第7期王春光,等:降低丙烯酸脫水塔頂廢水中丙烯酸含量及塔底丙烯酸聚合的措施67降低丙烯酸脫水塔頂廢水中丙烯酸含量及塔底丙烯酸聚合的措施王春光,徐金文,王金波(中國(guó)化工正和集團(tuán)股份有限公司,山東廣饒257342)摘要:正和集團(tuán)丙烯酸裝置的丙烯酸脫水塔塔頂受液槽排放的廢水中丙烯酸含量較高,造成了極大浪費(fèi);同時(shí)丙烯酸聚合物經(jīng)常在丙烯酸脫水塔塔底提留段及塔底再沸器中產(chǎn)生;通過(guò)釆用了天津某精餾研究所的技術(shù)專利及其提供的JCPT高效填料塔板,對(duì)丙烯酸脲水塔進(jìn)行改造后,成功解決了上述問(wèn)題。關(guān)鍵詞:丙烯酸;JCrT高效塔板;聚合中圖分類號(hào):TQ225.13·1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼文章編號(hào):1008-021X(2011)07-0067-0正和集團(tuán)年產(chǎn)6萬(wàn)t丙烯酸及酯生產(chǎn)裝置是由設(shè)備形式:板式分餾塔;化學(xué)工業(yè)第二設(shè)計(jì)院寧波工程有限公司設(shè)計(jì)。自塔徑:03800mm;2007年12月開(kāi)工以來(lái),C-210塔頂受液槽內(nèi)的廢塔高:19.4m;水排放中丙烯酸含量較高,容易造成浪費(fèi),增加污水塔體材質(zhì):OCr17Nl4Mo2;處理廠的負(fù)擔(dān);同時(shí)C-210塔內(nèi)的丙烯酸聚合容塔板:穿流篩板;易在塔底提留段及塔底再沸器中發(fā)生,嚴(yán)重影響生塔板材質(zhì):OCrl7N4Mo;產(chǎn)的正常運(yùn)行。因此,正和集團(tuán)丙烯酸車(chē)間于2008塔板層數(shù):27。年5月份進(jìn)行了丙烯酸精制單元丙烯酸脫水塔(即2C-210塔生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)述C-210塔)的技術(shù)改造,改造采用了天津某精餾研氧化單元生產(chǎn)的丙烯酸水溶液由丙烯酸加料泵究所的技術(shù)專利及其提供的Jr高髙效填料塔板,送至C-210(丙烯酸脫水塔)第15塊塔板;C-210并根據(jù)改造情況修正了操作工藝控制參數(shù)。2008為板式塔,內(nèi)有27塊穿流篩板;在C-210塔內(nèi),通年7月份開(kāi)車(chē)后效果顯著,既降低了C-210塔頂受過(guò)共沸蒸餾的方法把水和醋酸從丙烯酸中分離出去液槽內(nèi)的廢水中丙烯酸含量,減輕了污水處理廠的(所用的共沸劑是甲苯)。C-210塔內(nèi)的水、醋酸負(fù)擔(dān);同時(shí)降低了C-210塔底提留段及塔底再沸和甲苯經(jīng)過(guò)減壓蒸餾作為共沸物從C-210塔頂蒸器中丙烯酸聚合發(fā)生的概率,該項(xiàng)技術(shù)改造取得成出,蒸出物經(jīng)過(guò)E-212(C-210第一冷凝器)時(shí)被功循環(huán)水部分冷凝冷凝液流入D-211(C-210受液1C-210塔具體情況槽);未凝氣體進(jìn)入E-213(C-210第二冷凝器)時(shí)1.1原料(粗丙烯酸)組成被循環(huán)A水(即5℃恒溫水)進(jìn)一步冷凝,冷凝液也(AA),38%;(ACA),2%;(H2O),60%。流入D-211;其中D-211中的甲苯再由回流泵送1.2設(shè)計(jì)指標(biāo)回C-210塔頂;D-211中的廢水由廢水泵送往污塔頂丙烯酸含量:<3%水處理廠進(jìn)一步處理。塔底丙烯酸含量:>75%C-201塔原設(shè)計(jì)工藝參數(shù)如表1。流程圖見(jiàn)處理能力(出酸量):100t/d圖1。3設(shè)備狀況表1C-210塔原設(shè)計(jì)工藝參數(shù)塔頂壓(負(fù)壓)塔底外送回流量廢水外送塔底溫第5塊溫第16塊板溫塔頂溫塔底液位Pa/kP/(kg/h)/(kg/h)20.00~21.337075-848931113-373354449-534075-7870~7135~40中國(guó)煤化工收稿日期:2011-03-06CNMHG作者簡(jiǎn)介:王春光(1976-),本科,工程師,主要從事丙烯酸及酯的生產(chǎn)研究工作。山東化工SHANDONG CHEMICAL INDUSTRY2011年第40卷E-212C-210△乙廢水廠C220圖1工藝流程簡(jiǎn)圖3改造原因低(原設(shè)計(jì)為16%~18%),當(dāng)操作苯含量在14%丙烯酸精制單元是將氧化單元生產(chǎn)的粗丙烯酸16%時(shí),丙烯酸聚合容易在C-210塔底提留段深加工為精制丙烯酸即聚合級(jí)丙烯酸,該單元由C發(fā)生;當(dāng)操作苯含量在18%~20%時(shí),聚合容易在210(丙烯酸脫水塔)、C-220(脫醋酸塔)、C塔底再沸器中發(fā)生。230(丙烯酸精制塔)及相關(guān)設(shè)備組成;其中C-210(2)C-210塔頂受液槽內(nèi)的廢水排放中含酸塔為模仿三菱工藝設(shè)計(jì)的塔體結(jié)構(gòu);其運(yùn)行周期為設(shè)計(jì)為2%~3%,容易造成浪費(fèi);受液槽廢水泵P60d,操作過(guò)程當(dāng)中極容易出現(xiàn)以下問(wèn)題。212取樣化驗(yàn)指標(biāo)如表2(15日平均值):(1)C-210塔底控制時(shí)共沸劑即甲苯含量過(guò)表2受液槽廢水出口處水樣化驗(yàn)指標(biāo)/%W(ACA)IO( ACR)(H2O)w( FUR)w(D-AA)0.084改造內(nèi)容(3)板壓降低。與原來(lái)的穿流篩板相比,這種4.1更換部分塔板新型填料塔板具有較大的開(kāi)孔與開(kāi)孔率,氣體處理在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的調(diào)查研究后,將C-210塔量相同時(shí),板壓降低30%。內(nèi)上部構(gòu)件由原來(lái)的穿流篩板改造為JCPT高效填(4)操作彈性大。該填料塔板的操作范圍主要料塔板,即將原來(lái)C-210塔內(nèi)第19至27層穿流篩受氣速影響,受塔板液層高度的影響較小。在較高板拆除,以JCP髙效填料塔板代替;與原來(lái)的穿流氣速下操作時(shí),其霧沫夾帶量小、板壓降也不高,而篩板比較,JCrT高效填料塔板具有以下優(yōu)點(diǎn)。且漏液時(shí)的氣速較低,所以在較大的氣速范圍內(nèi)能1)通量大。JcPT高效填料塔板上氣液混合維持穩(wěn)定的高效率。物并流通過(guò)提液管,從上部填料層流出,氣液分離性(5)耐堵塞。由于這種新型填料塔板具有較大能好,充分利用了塔板間空間,即使空塔氣速大,其的開(kāi)孔與開(kāi)孔率,氣液在提液管內(nèi)高速并流,因此具霧沫夾帶量也較小;其次,塔板開(kāi)孔較大(圓形孔約有很高的抗堵塞性。由于塔板傳質(zhì)單元頂部的填料為]00mm;方形孔約為η0mm×80mm),開(kāi)孔率較將釆用大波紋填料、折板、大篩孔等結(jié)構(gòu)取代,使塔高,一般為8%~20%,即使空塔氣速大,其板壓降板對(duì)于含聚合、小固體顆粒的物系,具有更好的耐堵也較低;塔板上液體基本為清液,降液管不易泛液。塞性。(2)效率高。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,JCPT髙效填料塔(6)經(jīng)濟(jì)性。由于JCPT高效填料塔板具有高板分離效率提高了10%以上。其原因是提液管內(nèi)效率和高通量的中國(guó)煤化立管、塔圈液氣比大氣液碰撞混合作用激烈波紋型填料提供可保持不變只需縮短改造了大的氣液接觸面積以及液流的再循環(huán)。施工周期,節(jié)省施聶。CNMH第7期王春光,等:降低丙烯酸脫水塔頂廢水中丙烯酸含量及塔底丙烯酸聚合的措施4.2修正操作控制工藝參數(shù)制水平列入班組績(jī)效工資考核。建立高低流量、溫結(jié)合C-210塔內(nèi)塔板的變化情況,對(duì)操作工度及壓力自動(dòng)報(bào)警,便于更精細(xì)的操作。藝控制參數(shù)進(jìn)行了相應(yīng)調(diào)整:塔頂溫度38~39℃,經(jīng)過(guò)一段時(shí)期運(yùn)行后,實(shí)踐證明改造達(dá)到了預(yù)甲苯回流量48~49h,塔頂壓力13.33~13.46kPa先設(shè)計(jì)的目標(biāo),而且生產(chǎn)操作過(guò)程更加平穩(wěn)、正常。(負(fù)壓);同時(shí)車(chē)間技術(shù)員每日不定時(shí)抽查2次;每C-210塔改造后工藝控制數(shù)據(jù)如表3。周從DCS數(shù)據(jù)中抽取數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析,及時(shí)跟蹤;控表3C-210塔改造后工藝控制參數(shù)塔頂壓塔底外送回流量廢水外送塔底溫第5塊板溫第16塊板溫塔頂溫塔底液位/kP& /(kg/h) /(kg/h) /(kg/h)13.33-13.467075-848948113-493354449-534073-755改造效果到大于25%,甲苯回流量48~49t/h后,C-210塔此次改造具備以下優(yōu)點(diǎn):很大程度上降低了聚合發(fā)生的概率;同時(shí)可以延長(zhǎng)(1)C-210塔內(nèi)第19至27層由原設(shè)計(jì)的大生產(chǎn)周期,降低停車(chē)檢修費(fèi)用,以同類型裝置比較來(lái)孔無(wú)沿穿流板改為JCrT高效填料塔板,其材質(zhì)看,該塔運(yùn)行周期可以延長(zhǎng)至3~4個(gè)月。316,降低了塔體氣阻減短塔內(nèi)物料停留時(shí)間,提高(3)C-210塔頂受液槽內(nèi)的廢水排放中含酸了物料通量降低了板壓與物料聚合,使塔在生產(chǎn)過(guò)可以降低至0.7%~0.9%,如果裝置按設(shè)計(jì)能力運(yùn)程控制時(shí)比較容易,使丙烯酸生產(chǎn)過(guò)程更加高效、經(jīng)行,每年可以從廢水中回收出300~500t丙烯酸,從濟(jì)而達(dá)到降低消耗的目的,受液槽廢水泵。P-212取(2)C-210塔底共沸劑即甲苯含量可以提高樣化驗(yàn)指標(biāo)如表4(15日平均值)。表4改造后受液槽廢水出口處水樣化驗(yàn)指標(biāo)/%MO(AA)w(ACA)w( TOL)(H2O)Lo( PRA)M (D-AA)0.80.03(4)C-210塔排放廢水有機(jī)物下降,可以降成本,大大延長(zhǎng)了C-210塔的運(yùn)行周期,極大提升低污水處理廠處理廢水的壓力降低消耗了丙烯酸生產(chǎn)中的利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn),獲得了很好的收益。自C-210塔(丙烯酸脫水塔)改造后開(kāi)車(chē)至今,操作過(guò)程中極容易出現(xiàn)的一系列丙烯酸聚合問(wèn)(本文文獻(xiàn)格式:王春光,徐金文,王金波降低丙烯題已不復(fù)存在,生產(chǎn)運(yùn)行平穩(wěn)、安全;僅單純從廢水酸脫水塔頂廢水中丙烯酸含量及塔底丙烯酸聚合的中提取丙烯酸計(jì)算費(fèi)用,就可以節(jié)省300萬(wàn)元/a;同措施[J].山東化工,2011,40(7):67-69.)時(shí)C-210塔的改造也降低了精制級(jí)丙烯酸的生產(chǎn)(上接第52頁(yè))確度,而且改進(jìn)后的卡爾-費(fèi)休試劑的穩(wěn)定性明顯結(jié)果表明用乙二醇甲醚代替醇溶劑甲醇后的改良卡優(yōu)于傳統(tǒng)試劑,可以存貯一段時(shí)間。值得注意的是,爾-費(fèi)休試劑可以用來(lái)測(cè)定戊醛樣品中的水分,方醛、酮類樣品的專用試劑并不能完全阻止羰基與醇法的精密度較好。發(fā)生副反應(yīng)生成水,隨著攪拌時(shí)間的延長(zhǎng),測(cè)定的水表1精密度的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分含量越高。樣品15平均值RSD/%綜上所述,使用改進(jìn)的卡爾-費(fèi)休試劑測(cè)定戊10.23140.23430.22980.23500.23780.23371.06醛中的微量水分,結(jié)果穩(wěn)定性好、可靠性高、方便快20.48730.48120.48700.48350.49040.48590.57捷,值得進(jìn)一步推廣使用。30.83250.82980.83020.83300.82880.83270.49參考文獻(xiàn)3討論[1]申雙龍,李燕,晨曉霓,等,有機(jī)溶劑中微量水分的測(cè)定[J].分析測(cè)試學(xué)報(bào),2006,25(2):117-119用傳統(tǒng)的卡爾-費(fèi)休法測(cè)定有機(jī)溶劑的水分2]梁作琴.正已烷中微量水分的測(cè)定[當(dāng)代化工,時(shí),應(yīng)根據(jù)被測(cè)樣品的結(jié)構(gòu)判斷是否有能與卡爾2009,38(2):202-204費(fèi)休試劑反應(yīng)并生成水的基團(tuán),應(yīng)選用改良后合適中國(guó)煤化工的試劑和溶劑。以乙二醇甲醚代替甲醇的卡爾-費(fèi)(本文文獻(xiàn)格式CNMHG劑中水分休試劑測(cè)定戊醛中的水分,具有較高的精密度和準(zhǔn)的測(cè)定[J]山東化工,2011,40(7):52,69.)