1.粉状碳酸钠
产量8000吨/年,质量指标符合GB210-92 具体规格如下:
总碱量(以Na2CO3计) ≥98% 氯化钠(以 NaCl计) ≤1.20% 铁含量 ≤0.01% 水不溶物 ≤0.15% 钙镁总含量(以mg计) ≤0.30% 水不溶物含量 0.15% 烧失量 1.3% 堆密度g/ml 0.9 白色结晶粉末 2.碳酸钠水溶液 产量17600吨/年。
碳酸钠含量 20% COD 100 水 80%
3.4 全厂自控水平
环己酮装置采用集散型控制系统(DCS)对整个生产过程进行监视、操作、报警、联锁和控制,同时对关键的电气设备进行远距离控制。为保证装置及安全生产,所有现场仪表均选择符合安装地点的危险区域等级划分的防爆仪表,并在危险区域内设置可燃气体报警传感器,此信号送至DCS系统进行监视和报警。
4 工艺装置
4.1 工艺技术选择
4.1.1 环己酮生产工艺
以苯为原料生产环己酮主要有环己烷法和苯酚法。苯酚法是以苯与丙烯反应生成异丙苯,异丙苯氧化得苯酚并副产丙酮,苯酚经加氢制得环己醇,环己醇脱氢制得环己酮。该工艺需要原料丙烯,且副产品丙酮有较大的市场。美国Allied公司以该工艺生产环己酮已有30余年的历史。
随着环己烷氧化技术的进步,世界大多数环己酮生产厂采用环己烷法。该工艺方法是以苯为原料,经加氢生成环己烷,环己烷氧化生成环己酮和环己醇,环己醇脱氢生成环己酮。该工艺方法原料单一,生产技术成熟,原材料消耗及能耗低,为世界大多数环己酮生产的主要工艺方法。
我国环己酮生产起步于六十年代初,是与己内酰胺同步发展起来的。最初用苯酚为原料,由于苯酚来源有限,价高量少,很快就改为以苯为原料,并且随着环己烷氧化技术的进步而迅速推广。装置规模也由最初的1000吨扩大到3000吨、5000吨、10000吨、30000吨。八十年代末期,我国随己内酰胺引进了两套4.4万吨/年环己酮装置,随着对引进技术的消化吸收,我国环己酮生产技术不断进步,已经接近或达到世界先进水平。 4.1.2 工艺技术方案的选择 4.1.2.1 环己酮装置生产工艺
环己酮生产装置流程框图
环己酮的生产工艺过程如下: 1)苯加氢制环己烷
苯加氢方法分气相加氢法和液相加氢法两种。气相加氢法是在固定床内以镍或铂为催化剂,气相的苯与氢气在压力下通过催化剂床层进行反应生成环己烷。气相加氢是工业上广泛采用的方法。
液相加氢法是苯在反应器中于适当温度和压力下呈液相状态,以镍铝粉为催化剂,催化剂在液相中保持稳定的悬浮状态,苯与氢气进行加氢反应生成环己烷。苯液相加氢制环己烷工艺的优点一是可以减少局部过热,反应温度较均匀,副产物少,产品质量较好。二是催化剂的活性高,生产强度大。其缺点是催化剂的寿命短,消耗量大,运行周期短,需经常更换,操作麻烦,而且需用泵进行循环,动力消耗大。悬浮的催化剂容易堵塞管道和阀门。近年来采用新型金属络合物液体催化剂(如辽化经研究开发已使用可溶性液体催化剂),可以避免使用悬浮催化剂的缺点。液相加氢法适用于生产规模大的装置,据资料介绍,当产品规模>10万吨/年时,可节省投资。
表4-1 苯加氢的各种工艺技术比较 反应温度,℃ 催化剂及寿命 转化率,% 技术特征 1 2 DSM技术 (东方公司引进) 200~400 Pt-Al2O3>5年 >99.9 固定床气相加氢工艺 固定床气相加氢液相加氢工艺 工艺 液相加氢工艺 反应压力,MPa 3.2 国内技术 130~180 1.0 Ni- Al2O3>2年 >99.5 IFP技术 (辽化引进) 180~200 2.7 BASF技术 200 2.5 NiPS2,3~6月 可溶性催化剂,连续消耗 100(催化剂活~100 性高时) 反应热用热油移去,反应热用水移反应热用水移反应热用水移副产0.9MPa蒸汽。 去,副产低压蒸去,副产低压蒸去,副产低压蒸汽 汽。 汽。 为防止催化剂结块, 原料苯经衡沸蒸馏脱水至<100ppmm 催化剂在气体 鼓泡和液体用泵循环的联合作用下呈悬浮状态,产品烷经3 稳定塔除去轻组分。 4 反应温度控制在不高反应温度严格控随着催化剂活420℃,以免发生烷的制在不高于性降低,补加新异构化反应。 260℃,以免发生催化剂,当催化副反应,并损坏剂达一定量后,催化剂。 则停车更换催化剂。 原料苯经衡沸蒸馏脱水至<100ppm,产品烷经蒸馏精制。 两种苯加氢工艺,各有其优缺点,各国根据技术掌握的情况和产品规模的大小,选取合适的工艺。
苯气相加氢法目前采用的催化剂有铂催化剂和镍催化剂两种,两种加氢工艺均为工业装置广泛采用。其优缺点的比较见表4-2:
表4-2 两种不同催化剂苯气相加氢工艺比较 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 项目 反应温度 ℃ 反应压力MPa 转化率 % 液体空速 催化剂寿命 年 催化剂来源 产品环己烷质量 铂催化剂 200~400 3.2 >99.9 1.6~1.8 5~10 进口或国内研制 含苯~20ppm 镍催化剂 130~180 1.0 >99.5 0.6~0.8 2~4 本公司催化剂产品 含苯~200ppm 反应温度范围较窄,易超温损坏催化剂。 1110.95 221.31 414 23361.32 Pt法>Ni法相差 备注 10 反应温度范围较宽,不操作维护 易因过热损坏催化剂。 装置投资 万元 1753.45 其中:工艺设备费 459.84 催化剂费 742.5 生产成本 万元/22803.60 年 642.5 238.53 328.5 Pt法<Ni法相差557.72 铂催化加氢法的优点是转化率高,空速大,催化剂使用寿命长。但催化剂价格昂贵,须进口,装置投资大。镍催化加氢法的优点是装置投资较少,催化剂较便宜能自供。考虑到铂催化加氢法的生产成本较低,1~1.5年即可回收多出的投资,效益明显,因此推
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