二乙苯產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)與流程優(yōu)化

隋春磊

(海南實(shí)華嘉盛化工有限公司，海南 洋浦 578001)

二乙苯產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)與流程優(yōu)化

隋春磊

(海南實(shí)華嘉盛化工有限公司，海南 洋浦 578001)

分析了二乙苯產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的難點(diǎn)和問(wèn)題，介紹了高附加值二乙苯產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和產(chǎn)品流程改造，通過(guò)丙苯塔、多乙苯塔的優(yōu)化操作，實(shí)現(xiàn)了二乙苯的高效優(yōu)質(zhì)回收，降低了裝置物耗、能耗，避免了二乙苯產(chǎn)品被污染的風(fēng)險(xiǎn)。二乙苯產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)可為公司增加經(jīng)濟(jì)收入642萬(wàn)元，經(jīng)濟(jì)效益可觀(guān)。

二乙苯 ；丙苯塔； 多乙苯塔； 流程優(yōu)化

稀乙烯制乙苯裝置以苯和催化干氣作為原料，經(jīng)過(guò)烷基化反應(yīng)生成中間產(chǎn)品乙苯及副產(chǎn)品二乙苯、丙苯等，二乙苯經(jīng)過(guò)烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)生成乙苯。在烷基化反應(yīng)中產(chǎn)生的二乙苯可以脫氫生成二乙烯基苯，該產(chǎn)品有在制藥、塑料制品方面用途較廣。由于二乙苯的附加值較高，海南實(shí)華嘉盛化工有限公司(下簡(jiǎn)稱(chēng)“公司”)在保證正常苯乙烯裝置生產(chǎn)的情況下，通過(guò)流程改造與操作優(yōu)化，開(kāi)發(fā)了二乙苯新產(chǎn)品。

1 二乙苯產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的難點(diǎn)和問(wèn)題

1.1 丙苯塔的操作影響二乙苯的質(zhì)量與產(chǎn)量

自裝置開(kāi)工以來(lái)，丙苯塔一直在超負(fù)荷的狀態(tài)下運(yùn)行，按照設(shè)計(jì)要求的塔頂壓力0.15MPa，塔頂溫度197.5℃進(jìn)行操作時(shí)，塔底再沸器熱負(fù)荷無(wú)法滿(mǎn)足生產(chǎn)的要求，導(dǎo)致丙苯塔塔底組分中丙苯含量高于0.02%，嚴(yán)重影響二乙苯產(chǎn)品的質(zhì)量。為使丙苯塔塔底物料中不含丙苯，必須降低塔壓，減少熱量的消耗，使部分二乙苯等較重組分進(jìn)入塔頂物料中。

在實(shí)際運(yùn)行中該塔的操作壓力無(wú)法控制在設(shè)計(jì)范圍之內(nèi)，只能夠在20-35kPa之間進(jìn)行操作且無(wú)法自動(dòng)控制，為了盡量降低塔頂物料中二乙苯的含量，在實(shí)際操作中塔頂溫度一般控制在165-167℃之間，降低丙苯塔塔頂中二乙苯的攜帶，塔底溫度控制在200℃左右，可以有效控制塔底組分中不帶丙苯，為提高二乙苯產(chǎn)品質(zhì)量提供了保證[1]。

1.2 丙苯塔底泵流量低

丙苯塔在沒(méi)有進(jìn)行改造之前，即使該塔滿(mǎn)負(fù)荷生產(chǎn)，塔底采出量不會(huì)超過(guò)2000kg/h,丙苯塔經(jīng)過(guò)塔盤(pán)改造、優(yōu)化操作參數(shù)之后，在實(shí)際操作中，塔底采出量明顯增大，塔底采出流量表超流量顯示(流量表最大值為2040kg/h)，在塔底泵單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，調(diào)節(jié)閥閥位100%、副線(xiàn)閥全開(kāi)時(shí)，丙苯塔塔底不能及時(shí)采出，易造成滿(mǎn)塔或淹塔。為了避免出現(xiàn)滿(mǎn)塔或淹塔現(xiàn)象發(fā)生，一般采取開(kāi)兩臺(tái)塔底泵的方式，才可以維持正常生產(chǎn)。

通過(guò)計(jì)算，丙苯塔塔底管線(xiàn)流量可以滿(mǎn)足現(xiàn)在的操作條件，只需要將塔底兩臺(tái)機(jī)泵更換為大流量、高揚(yáng)程的機(jī)泵即可滿(mǎn)足生產(chǎn)需要。

1.3 多乙苯塔的操作影響產(chǎn)品質(zhì)量

在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，多乙苯塔一直滿(mǎn)負(fù)荷操作，影響二乙苯產(chǎn)品質(zhì)量的因素很多，主要受進(jìn)料組成、回流比、塔溫和塔壓等的影響?？刂贫嘁冶剿M(jìn)料組分中丙苯、丁苯含量，避免其被帶入二乙苯產(chǎn)品中，影響產(chǎn)品質(zhì)量。穩(wěn)定多乙苯塔操作，避免塔底組分中的三乙苯、高沸物等帶入塔頂二乙苯產(chǎn)品中。

2 二乙苯產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)

2.1 丙苯塔的操作優(yōu)化

在設(shè)計(jì)中，丙苯塔塔頂組分中二乙苯的含量約為8%，在實(shí)際操作中為了保證塔底組分中不帶丙苯，丙苯塔頂組分中二乙苯的含量約為20%，導(dǎo)致大量二乙苯損失。通過(guò)將該塔由條形浮閥塔板改為固閥塔板，增大開(kāi)孔率，塔頂物料組成中二乙苯的含量可以控制在以?xún)?nèi)10%，大大減少了二乙苯的損失[1]。優(yōu)化丙苯塔操作，減少塔底組分中丙苯、丁苯的攜帶量，為多乙苯塔提供優(yōu)質(zhì)進(jìn)料，避免進(jìn)料中輕組分過(guò)多影響二乙苯的純度。

2.2 多乙苯塔的操作優(yōu)化

按設(shè)計(jì)要求，多乙苯塔塔頂回流罐設(shè)計(jì)壓力為20kPaA，塔底溫度為233.1℃，而在實(shí)際操作中，為保證烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)所需原料中二乙苯的含量，將該塔塔頂回流罐壓力控制32KPaA，塔底溫度控制在170℃，保證塔頂組分中二乙苯組分含量在95%以上，而塔底中二乙苯含量約10%。而二乙苯下游市場(chǎng)所需求的原料二乙苯純度為97%以上，因此需要對(duì)多乙苯塔進(jìn)行操作優(yōu)化。

調(diào)整該塔操作將回流罐的操作壓力控制在30kPaA，塔底溫度控制在175℃，回流量控制在8.5-9.5t/h,經(jīng)過(guò)化驗(yàn)分析，塔頂組分中的二乙苯含量大于97%，塔底二乙苯含量降至5%以下，通過(guò)優(yōu)化操作在保證二乙苯產(chǎn)品純度的前提下，實(shí)現(xiàn)了二乙苯的有效回收，減少了二乙苯損失。多乙苯塔優(yōu)化前后參數(shù)對(duì)比見(jiàn)表1。

表1 多乙苯塔優(yōu)化前后參數(shù)對(duì)比

2.3 二乙苯流程的開(kāi)發(fā)

設(shè)計(jì)中，二乙苯作為烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)的原料全部用以生產(chǎn)乙苯，但在實(shí)際生產(chǎn)中為了充分利用干氣中的乙烯，在保證裝置滿(mǎn)負(fù)荷的前提下，烷基轉(zhuǎn)移所需要的二乙苯原料過(guò)剩，而市場(chǎng)上對(duì)二乙苯的需求量正在不斷增加。為適應(yīng)市場(chǎng)需求，追逐效益最大化，增加了二乙苯產(chǎn)品的臨時(shí)流程，實(shí)現(xiàn)了對(duì)二乙苯產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)。

綜上所述，齊齊哈爾大學(xué)圖書(shū)館開(kāi)展閱讀推廣活動(dòng)對(duì)大學(xué)生的品德教育是有一定影響的，也在開(kāi)展閱讀推廣活動(dòng)的同時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、完善不足，也希望高校圖書(shū)館的閱讀推廣活動(dòng)能夠更有深度和廣度，但是圖書(shū)館的閱讀推廣仍然處于初期階段，仍需要和其他高校圖書(shū)館進(jìn)行溝通和合作，促進(jìn)高校圖書(shū)館的閱讀推廣活動(dòng)能夠上一個(gè)臺(tái)階，讓學(xué)生能夠切身去感受品德的重要性。

優(yōu)化前二乙苯產(chǎn)品流程簡(jiǎn)圖如下：

圖1 優(yōu)化前二乙苯產(chǎn)品流程簡(jiǎn)圖

此流程圖是在原有工藝流程的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改造，利用不合格冷卻器，對(duì)多乙苯塔頂二乙苯產(chǎn)品進(jìn)行冷卻，并在其出口增設(shè)單獨(dú)管線(xiàn)去二乙苯產(chǎn)品罐，實(shí)現(xiàn)了二乙苯產(chǎn)品的回收。

3 二乙苯流程優(yōu)化

3.1 優(yōu)化后的二乙苯產(chǎn)品流程

優(yōu)化后二乙苯產(chǎn)品流程見(jiàn)圖2。

圖2 優(yōu)化后二乙苯產(chǎn)品流程簡(jiǎn)圖

優(yōu)化后的二乙苯產(chǎn)品流程，多乙苯塔塔頂采出二乙苯經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)的產(chǎn)品冷卻器冷卻，并增加了調(diào)節(jié)閥和質(zhì)量流量計(jì)，操作更加簡(jiǎn)單便捷，且計(jì)量準(zhǔn)確。

3.2 原流程與優(yōu)化后的新流程比較

兩種流程都可以將二乙苯產(chǎn)品送至成品罐，但工藝流程存在較大差別。

3.2.1 新流程可有效避免產(chǎn)品污染

原流程中的不合格冷卻器只用于乙苯單元開(kāi)停工過(guò)程、事故處理過(guò)程中產(chǎn)生的不合格物料的冷卻，經(jīng)冷卻后的不合格物料退至不合格物料罐。在出現(xiàn)開(kāi)停工或事故處理時(shí)，必須將經(jīng)過(guò)不合格冷卻器的二乙苯采出線(xiàn)切出，如果沒(méi)有及時(shí)切出或在進(jìn)行不合格流程改動(dòng)時(shí)將會(huì)污染二乙苯產(chǎn)品。另外，在不合格冷卻器的置換過(guò)程中需要浪費(fèi)大量的二乙苯產(chǎn)品，物耗、能耗都會(huì)增加。經(jīng)改造后，二乙苯產(chǎn)品專(zhuān)線(xiàn)專(zhuān)用，避免了產(chǎn)品污染事故發(fā)生。

3.2.2 新流程降低了勞動(dòng)強(qiáng)度

優(yōu)化后的新的流程新流程增設(shè)了調(diào)節(jié)閥、流量計(jì)、二乙苯產(chǎn)品冷卻器，可以降低勞動(dòng)強(qiáng)度。通過(guò)增加調(diào)節(jié)閥，操作人員可以及時(shí)調(diào)整操作，將塔頂回流罐液位控制在要求范圍之內(nèi)，避免了操作人員頻繁手動(dòng)調(diào)節(jié)二乙苯產(chǎn)品采出閥門(mén)。

3.2.3 新流程二乙苯產(chǎn)品計(jì)量準(zhǔn)確

原流程由于是臨時(shí)流程，沒(méi)有流量計(jì)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)二乙苯產(chǎn)品的準(zhǔn)確計(jì)量，需要通過(guò)物料平衡計(jì)算。新流程增加了質(zhì)量流量計(jì)，可以準(zhǔn)確計(jì)量二乙苯產(chǎn)量，避免了因沒(méi)有流量計(jì)時(shí)造成的計(jì)量誤差。

3.2.4 新流程可節(jié)約循環(huán)水用量正常生產(chǎn)中二乙苯產(chǎn)品最大采出不會(huì)超出2t/h，循環(huán)水量用量較小，由于不合格冷卻器的循環(huán)冷卻水管徑較大，循環(huán)水閥門(mén)的開(kāi)度不易控制，導(dǎo)致循環(huán)水量增大，能耗增加。通過(guò)計(jì)算二乙苯產(chǎn)品和循環(huán)水使用量，增設(shè)單獨(dú)的二乙苯產(chǎn)品冷卻器，可明顯降低循環(huán)水使用量。

4 效益分析

根據(jù)當(dāng)前市場(chǎng)中催化干氣的價(jià)格約為3500元/噸，苯的價(jià)格約為5000元/噸，通過(guò)計(jì)算生成一噸二乙苯產(chǎn)品的成本約為4325元/噸，而當(dāng)前市場(chǎng)二乙苯成品的價(jià)格約為7000元/噸，差價(jià)約為2675元/噸，經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)可觀(guān)。

5 小結(jié)

二乙苯產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和流程的優(yōu)化，是適應(yīng)市場(chǎng)需求的結(jié)果。該流程的開(kāi)發(fā)不但可以提高公司的經(jīng)濟(jì)效益，而且可以使公司的運(yùn)作更加靈活，更加避免了在烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)換劑時(shí)大量的二乙苯被送到不合格物料中造成重復(fù)加工。在保證乙苯產(chǎn)品滿(mǎn)足苯乙烯裝置需求的情況下，應(yīng)充分利用干氣中的乙烯，增加二乙苯產(chǎn)品產(chǎn)量，提高公司的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

[1] 王建建.丙苯塔存在的問(wèn)題分析與對(duì)策[J].化工技術(shù)與開(kāi)發(fā),2014(5):64-65.

(本文文獻(xiàn)格式：隋春磊.二乙苯產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)與流程優(yōu)化[J].山東化工，2016，45(04)：79-80，82.)

2015-11-25

隋春磊(1984—)，山東煙臺(tái)人，工程師，從事苯乙烯工藝操作。

TQ241.14

A

1008-021X(2016)04-0079-02