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

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(中國化工正和集團股份有限公司,山東廣饒257342)摘要:正和集團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;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(zhuān)利及其提供的JCPT高效填料塔板,對丙烯酸脲水塔進(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(lèi)號:TQ225.13·1文獻標識碼文章編號:1008-021X(2011)07-0067-0正和集團年產(chǎn)6萬(wàn)t丙烯酸及酯生產(chǎn)裝置是由設備形式:板式分餾塔;化學(xué)工業(yè)第二設計院寧波工程有限公司設計。自塔徑:03800mm;2007年12月開(kāi)工以來(lái),C-210塔頂受液槽內的廢塔高:19.4m;水排放中丙烯酸含量較高,容易造成浪費,增加污水塔體材質(zhì):OCr17Nl4Mo2;處理廠(chǎng)的負擔;同時(shí)C-210塔內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,嚴重影響生塔板材質(zhì):OCrl7N4Mo;產(chǎn)的正常運行。因此,正和集團丙烯酸車(chē)間于2008塔板層數: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(zhuān)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并根據改造情況修正了操作工藝控制參數。2008為板式塔,內有27塊穿流篩板;在C-210塔內,通年7月份開(kāi)車(chē)后效果顯著(zhù),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的廢水中丙烯酸含量,減輕了污水處理廠(chǎng)的(所用的共沸劑是甲苯)。C-210塔內的水、醋酸負擔;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設計指標回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(chǎng)進(jìn)一步處理。塔底丙烯酸含量:>75%C-201塔原設計工藝參數如表1。流程圖見(jiàn)處理能力(出酸量):100t/d圖1。3設備狀況表1C-210塔原設計工藝參數塔頂壓(負壓)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(chǎng)C220圖1工藝流程簡(jiǎn)圖3改造原因低(原設計為16%~18%),當操作苯含量在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丙烯酸,該單元由C發(fā)生;當操作苯含量在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)設備組成;其中C-210(2)C-210塔頂受液槽內的廢水排放中含酸塔為模仿三菱工藝設計的塔體結構;其運行周期為設計為2%~3%,容易造成浪費;受液槽廢水泵P60d,操作過(guò)程當中極容易出現以下問(wèn)題。212取樣化驗指標如表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指標/%W(ACA)IO( ACR)(H2O)w( FUR)w(D-AA)0.084改造內容(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)間的調查研究后,將C-210塔量相同時(shí),板壓降低30%。內上部構件由原來(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能1)通量大。JcPT高效填料塔板上氣液混合維持穩定的高效率。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、大篩孔等結構取代,使塔高,一般為8%~20%,即使空塔氣速大,其板壓降板對于含聚合、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)驗結果表明,JCPT髙效填料塔(6)經(jīng)濟性。由于JCPT高效填料塔板具有高板分離效率提高了10%以上。其原因是提液管內效率和高通量的中國煤化立管、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制水平列入班組績(jì)效工資考核。建立高低流量、溫結合C-210塔內塔板的變化情況,對操作工度及壓力自動(dòng)報警,便于更精細的操作。藝控制參數進(jìn)行了相應調整:塔頂溫度38~39℃,經(jīng)過(guò)一段時(shí)期運行后,實(shí)踐證明改造達到了預甲苯回流量48~49h,塔頂壓力13.33~13.46kPa先設計的目標,而且生產(chǎn)操作過(guò)程更加平穩、正常。(負壓);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據如表3。周從DCS數據中抽取數據實(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(cháng)(1)C-210塔內第19至27層由原設計的大生產(chǎn)周期,降低停車(chē)檢修費用,以同類(lèi)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,該塔運行周期可以延長(cháng)至3~4個(gè)月。316,降低了塔體氣阻減短塔內物料停留時(shí)間,提高(3)C-210塔頂受液槽內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%,如果裝置按設計能力運程控制時(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,從濟而達到降低消耗的目的,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指標如表4(15日平均值)。表4改造后受液槽廢水出口處水樣化驗指標/%MO(AA)w(ACA)w( TOL)(H2O)Lo( PRA)M (D-AA)0.80.03(4)C-210塔排放廢水有機物下降,可以降成本,大大延長(cháng)了C-210塔的運行周期,極大提升低污水處理廠(chǎng)處理廢水的壓力降低消耗了丙烯酸生產(chǎn)中的利潤增長(cháng)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)程中極容易出現的一系列丙烯酸聚合問(wèn)(本文文獻格式:王春光,徐金文,王金波降低丙烯題已不復存在,生產(chǎn)運行平穩、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算費用,就可以節省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-費休試劑的穩定性明顯結果表明用乙二醇甲醚代替醇溶劑甲醇后的改良卡優(yōu)于傳統試劑,可以存貯一段時(shí)間。值得注意的是,爾-費休試劑可以用來(lái)測定戊醛樣品中的水分,方醛、酮類(lèi)樣品的專(zhuān)用試劑并不能完全阻止羰基與醇法的精密度較好。發(fā)生副反應生成水,隨著(zhù)攪拌時(shí)間的延長(cháng),測定的水表1精密度的實(shí)驗結果分含量越高。樣品15平均值RSD/%綜上所述,使用改進(jìn)的卡爾-費休試劑測定戊10.23140.23430.22980.23500.23780.23371.06醛中的微量水分,結果穩定性好、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3討論[1]申雙龍,李燕,晨曉霓,等,有機溶劑中微量水分的測定[J].分析測試學(xué)報,2006,25(2):117-119用傳統的卡爾-費休法測定有機溶劑的水分2]梁作琴.正已烷中微量水分的測定[當代化工,時(shí),應根據被測樣品的結構判斷是否有能與卡爾2009,38(2):202-204費休試劑反應并生成水的基團,應選用改良后合適中國煤化工的試劑和溶劑。以乙二醇甲醚代替甲醇的卡爾-費(本文文獻格式CNMHG劑中水分休試劑測定戊醛中的水分,具有較高的精密度和準的測定[J]山東化工,2011,40(7):52,69.)