压,460~500 ℃条件下反应制得甲乙酮,异丁醛的转化率为67.8%,甲乙酮的选择性达71.2%。
甲乙酮装置稳产高产关键技术的控制措施

甲乙酮装置稳产高产关键技术的控制措施作者:吴晓峰来源:《硅谷》2011年第02期摘要:甲乙酮是一种优良的高档含氧溶剂,具有溶解能力强、挥发速度快、毒性低、稳定性好等优点,对各种天然树脂、合成树脂、纤维素脂类具有良好的溶解性能,是“三苯”溶剂的最佳替代品。
提出甲乙酮装置关键控制环节的影响因素,并给出控制措施。
关键词:甲乙酮;高产技术;措施中图分类号:TQ文献标识码:A文章编号:1671-7597(2011)0120137-01甲乙酮作为良好的溶剂应用越来越广泛,需求量不断增大,近几年国内相继投产了多套甲乙酮装置,总生产能力已超过20万吨/年。
目前国内所有甲乙酮装置均采用正丁烯直接水合、仲丁醇气相脱氢工艺生产甲乙酮,该工艺技术复杂、工艺流程长、生产易发生波动的环节多,对生产的连续运行、平稳运行产生很大的影响,严重影响装置的生产效率。
本文提出了甲乙酮装置关键控制环节的影响因素,并给出了生产控制措施。
1影响甲乙酮装置连续平稳运行的主要因素1.1仲丁醇合成工段水合反应器的平稳运行。
甲乙酮装置生产的关键步骤是正丁烯水合制仲丁醇的生产过程,水合反应器的全装置最核心的设备,水合反应器运行是否平稳将直接影响装置的平稳生产。
生产实践表明,水合反应器最易出现的问题有两个:一是反应器床层漏催化剂;二是反应器内催化剂破碎堵塞水帽导致床层压差升高,上述两个问题有时单一出现,有时同时发生,多数的厂家在生产过程中都曾经出现过上述情况,导致生产受到严重影响,装置被迫降量,甚至被迫停工。
1.2仲丁酵脱氢反应转化率及选择性降低对装置生产的影响。
甲乙酮合成与精制工段是仲丁醇转化为甲乙酮的生产工序,仲丁醇脱掉一分子氢生成甲乙酮,此反应在列管式脱氢反应器内催化剂表面进行,反应单程转化率较高,一般在75%左右,该工序最易出现的问题是脱氢反应催化剂催化效率下降和脱氢催化剂选择性变差,导致脱氢反应转化率下降和副产物增加;反应转化率下降,相同进料量条件下,甲乙酮产量将降低,为提高产量必须提高进料量,装置负荷增大,能耗增加;选择性下降,反应产生的副产物增加,主要表现为发生仲丁醇脱水生成丁烯和水的反应:C4HI oO→C4Hs+H201.3丁烯提浓工段加工能力和丁烯收率的影响。
甲乙酮生产技术及市场分析

甲乙酮生产技术及市场分析甲乙酮,即丙酮,是一种无色透明的液体,具有刺激性气味,广泛用于溶剂、药剂、塑料、橡胶等化工领域。
本文将介绍甲乙酮的生产技术及市场分析。
甲乙酮的生产技术主要包括合成氟丙酮法、乙酸脱水法和丙烯酸酯重氢化法。
合成氟丙酮法是目前主要的生产工艺,其主要步骤是通过丙烯和氟气反应生成氟丙酮,再通过加热分解得到甲乙酮。
该法工艺简单,生成氟丙酮的反应高选择性,但需要使用氟气,对设备材料要求较高。
乙酸脱水法是利用乙酸铵在高温下脱水生成丙酮,再通过加热分解得到甲乙酮。
该法工艺相对简单,但乙酸铵的生产成本较高,且脱水反应废水处理难度较大。
丙烯酸酯重氢化法是利用金属催化剂将酯类化合物重氢化生成丁酸酯,再通过加热分解得到甲乙酮。
该法工艺高效、环保,但催化剂的选择、催化剂活性的稳定性等问题仍需解决。
市场分析方面,甲乙酮作为重要溶剂和中间体,应用广泛。
目前全球甲乙酮市场主要由中国、美国和欧洲等地区主导。
中国是全球最大的甲乙酮生产和消费国家。
中国的甲乙酮市场规模庞大,需求量持续增长。
随着我国经济的快速发展,化工领域对甲乙酮的需求不断增加,尤其是新兴行业如新材料、高分子材料等。
中国甲乙酮市场有很大的发展潜力。
美国和欧洲也是重要的甲乙酮生产和消费地区。
这些地区的市场规模相对较小,但由于化工工业发达,对甲乙酮的需求仍然稳定增长。
随着环保意识的提高和世界范围内对化工产品的规范要求,甲乙酮的生产技术也在不断向低能耗、低污染、高效率的方向发展。
未来,甲乙酮市场将继续保持增长势头,同时也面临着技术创新和环保要求的挑战。
甲乙酮的生产技术主要包括合成氟丙酮法、乙酸脱水法和丙烯酸酯重氢化法。
中国是全球最大的甲乙酮生产和消费国家,市场规模庞大且有潜力。
美国和欧洲也是重要的甲乙酮市场。
未来,随着技术创新和环保要求的推动,甲乙酮市场将继续保持增长。
兰炼3万吨年甲乙酮装置设计完善及试生产

兰炼3万吨/年甲乙酮装置设计完善及试生产杨俊明【摘要】:甲乙酮(又名丁酮),是一种优良的有机溶剂,与多种烃类溶剂互溶,对各种树脂、纤维素酯类具有良好的溶解性能,在涂料、粘结剂、润滑油脱蜡、磁带、合成革、油墨、医药及电子元件等工业部门具有广泛的用途。
随着中国经济的持续高速发展,特别是涂料行业和胶粘剂行业的发展,国内甲乙酮产量无法满足消费需求,长期依赖进口,2003年国内甲乙酮生产量为国为7.35万吨,而进口量则高达15.1万吨,耗费国家外汇约有9300万美元。
兰州炼油化工总厂1999年重组改制后,其主导产业只剩下建安维修、机械仪表制造和生活社会服务,这些行业的工业增加值很低,现金流量小,固定资产老化,资产增值能力差,发展空间有限。
为此兰炼规划向化工延伸产业发展,2003年决定利用兰州石化公司炼油厂催化裂化一气体分馏装置所产重碳四(主要主要组分为丁烯-2)为原料建设3万吨/年甲乙酮装置。
生产市场紧缺的甲乙酮产品,提高现有资源的经济附加值,以获取较好的经济效益。
该装置总投资1.95亿元,由丁烯提浓、仲丁醇合成、仲丁醇精制及甲乙酮合成与精制等四个主要工段和工艺水处理、热媒、冷冻站、循环水、灌区等五个辅助工段组成。
有各类机泵130余台,塔器13具,反应器物5台,空冷器和换热器77台,各类容器70台,最高操作压力80kqf/cm2,最高操作温度300℃,是典型的高温、高压、易燃、易爆的甲级防爆装置,建设规模大,工艺流程复杂,开工难度非常大。
本文作者参加了兰炼3万吨/年甲乙酮装置的项目可行性调研、设计审查、职工培训、装置试车、考核标定、生产管理等一系列全过程。
在各阶段均提出了修改完善意见,为装置的一次开车成功和长周期满负荷运行奠定了基础。
经过一年多时间的运行考验和标定,证明该装置各项指标达到或超过了设计值,且经济效益显著,为兰炼的扭亏脱困作出了巨大贡献。
【关键词】:甲乙酮丁烯提浓仲丁醇脱氢【学位授予单位】:天津大学【学位级别】:硕士【学位授予年份】:2006【分类号】:TQ224.224【DOI】:CNKI:CDMD:2.2007.060491【目录】:∙摘要3-4∙Abstract4-7∙前言7-8∙第一章国内外甲乙酮的工业应用及市场分析8-14∙ 1.1 国外生产消费现状8-9∙ 1.2 国内技术开发情况9-10∙ 1.3 国内生产消费现状10-14∙ 1.3.1 生产现状10-11∙ 1.3.2 消费情况11-13∙ 1.3.3 进出口情况13-14∙第二章甲乙酮生产方法14-18∙ 2.1 正丁烯法14-17∙ 2.1.1 正丁烯水合制仲丁醇14-16∙ 2.1.2 仲丁醇脱氢制甲乙酮16-17∙ 2.2 丁烷液相氧化法17∙ 2.3 异丁苯法17-18∙第三章兰炼甲乙酮装置设计18-27∙ 3.1 工艺原理18-20∙ 3.1.1 丁烯提浓工艺原理18-19∙ 3.1.2 仲丁醇合成与精制工艺原理19-20∙ 3.1.3 甲乙酮合成与精制工艺原理20∙ 3.2 工艺流程叙述20-27∙ 3.2.1 丁烯提浓工段工艺流程20-22∙ 3.2.2 仲丁醇水合工段工艺流程22-23∙ 3.2.3 仲丁醇精制工段工艺流程23-25∙ 3.2.4 甲乙酮合成和精制工段工艺流程叙述25-27∙第四章兰州炼油化工总厂3 万吨/年甲乙酮装置初设修改27-29 ∙ 4.1 设备27∙ 4.2 工艺.仪表27-29∙第五章工业生产过程中存在的问题及分析29-32∙ 5.1 工业生产情不得29∙ 5.2 工业生产过程中存在的问题及分析29-32∙第六章装置标定32-47∙ 6.1 标定目的32∙ 6.2 丁烯提浓工段标定32-35∙ 6.3 SBA 水合工段标定35-38∙ 6.4 SBA 精制工段标定38-40∙ 6.5 MEK 工段工段标定40-42∙ 6.6 MEK 成品质量分析42-43∙ 6.7 装置能耗43-44∙ 6.8 总结44-47∙第七章装置经济效益47-49∙7.1 2004 年度兰炼甲乙酮装置生产成本47-48∙7.2 2004 年度兰炼甲乙酮装置销售收入及利润48-49∙第八章结论49-50∙参考文献50-51∙附录51-55∙致谢55。
甲乙酮生产过程中的质量控制

甲乙酮生产过程中的质量控制作者:刘春利来源:《中小企业管理与科技·下旬》2010年第07期摘要:分析了甲乙酮装置生产MEK质量控制。
关键词:甲乙酮工艺过程控制措施0 引言哈尔滨石化分公司3万吨/年甲乙酮装置由东华工程科技股份有限公司负责设计,于2003年8月份开工建设,2004年8月份投产。
主要包括的工艺生产装置有,丁烯提浓、仲丁醇合成、仲丁醇精制、甲乙酮合成与精制、氢气压缩与提纯;辅助生产装置有,中间罐区、收集缓冲与内管廊、热媒工段、工艺水再生工段、冷冻站。
该装置采用正丁烯直接水合制仲丁醇和仲丁醇气相脱氢制甲乙酮两步法生产工艺。
甲乙酮装置的原料是MTBE装置脱异丁烷塔后的重碳四,原料的主要成分是丁烯-1、丁烯-2、正丁烷及少量的异丁烷和异丁烯;产品主要是甲乙酮,同时有液化气、仲丁醚、叔丁醇、重质物、氢气等副产品生成。
本文分析了甲乙酮装置生产工艺过程对环境的危害因素,并针对不同的污染源提出了相应的控制措施。
1 哈石化甲乙酮装置工艺流程简介来自界外的重碳四在丁烯提浓工段丁烯于丁烷经过萃取精馏得以分离,丁烷作为液化气送出装置,丁烯进入水合工段。
在水合工段,正丁烯与水反应生成仲丁醇,同时有副产物仲丁醚、叔丁醇、重质物等。
仲丁醇经过精制,去除副产物,进入甲乙酮合成与精制工段。
在甲乙酮合成与精制工段,仲丁醇气相脱氢生成甲乙酮和副产物氢气。
2 甲乙酮精制工艺流程这一工序的目的是把MEK从反应副产物及未反应的SBA馏份中分离出来以加以提纯。
液相经粗MEK泵(P-202A/B) 送MEK干燥塔(C-251) 进行精馏处理。
汽提段的热量由蒸汽加热MEK干燥塔再沸器(E-251)提供。
蒸汽量由塔温与蒸汽流量串级调节控制。
进入MEK干燥塔(C-251)的物料中含有SBA/水/重质物,为了进一步精制MEK,必需在此塔中将水脱去。
由于MEK与MEK、SBA、水的混合物的沸点相近,故采用加入己烷,形成三元共沸物的方法将其脱去。
美国开发出甲乙酮生物制造工艺

美国开发出甲乙酮生物制造工艺
佚名
【期刊名称】《精细石油化工进展》
【年(卷),期】2009(10)2
【摘要】美国一家可持续发展化学公司Genomatica于2009年2月25日宣布,已开发成功甲乙酮(MEK)生物制造工艺Bio—MEK,MEK是全球市场现价值超过20亿美元的常用工业溶剂。
【总页数】2页(P54-55)
【关键词】制造工艺;甲乙酮;生物;开发;美国;可持续发展;化学公司;工业溶剂
【正文语种】中文
【中图分类】TQ224.224;Q-0
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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。
碳四进料泵采用高速离心泵,附属电机315kw,正常生产时需要同时启动2台泵才能满足进料要求,耗电量较高。
脱丁烯塔顶采用的常规空冷器,在夏季温度较高时,冷却效果不好,导致脱丁烯塔系统整体压力升高,不利于操作和产品质量的稳定,是夏季生产中的一大制约因素。
3.甲乙酮合成与精制单元甲乙酮合成与精制单元采用的是目前工业上生产甲乙酮普遍使用的气相脱氢方法。
气相脱氢采用氧化锌或锌铜合金为催化剂,将仲丁醇加热气化,在反应温度220 ̄300℃、反应压力0.3MPa下,于脱氢反应器中进行脱氢反应,反应产物经冷凝分离后送至干燥塔和MEK塔精制得到合格的甲乙酮。
干燥塔采用的是加入己烷,形成三元共沸物的方法进行脱水,干燥塔回流罐根据操作情况及时进行现场脱水。
4.氢气压缩与提纯单元氢气压缩和提纯单元采用的是将来自甲乙酮合成与精制单元的富氢尾气经过压缩和冷却后,进行变压吸附得到高纯度氢气。
吸附塔再生时会产生含少量仲丁醇和甲乙酮的污水,直接排至污水系统,对公司污水处理系统的影响较大。
5.公用工程单元装置采用的冷媒为40%的乙二醇溶液,经过冷水机组降至-15℃后通过管网送至甲乙酮合成与精制单元和氢气压缩提纯单元使用,换热后回冷水机组,反复循环使用。
热媒单元采用的以减四线燃料油为燃料的热油炉,主要为甲乙酮合成单元提纯稳定的热源,能耗较高。
中压蒸汽和低压蒸汽的凝结水分别进行了回收,中压蒸汽凝结水进1#闪蒸罐,闪蒸汽并入低压蒸汽管网,凝结水与低压蒸汽凝结水一起进入2#闪蒸罐,二次闪蒸汽为脱丁烯塔进料加热器提供热源,罐中凝结水压入热水贮槽,部分作为各工段伴热用水,部分外送至公司凝结水站,凝结水量的波动,会对伴热效果造成很大的影响。
放空罐中平衡驰放气与安全阀放空气都是送至公司火炬系统,液相通过泵打回仲丁醇中间罐进行处理回收有机相。
二、新建8万吨/年甲乙酮装置工艺优化1.丁烯提浓单元通过近年来对提浓单元的萃取精馏塔生产状况的分析,除去原料和人为操作因素,最主要的原因就是萃取精馏塔高过低(69.8m),导致填料高度不够,该塔碳四处理能力达不到设计要求,碳四分离效果不稳定,导致塔顶正丁烯含量一直偏高。
新装置对萃取精馏塔改用板式塔,分为AB两塔串联操作,其中A塔高度65m,94层塔盘和顶部一段3.5m的CY规整填料;B塔高度66m,96层塔盘。
塔盘采用的是由华东理工大学设计、苏州伟业石化机械厂生产的导向浮阀塔盘,塔盘采用四溢流,板间距为450mm,极大的提高了萃取精馏塔的处理能力,而且导向浮阀塔对原料适应范围广,操作弹性大,有利于生产平稳和正丁烯收率的稳定。
图2新装置萃取剂再生流程简图Fig.1The diagram of the extractant regeneration process in new plant原有装置萃取剂再生,脱轻和脱重均是利用再生罐进行,溶剂内杂质难以脱除彻底,导致溶剂再生频繁,效果一直不理想。
新建装置再原有基础上,增加了再生塔系统,混合罐和一台冷却器。
溶剂需要再生时,将循环萃取剂引入再生塔,MEK轻组分从塔顶流出,部分打回塔顶作为回流液,其余被送往混合罐,塔釜液送往脱杂质塔,采用真空内加热操作,塔顶SBA等杂质冷却后进入回流罐,部分回流,部分外送罐区杂质罐。
塔釜液经过冷却后自流到混合罐,MEK、NFM在混合罐混合,用循环水将混合后物料进行进一步冷却至80℃以下,作为再生后的萃取剂通过混合泵返回系统内。
再生流程简图见图2。
2.仲丁醇合成与精制单元反应进料泵如仍采用高速离心泵,则电机需要630kw电机,由于公司内部蒸汽量有富余,对进料泵选用蒸汽轮机,既满足了生产需要,有合理利用蒸汽资源,节约大量电耗。
脱丁烯塔顶空冷器,用蒸发式空冷器取代了传统空冷器,表面蒸发空冷器是一种将水冷与空气冷却、传质传热过程融一体,高效冷凝冷却设备。
其传热过程一方面依靠水膜与空气间的显热传递来进行;另一方面利用管外水膜的迅速蒸发来强化管外传热。
由于水的汽化潜热很大,水膜的蒸发强化管外表面的传热,使设备总体传热效率较单纯的空冷器或水冷器高许多,有效解决了脱丁烯塔夏季生产的瓶颈问题。
3.甲乙酮合成与精制单元本单元的仲丁醇闪蒸罐使用一段时间后,底部会有重质物聚集,如未采取措施,会导致闪蒸罐能耗增大,严重时影响正常生产。
在底部增加一路管线至精馏段重质物塔,定时将顶部聚集的重质物送至重质物塔处理,避免重质物的聚集。
MEK干燥塔回流罐脱水,原有流程是直接排进污水管网,但是排出的水中含10%甚至更高的有机物含量,主要是甲乙酮、仲丁醇以及微量的己烷,通过分析,增加一脱水罐,用泵将罐中物料送至仲丁醇精馏单元水储罐作为共沸物塔的进料,回收有机相,塔底水循环利用,多余的水通过管线送至污水处理场。
使得高有机物含量污水不再直接排放,减轻污水处理的负荷,同时回收的甲乙酮等有机相还可以增加一定的经济效益。
4.氢气压缩与提纯单元原有装置中氢压机的各级气液分离器中液相都集中排往装置地下污水罐,与其他工段物料一起返回精馏单元进行回收。
通过分析可以看出本单元液相中含大量甲乙酮组分,回到精馏单元,则这部分甲乙酮无法回收,本次新建装置中在本单元增加一个收集罐,统一送至甲乙酮单元原料罐,可以避免甲乙酮的损失。
5.公用工程单元原有装置中冷媒单元的冷冻液仅在甲乙酮和氢气压缩提纯单元使用,装置内的平衡系统冷却器使用循环水冷却,效果一般,导致不少有效组分进入了平衡放空系统,新建装置中,使用冷冻液取代循环水,提高了冷却效果,大大降低了有效组分的损耗。
新建的热媒单元,考虑到原有以燃料油为燃料的热媒炉能耗高,同时利用装置内平衡驰放气,本次采用的是以平衡驰放气和干气为燃料的热媒炉,合理利用了资源,降低了能耗,同时能向甲乙酮单元提供稳定的热源。
新建装置同时对凝结水回收系统进行了修改,中低压凝结水同时进1#闪蒸罐,罐顶闪蒸汽去脱丁烯塔进料加热器,罐底的热水去丁烯提浓单元的为预萃取塔底再沸器Ⅱ提供热源,以上2路热源加热后产生的凝结水再回2#闪蒸罐,部分作为过热蒸汽的减温水,部分与伴热用热水换热后外送至凝结水回收装置。
新装置伴热系统为相对独立系统,通过与2#闪蒸罐外送凝结水换热保持一定的温度,为伴热系统提供稳定的热源,避免了凝结水量的波动对伴热系统的影响。
装置放空罐本次也做了重大修改,在原有安全阀放空和平衡放空基础上,增加了一个平衡放空,增加的一路放空系统,是为甲乙酮单元的甲乙酮回流罐专用,考虑到该路平衡放空气的凝液主要为甲乙酮,按照原有装置设计为单独分开的话则这部分甲乙酮将无法有效回收,所以本次设计时再放空罐中增加了这一路单独放空,其中驰放气仍与正常平衡系统的驰放气一同作为热媒单元的燃料,凝液通过凝液泵单独送至甲乙酮单元粗甲乙酮罐,进甲乙酮精制部分回收。
结论1.对萃取精馏塔和溶剂再生系统的设计优化,提高了提浓单元的处理能力,稳定丁烯收率,延长了溶剂使用周期,提高了萃取效果;使用蒸汽轮机,不仅能节约大量的电耗,还充分利用了管网中富余的过热蒸汽的热能;热媒炉使用装置内平衡驰放气作为主要燃料,减少了平衡驰放气的外排损失,节省了燃料消耗;甲乙酮单元闪蒸罐增加进重质物塔的管线,避免了闪蒸罐和加热器的结焦。
这些措施不仅使得生产操作稳定,而且在很大程度上降低了装置的能耗。
2.平衡系统冷却器、氢气压缩单元凝液排放和装置放空罐的工艺修改,大大降低了装置内有效组分的损耗,合理利用装置现有流程进行回收,还能增加一定的经济效益。
3.蒸发式空冷的使用,解决了困扰夏季生产的重要难题,为装置长周期稳定运行增加了一份保障。
4.凝结水系统能够更加充分的利用凝结水中的热量,减少蒸汽的使用;伴热系统独立运行,伴热效果更加稳定。
5.利用现有流程对含高浓度有机物污水的处理,不仅使得排放的污水达标,回收的有机物料还能带来额外的经济效益。
参考文献:[1]张翔.甲乙酮工艺流程及生产消费现状[J].广东化工,2013(14):113-114.[2]卢小松.炼厂碳四气体资源的综合利用[J].化工管理,2013(6):212-213.[3]赵旭.关于板式蒸发式空冷器在甲乙酮装置应用的探讨[J].黑龙江科技信息,2008(27):39-39.[4]冯殿伟.甲乙酮装置丁烯提浓萃取剂再生系统的工艺改造[J].石化技术与应用,2011(29.5):443-445.作者简介:吴健明(1981-)男江苏泰州人助理工程师主要从事石油化工工艺温度数均分子量重均分子量Z均分子量粘均分子量分散系数210196.55823.301368.95686.171.1520092.11661.761157.10534.371.2519087.98660.581151.28531.371.43由表看出,在温度在190℃时的分子量较210℃和200℃时的分子量相对要小。