乙腈抽提丁二烯裝置的技術(shù)改造和工藝

為解決12萬噸/年乙腈法碳四抽提丁二烯裝置產(chǎn)能未達(dá)標(biāo)、操作彈性小、產(chǎn)品質(zhì)量不易控制、抽余油中丁二烯和殘液中丁二烯含量過高等問題,南京德邦公司對乙腈法碳四抽提丁二烯裝置塔內(nèi)件進(jìn)行了技術(shù)改造。改造后,進(jìn)料負(fù)荷由25t/h提高到32t/h,丁二烯純度由99.51%提高到99.89%,抽余油中丁二烯含量由0.068%降到小于0.001%,殘液中丁二烯含量由11.64%降低到7.5%,均好于設(shè)計值。

在工業(yè)上丁二烯的生產(chǎn)與合成橡膠工業(yè)的發(fā)展密切相關(guān)。與國外先進(jìn)的生產(chǎn)裝置相比而言,我國裝備能耗高依然阻礙國內(nèi)生產(chǎn)丁二烯進(jìn)一步發(fā)展的重大阻力,因此,對乙腈法丁二烯抽提工藝流程進(jìn)行節(jié)能改造,提高生產(chǎn)過程的原材料利用率,降低生產(chǎn)成本,就顯得十分必要。

主要介紹了目前乙腈法丁二烯裝置尾氣產(chǎn)生和排放情況；結(jié)合生產(chǎn)實際；利用現(xiàn)有流程；開展技術(shù)改造；對裝置產(chǎn)生的尾氣進(jìn)行回收；提高技經(jīng)指標(biāo)；

一、概況說明 1、裝置的地位與作用 dmf抽提丁二烯裝置是合成橡膠事業(yè)部的重要生產(chǎn)裝置之一，主要擔(dān)負(fù)著原料凈化的任務(wù)。它以裂解副產(chǎn)碳四為原料，以二甲基甲酰胺（dmf）為萃取劑， 經(jīng)過兩段萃取精餾、兩段普通精餾后，脫去碳四原料中的丁烷、丁烯、炔烴及其它雜質(zhì)，制備出適合生產(chǎn)順丁橡膠、sbs等產(chǎn)品的高純度聚合級丁二烯-1，3。 2、裝置的技術(shù)來源及改進(jìn) dmf抽提丁二烯裝置是1972年燕化公司引進(jìn)的以三十萬噸乙烯為主的大型四烯裝置之一，采用日本瑞翁公司（zeon）的gpb工藝，設(shè)計能力年產(chǎn)4.5萬 噸聚合級丁二烯-1，3。本裝置由北京石化總廠設(shè)計院設(shè)計，石化部第五石化建設(shè)公司承建，于1976年5月18日投產(chǎn)。 dmf抽提裝置自投產(chǎn)以來，共進(jìn)行了一百多項大大小小的改造，先后增設(shè)了洗胺塔、預(yù)汽提塔、第一萃取精餾塔第二溶劑加熱器等，改變了阻聚劑加入 方式，裝置

對高溫介質(zhì)乙腈泵進(jìn)行改造,由耐高溫單端面波紋管機(jī)械密封改為壓力平衡罐系統(tǒng)和水冷系統(tǒng)的雙端面串聯(lián)機(jī)械密封,而后改為干氣密封。將改造前后乙腈泵的運行狀態(tài)進(jìn)行對比,總結(jié)三種密封的優(yōu)缺點,對乙腈泵進(jìn)行改進(jìn)。

結(jié)合丁二烯、炔烴的物性特點及生產(chǎn)運行經(jīng)驗,分析了聚合、爆炸的現(xiàn)象、機(jī)理以及原因。介紹了鎮(zhèn)海煉化16萬t/a丁二烯抽提裝置防聚、防爆的安全操作設(shè)計和運行中出現(xiàn)的聚合問題,并提出了解決方法。

9萬t/a碳四抽提丁二烯裝置是蘭州石化公司自行開發(fā)、技術(shù)成熟的乙腈法抽提丁二烯技術(shù),通過乙腈做溶劑,采用兩步萃取精餾、兩步普通精餾的方法分離丁二烯產(chǎn)品。在實際生產(chǎn)運行過程中,通過技術(shù)改造與優(yōu)化,產(chǎn)品丁二烯能夠滿足下游工序生產(chǎn)要求,副產(chǎn)抽余碳四的質(zhì)量能夠滿足1-丁烯和mtbe裝置的技術(shù)要求。

介紹了丁二烯裝置第二萃取系統(tǒng)中存在的一些問題,提出了第二萃取系統(tǒng)技術(shù)改造的具體方案,改造得到了良好效果。

二甲基甲酰胺抽提丁二烯工藝由于設(shè)備管線易聚合、易堵塞、易腐蝕,通過添加適當(dāng)?shù)墓芫€、閥門對原有工藝流程進(jìn)行了集約化改造,流程的集約化改造用較少的投入增強(qiáng)了裝置操作的靈活性,減少了因堵塞腐蝕而造成的損失,延長了裝置的運行周期,大大降低了裝置因為停車帶來的損失,提高了經(jīng)濟(jì)效益。

丁二烯第二萃取精餾塔原先使用f1型浮閥塔板,分離效率低,塔板二側(cè)存在液體滯流區(qū),液體返混現(xiàn)象也很嚴(yán)重,影響了裝置高負(fù)荷、長周期運行。選用高光潔度材料制造塔板、受液盤和浮閥,并將浮閥由f1型改為高效組合導(dǎo)向型,較好地解決了上述問題。

總投資達(dá)44.8億元的中石化揚(yáng)子石化股份有限公司650kt/a乙烯改造工程正式開工建設(shè)。這一工程連同該公司與德國basf合資的揚(yáng)巴一體化項目建成之后,揚(yáng)子石化將成為我國第一個擁有1.25mt/a乙烯、1.20mt/a塑料、1.60mt/a聚酯原料和1.00mt/a有機(jī)化工原料的大型石化基地。

對撫順石化160kt/a丁二烯裝置在較高生產(chǎn)負(fù)荷下一萃塔存在的問題進(jìn)行研究,提出了解決辦法。對一萃塔的塔內(nèi)件進(jìn)行改造,塔徑、板間距、降液管面積均不變,調(diào)整塔盤開孔率及降液管底隙,并采用齒形導(dǎo)向浮閥。通過改造,一萃塔的分離效果和處理能力得到大幅提升,打破了丁二烯裝置高負(fù)荷運行的瓶頸,提高了裝置的生產(chǎn)能力。

丁二烯作為合成橡膠的重要組成部分,對于橡膠工業(yè)的發(fā)展具有十分重要的影響,傳統(tǒng)的萃取精餾丁二烯裝置在使用過程中出現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量降低、消耗的能源較高等問題.因此需要對萃取精餾丁二烯裝置進(jìn)行改造和優(yōu)化,提高丁二烯的產(chǎn)品質(zhì)量.本文主要對丁二烯萃取精餾工藝設(shè)計、裝置的技術(shù)優(yōu)化改造進(jìn)行詳細(xì)論述,為萃取精餾丁二烯裝置的優(yōu)化發(fā)展提供一些參考建議.

武漢乙烯丁二烯裝置由于受到第一萃取塔處理能力以及其塔釜再沸器和中間再沸器加熱能力的限制,實際生產(chǎn)平均負(fù)荷僅為29t/h,達(dá)不到原設(shè)計負(fù)荷32.33t/h。一旦提高生產(chǎn)負(fù)荷,第一萃取塔則頻繁出現(xiàn)液泛現(xiàn)象,影響操作和產(chǎn)品質(zhì)量。將第一萃取塔上段、下段的塔釜再沸器和中間再沸器進(jìn)行改造并增加1臺汽提塔再沸器,運行數(shù)據(jù)表明:丁二烯裝置處理量達(dá)到工藝包中保證值(32.3t/h),并能保證穩(wěn)定運行;丁二烯產(chǎn)品質(zhì)量和收率達(dá)到工藝包中的設(shè)計要求,產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)于gb/t13291—2008中優(yōu)級品控制指標(biāo);副產(chǎn)品抽余碳四質(zhì)量穩(wěn)定,其中丁二烯及乙腈含量控制優(yōu)于設(shè)計值;經(jīng)過改造后,平均綜合能耗有所降低。

武漢乙烯丁二烯裝置由于受到第一萃取塔處理能力以及其塔釜再沸器和中間再沸器加熱能力的限制，實際生產(chǎn)平均負(fù)荷僅為29vh，達(dá)不到原設(shè)計負(fù)荷32．33t／h。一旦提高生產(chǎn)負(fù)荷，第一萃取塔則頻繁出現(xiàn)液泛現(xiàn)象，影響操作和產(chǎn)品質(zhì)量。將第一萃取塔上段、下段的塔釜再沸器和中間再沸器進(jìn)行改造并增加1臺汽提塔再沸器，運行數(shù)據(jù)表明：丁二烯裝置處理量達(dá)到工藝包中保證值（32．3t/h），并能保證穩(wěn)定運行；丁二烯產(chǎn)品質(zhì)量和收率達(dá)到工藝包中的設(shè)計要求，產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)于gb／t13291-2008中優(yōu)級品控制指標(biāo)；副產(chǎn)品抽余碳四質(zhì)量穩(wěn)定，其中丁二烯及乙腈含量控制優(yōu)于設(shè)計值；經(jīng)過改造后，平均綜合能耗有所降低。

介紹了中國石油蘭州石化公司ⅰ,ⅱ甲乙酮(mek)裝置丁烯提濃單元萃取劑再生系統(tǒng)的改造情況。ⅱmek裝置通過在萃取劑進(jìn)再生罐前增設(shè)再生塔,使再生萃取劑中的雜質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)由再生前的8.13%降低至小于1.50%,且比ⅰmek裝置降低了7.31個百分點;與ⅰmek裝置相比,ⅱmek裝置的正丁烯收率則由88.50%提高到96.21%。

火炬是化工裝置中常見的設(shè)施,它在裝置發(fā)生超壓情況下對排放的物料進(jìn)行燃燒,以減少對環(huán)境的污染和破壞。目前國內(nèi)許多化工裝置的火炬負(fù)荷大都采用排量疊加的方式,使得火炬系統(tǒng)普遍投資較高。安全儀表系統(tǒng)(sis)是近年來新興的一種減少故障發(fā)生頻率的手段,通過增加聯(lián)鎖裝置的等級,可以有效降低設(shè)備泄放的頻率,從而可以降低火炬總管的排放量。主要探討了丁二烯裝置的安全排放系統(tǒng)是如何通過增加安全儀表使系統(tǒng)得以優(yōu)化。

丁二烯裝置以dmf作溶劑從裂解c4餾份中萃取高純度的1、3-丁二烯,針對其原有機(jī)械密封出現(xiàn)動、靜環(huán)磨損嚴(yán)重、彈簧失彈、動環(huán)楔形圈堵塞、靜環(huán)o型密封圈溶脹和機(jī)封壽命短的問題,進(jìn)行了分析和修改設(shè)計。該技術(shù)改造具有一定的工程借鑒價值。

針對某廠丁二烯裝置釜液泵干氣密封頻繁泄漏,使用壽命短的問題,通過進(jìn)行認(rèn)真分析干氣密封的拆檢情況,找出密封泄漏的原因,并進(jìn)行相應(yīng)的技改,大幅提高了密封的使用壽命,實現(xiàn)了機(jī)泵長周期運行的目的。

269:1242～1244 17zhaod,fengj,huoq,etal.[j].science,1998,279: 548～552 18zhaod,sunj,liq,etal.[j].chem.mater.,2000,12: 275～279 19chajn,stuckygd,morsede,etal.[j].nature,2000, 403:289～292 20weiy,jindl,dingtz,etal.[j].adv.mater.,1998,3 (4):313～316 21鄭金玉,丘坤元,危巖.[j].高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報,2000,21 (4):647～649

通過合成一種兩親型陽離子高分子抗靜電劑,并將該抗靜電劑與聚(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)(abs)經(jīng)成型加工制得樣條,然后測試樣條在水煮1h前后的表面電阻率以及測試抗靜電劑的加入對abs材料的力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明:這種抗靜電劑的加入使abs表面電阻率降至108ω/m2,水煮1h后的電阻率仍有1010ω/m2,而抗靜電劑的加入使abs的拉伸性能未有明顯下降,但斷裂伸長率卻有所升高。

本文以某化工企業(yè)丁辛醇生產(chǎn)裝置作為主要的研究對象,針對丁辛醇裝置的工藝分析與技術(shù)改造這一問題展開深入分析。通過對丁辛醇裝置工藝基本內(nèi)容的分析,從開車時升溫時間過長的技術(shù)改造、蒸汽冷凝回收再利用的技術(shù)改造以及尾氣中氫氣綜合利用的技術(shù)改造三個方面入手,對丁辛醇裝置工藝的技術(shù)改造策略提出具體的建議,希望能為相關(guān)工藝改造工作的開展提供參考。