環(huán)己醇水合催化劑再生系統(tǒng)優(yōu)化改造

劉國良，李迎春，吳向紅，呂 洋，寧永亮

(平頂山市神馬萬里化工股份有限公司，河南平頂山 467000)

環(huán)己醇水合催化劑再生系統(tǒng)優(yōu)化改造

劉國良，李迎春，吳向紅，呂 洋，寧永亮

(平頂山市神馬萬里化工股份有限公司，河南平頂山 467000)

對環(huán)己醇水合催化劑再生系統(tǒng)進行優(yōu)化設(shè)計，以筐式濾網(wǎng)過濾器替代錐形濾網(wǎng)過濾器，增加了過濾面積，減少了堵塞;改造了過濾器內(nèi)部構(gòu)件，將濾芯與過濾器內(nèi)件的密封形式由原來的“O”環(huán)密封改為套箍密封，結(jié)合裁絲連接支撐方式，提高了濾芯密封效果和使用周期;設(shè)計了外加沖洗水的雙端面機械密封系統(tǒng)，加強了水合催化劑罐底泵的密封性能，避免因水合催化劑泄漏造成的設(shè)備損壞和系統(tǒng)停車，實現(xiàn)了環(huán)己醇水合催化劑再生系統(tǒng)設(shè)備安全穩(wěn)定地運行。

水合催化劑;筐式過濾;套箍密封

平頂山市神馬萬里化工股份有限公司是我國環(huán)己醇產(chǎn)業(yè)化技術(shù)研究和實驗的核心基地，其環(huán)己醇裝置是河南神馬尼龍化工公司成套引進國外技術(shù)和設(shè)備的核心裝置之一，經(jīng)過十幾年的發(fā)展和技術(shù)改造，已成為環(huán)己醇生產(chǎn)領(lǐng)域代表世界先進水平的標(biāo)志性裝置，生產(chǎn)能力由最初設(shè)計的2.7萬t/a提高到了5萬t/a，形成了以工業(yè)用環(huán)己醇為主導(dǎo)產(chǎn)品，環(huán)己烷、環(huán)己烯等為輔的產(chǎn)業(yè)鏈條。環(huán)己醇生產(chǎn)所用的水合催化劑是合成工藝的主要物料，為了保證水合催化劑的活性，根據(jù)工藝要求必須每天用過氧化氫進行活化再生處理，然后經(jīng)催化劑過濾器AF602N-ABC進行過濾水洗，除去殘存在漿液中的有機氧化物，該工藝單元的關(guān)鍵是水合催化劑的過濾水洗設(shè)備，這將直接影響到整個再生工藝乃至環(huán)己醇裝置的正常運行。

1 存在的問題

①水合催化劑再生系統(tǒng)用過濾器(A-F602NABC)是陶瓷內(nèi)構(gòu)形式，其易損件陶瓷濾芯的進口價格非常昂貴，且采購周期長，為節(jié)約運行成本，已用國產(chǎn)陶瓷濾芯替代。但是，由于國產(chǎn)陶瓷濾芯兩端密封處二次燒制釉面的附著力差，在陶瓷濾芯清洗拆裝時產(chǎn)生釉面脫落，使大量水合催化劑的泄漏，造成了巨大的經(jīng)濟損失;據(jù)統(tǒng)計僅2011年公司水合催化劑過濾器更換的陶瓷濾芯就達(dá)152根，費用達(dá)136.8萬元。

②水合催化劑再生系統(tǒng)使用的過濾器AF602N-ABC延用了進口過濾器的錐形濾網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計，其過濾面積過小，易造成陶瓷濾芯堵塞，增加了設(shè)備的檢修頻率和開停車次數(shù)，造成系統(tǒng)不能長期穩(wěn)定運行，嚴(yán)重影響了裝置的產(chǎn)能和效率。

③水合催化劑再生罐的罐底泵A-P651選用的是進口防腐蝕陶瓷襯里離心泵。由于該泵的陶瓷葉輪、泵蓋頻繁出現(xiàn)破碎或破裂，嚴(yán)重時平均一個月兩次，加之每次購買備件，需提前半年以上定制，不僅時間長而且價格十分昂貴，制約了整個系統(tǒng)正常連續(xù)運行。由于對軸封部位的泄漏問題沒有完善的解決方法，泵的使用周期非常短。

解決環(huán)己醇水合催化劑過濾設(shè)備普遍存在的這一技術(shù)難題，實現(xiàn)水合催化劑再生系統(tǒng)設(shè)備安全穩(wěn)定的長周期運行，已是當(dāng)務(wù)之急，也是此次優(yōu)化改造的主要目的。

2 水合催化劑再生工藝流程

工藝流程圖如圖1所示。

圖1 水合催化劑再生工藝流程

催化劑漿液由水合反應(yīng)系統(tǒng)A-R301、AR302排向水合催化劑再生罐A-D601中，用低壓蒸汽進行汽提、冷凝除去催化劑漿液夾帶和溶解的油脂，加入定量的過氧化氫，控制溫度80℃，進行再生活化處理，經(jīng)罐底泵A-P651輸入過濾器A-F602NABC進行過濾水洗，當(dāng)濾液pH值大于4.5時完成再生，儲存在水氣催化劑儲罐A-D603內(nèi)，由輸出泵A-P631將催化劑漿液返回水合反應(yīng)器中。

3 優(yōu)化改造方案及效果

3.1 優(yōu)化改造內(nèi)容

①完善過濾器內(nèi)部構(gòu)件的密封形式和支撐桿的連接方式，延長國產(chǎn)陶瓷濾芯使用周期，減少濾芯的檢修損傷和更換次數(shù)。②增加過濾器的入口濾網(wǎng)的過濾面積，減少堵塞，提高過濾效率。③對國產(chǎn)陶瓷離心泵(罐底泵A-P651)軸封部位的密封形式進行改進，避免水合催化劑的泄漏。

3.2 優(yōu)化設(shè)計方案

①原過濾器內(nèi)件與濾芯的密封形式為O形環(huán)密封，雖然一次密封效果很好，但檢修拆卸后O形環(huán)密封易產(chǎn)生微變形，安裝時很難達(dá)到原始的密封狀態(tài);加之支撐桿與法蘭盤是散裝式固定，增加了設(shè)備維護和安裝的難度，造成了濾芯與內(nèi)件連接部位的泄漏。將O形環(huán)密封改為套箍密封，解決了濾芯與內(nèi)件連接部位的泄漏問題;同時將支撐桿與法蘭盤的散裝式固定更改為裁絲連接固定，提高了各構(gòu)件之間定位的準(zhǔn)確性，更方便于設(shè)備拆裝維護。②將原有的錐形濾網(wǎng)過濾器改為筐式濾網(wǎng)過濾器?？鹗竭^濾器的設(shè)計截面是矩形，增大了濾液面，在滿足過濾精度和大流量過濾的前提下，為設(shè)備的維修、清洗和安裝提供了便利，同時也延長了陶瓷濾芯使用周期。③國產(chǎn)陶瓷離心泵(罐底泵A-P651)軸封部位的密封形式多為橡膠石棉盤根，轉(zhuǎn)軸和兩端密封填料的接觸面上產(chǎn)生高溫變形，極易出現(xiàn)密封填料畸形引起泄漏。將原有的填料密封改為增設(shè)外加沖洗水的雙端面機械密封系統(tǒng)，具備了冷卻、清洗和提高密封性能等多種功能，解決了因罐底泵AP651中的水合催化劑泄漏磨損造成的設(shè)備腐蝕損壞和系統(tǒng)停車。

3.3 實施效果

①過濾系統(tǒng)。改造前后的效果對比如表1所示。

表1 改造前后效果對比

②國產(chǎn)陶瓷離心泵A-P651:采用自主研發(fā)的“一種含有特殊制造機械密封裝置的陶瓷襯里泵”的專利技術(shù)，增設(shè)外加沖洗水的雙端面機械密封系統(tǒng)，連續(xù)穩(wěn)定運行6個多月，沒有出現(xiàn)故障，創(chuàng)歷史最佳運行周期。

4 結(jié)論

對環(huán)己醇水合催化劑再生系統(tǒng)在運行中出現(xiàn)的問題，經(jīng)過反復(fù)論證、研究，在設(shè)備上采取一系列的技術(shù)改造措施，用先進的技術(shù)、新型的設(shè)備和更為合理的設(shè)計理念，解決了環(huán)己醇水合催化劑再生系統(tǒng)存在的弊端，保證了整個環(huán)己醇生產(chǎn)裝置的穩(wěn)定運行，取得了顯著的社會經(jīng)濟效益和環(huán)保效益。

環(huán)己醇水合催化劑再生系統(tǒng)達(dá)到以下運行指標(biāo):設(shè)備運行周期≥180 d;縮短了催化劑再生的時間，延長了使用壽命和設(shè)備運行周期。

通過對引進裝置和設(shè)備的國產(chǎn)化改造，在確保生產(chǎn)能力和產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，大大降低了生產(chǎn)成本，在國內(nèi)外同行業(yè)中居領(lǐng)先水平。

TQ426，TQ050.2

B

1003-3467(2014)05-0050-02

2014-01-12

劉國良(1971-)，男，高級工程師，從事環(huán)己醇工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)管理工作，電話:13938655192。

·分析測試·