環(huán)己醇水合催化劑添加裝置的優(yōu)化改造

王留栓 ， 王 靜 ， 袁 琳 ，魏新軍*

(1.平頂山市神馬萬里化工股份有限公司 ， 河南 平頂山 467013 ； 2.河南省化工研究所有限責(zé)任公司 ， 河南 鄭州 450052)

環(huán)己醇水合催化劑添加裝置的優(yōu)化改造

王留栓1， 王 靜2， 袁 琳2，魏新軍1*

(1.平頂山市神馬萬里化工股份有限公司 ， 河南 平頂山 467013 ； 2.河南省化工研究所有限責(zé)任公司 ， 河南 鄭州 450052)

針對(duì)環(huán)己醇水合催化劑添加罐在儲(chǔ)存和漿液化攪拌過程出現(xiàn)金屬罐體的內(nèi)襯塑料膜破損引起催化劑中毒以及漿液化攪拌時(shí)的催化劑濺出問題，采用高強(qiáng)度聚丙烯塑料作為罐體材料，有效避免了金屬罐體在儲(chǔ)存過程造成的催化劑中毒；借鑒水合反應(yīng)器內(nèi)部設(shè)計(jì)，增設(shè)了圓弧連接、導(dǎo)流筒和擋板，消除了漿液化攪拌時(shí)的催化劑濺出所造成的催化劑損失和影響計(jì)量精度誤差，取得了很好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

環(huán)己醇 ； 水合催化劑 ； 金屬添加罐 ； 漿液化

0 簡(jiǎn)介

平頂山市神馬萬里化工股份有限公司環(huán)己醇裝置是由日本旭化成公司引進(jìn)，水合催化劑是環(huán)己醇行業(yè)生產(chǎn)中非常重要的一環(huán)，其分子篩顆粒分散于弱酸性水中，對(duì)儲(chǔ)存及漿液化過程中的承載容器具有腐蝕性?，F(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)中，水合催化劑添加罐采用的是20世紀(jì)90年代引進(jìn)國外的加有塑料薄膜內(nèi)襯的圓柱形金屬桶，在國內(nèi)使用20年來一直沒有理想的容器可以替代，且生產(chǎn)過程中，水合催化劑日常用量較大，在儲(chǔ)存、漿液化攪拌時(shí)存在因塑料薄膜內(nèi)襯破損導(dǎo)致的金屬溶入催化劑，造成昂貴的催化劑發(fā)生中毒的事故，以及漿液化攪拌時(shí)催化劑濺出而影響計(jì)量精度等問題。

1 工藝過程

水合催化劑添加裝置，包含新鮮催化劑的存儲(chǔ)、輸送、漿液化以及再生后的催化劑儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備。首先，將新鮮水合催化劑儲(chǔ)存添加罐開啟，在攪拌作用下產(chǎn)生循環(huán)渦流使固—液兩相催化劑漿液化，以消除分子篩微顆粒之間的黏合(壓密化)狀態(tài)，使之均勻分散在液相，然后用隔膜移送泵(A-P309)計(jì)量輸送至合成工段。

再生水合催化劑工序是為了恢復(fù)水合催化劑活性并重復(fù)使用。將水合反應(yīng)工段的一部分催化劑漿液排往再生工段，在帶攪拌狀態(tài)下通入中壓蒸汽進(jìn)行除油，并加入過氧化氫以分解水合催化劑分子篩微顆粒上附著的有機(jī)物 ，然后送至過濾器進(jìn)行過濾水洗，待濾液pH值達(dá)到4.5以上，泵至水合反應(yīng)系統(tǒng)。

2 存在問題

在水合反應(yīng)工段使用的進(jìn)口水合催化劑添加罐的罐體為金屬材料，內(nèi)襯為塑料膜。水合催化劑是由液相和分子篩微顆粒固相組成，添加前需要經(jīng)過漿液化攪拌均勻后添加，雖然水合催化劑早已實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化生產(chǎn)，但儲(chǔ)存添加罐和漿液化攪拌一直沿用進(jìn)口的金屬罐體材料內(nèi)襯塑料膜，由于水合催化劑具有弱酸性，當(dāng)內(nèi)襯塑料膜破損時(shí)罐體金屬材料會(huì)被腐蝕，其金屬離子溶入水合催化劑，導(dǎo)致催化劑中毒，從而影響整個(gè)環(huán)己醇裝置的產(chǎn)能和反應(yīng)效率；再者當(dāng)催化劑漿液化攪拌時(shí)，由于催化劑添加罐為圓柱形，使催化劑濺出流失的現(xiàn)象頻繁發(fā)生，并造成了計(jì)量誤差。而且罐口內(nèi)襯的塑料包邊材料長(zhǎng)期依賴進(jìn)口。因此，從高質(zhì)量材質(zhì)的選取到結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)水合催化劑添加罐的國產(chǎn)化生產(chǎn)已迫在眉睫，這對(duì)于水合催化劑的存儲(chǔ)和漿液化乃至環(huán)己醇裝置的穩(wěn)定運(yùn)行將起著非常重要的作用。

3 技改方案

對(duì)水合催化劑添加罐的材質(zhì)進(jìn)行篩選，采用高強(qiáng)度聚丙烯塑料可以消除金屬離子溶入引起的催化劑中毒，且制造成本低、材質(zhì)輕、堅(jiān)韌性好、循環(huán)使用壽命長(zhǎng)，保證了水合催化劑的安全穩(wěn)定儲(chǔ)存、搬運(yùn)；增設(shè)圓弧連接、導(dǎo)流筒和擋板，避免催化劑漿液化攪拌時(shí)的濺出所造成的催化劑損失和計(jì)量誤差，并能強(qiáng)化了催化劑的漿液化攪拌操作。

改造后的水合催化劑添加罐如圖1所示，包括罐口、圓弧連接和罐身。罐口處設(shè)有外螺紋并與罐蓋螺紋連接，罐身直徑大于罐口直徑；圓弧連接部的弧度縱截面圓心位于罐體中心，且圓弧內(nèi)壁設(shè)置有7個(gè)豎直的凸起圍繞罐體軸向中心線旋轉(zhuǎn)360°所圍成的立體結(jié)構(gòu)；為防止水合催化劑漿液化攪拌時(shí)濺出，罐口的高度需大于罐體高度的1/10，罐口的直徑大于罐身直徑的1/3，圓弧連接部的高度大于罐口的高度；罐身的底部形狀為向內(nèi)凹的球面，并與罐身連接，以起到更好的導(dǎo)流作用；另外，在導(dǎo)流筒內(nèi)壁沿圓周方向均勻設(shè)置有8個(gè)豎直的擋板，并按軸向中心線位于同一平面，且導(dǎo)流筒通過連接桿固定于壓蓋的下面；壓蓋中心位置開有通孔，設(shè)置有密封環(huán)，并與軸向中心線相重合。

1.罐底 2.罐口 3.圓弧連接 4.罐身 5. 凸起 6.壓蓋 7.密封環(huán) 8.連接桿 9.導(dǎo)流筒 10. 擋板 11.通孔

水合催化劑在儲(chǔ)存、搬運(yùn)時(shí)，旋緊壓罐蓋即可達(dá)到密封效果；當(dāng)需要漿液化攪拌時(shí)，旋開壓蓋，將導(dǎo)

流筒放置于催化劑罐體內(nèi)，將攪拌槳穿過壓蓋通孔，用密封環(huán)固定于壓蓋上進(jìn)行攪拌，并在罐體、導(dǎo)流筒和擋板間形成上、下循環(huán)渦旋流動(dòng)。

4 實(shí)施效果

4.1 經(jīng)濟(jì)效益

100 kg水合催化劑添加罐進(jìn)口價(jià)格為2 600元/個(gè)，國產(chǎn)添加罐價(jià)格為400元/個(gè)，公司每年用水合催化劑8～10 t，需購買80個(gè)添加罐，僅此每年產(chǎn)生的直接經(jīng)濟(jì)效益為(2 600～400)×80=17.6萬元；水合催化劑在存儲(chǔ)和漿液化攪拌過程泄漏、濺出造成的催化劑損失約0.5 t/a，每年挽回經(jīng)濟(jì)損失190 000×0.5=8.5萬元。

4.2 產(chǎn)能效益

水合催化劑添加裝置的優(yōu)化改造完成后，減少了催化劑的損失，提高了催化劑的計(jì)量精度，整套環(huán)己醇生產(chǎn)裝置已連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行10個(gè)多月，創(chuàng)造了歷史最佳運(yùn)行周期。

5 結(jié)論

采用國產(chǎn)高強(qiáng)度聚丙烯塑料制備的水合催化劑添加罐，通過增加弧度連接、導(dǎo)流筒及擋板設(shè)計(jì)，不僅避免了以前使用的金屬罐體內(nèi)襯塑料膜破損引起的水合催化劑中毒事故的發(fā)生，而且杜絕了催化劑漿液化攪拌過程的濺出損失，提高了催化劑的計(jì)量精度和漿液化攪拌均勻度，保證了水合催化劑添加系統(tǒng)的長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行，節(jié)約了外匯使用量，提高了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

2016-12-27

王留栓(1969-)，男，高級(jí)工程師，從事化工生產(chǎn)技術(shù)管理工作，電話：13939953552；聯(lián)系人：魏新軍(1972-)，男，高級(jí)工程師，從事化工生產(chǎn)管理工作，電話：15136999318。

TQ050.2

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1003-3467(2017)03-0042-02