丁辛醇裝置回收殘液及尾氣中丙烯丙烷工藝生產(chǎn)技術(shù)要點

王青龍

(建蘭股有限公司,山東 淄博 255438)

山東某大型煤化工丁辛醇裝置，其低壓羰基合成生產(chǎn)丁辛醇產(chǎn)生的尾氣中丙烯丙烷含量在百分之50%左右，一套年產(chǎn)20萬噸的丁辛醇裝置產(chǎn)生的尾氣中的丙烯大約在3000t/a左右，吧丙烷1500t/a左右。這些尾氣如果不加以回收而作為燃料氣燒掉，不但產(chǎn)生巨大浪費，由于丙烯丙烷熱值高還容易造成三廢爐的損壞，排放產(chǎn)生的廢氣也污染環(huán)境。傳統(tǒng)的液氨冷凝法受壓縮冷凝工藝影響回收效果不理想，加上脫水等工藝勞動強(qiáng)度比較大。

本文采用的先進(jìn)的油吸收工藝回收丁辛醇裝置的液化氣和丁醛成份。尾氣回收系統(tǒng)由吸收、解吸、丙烯分離等工藝過程組成，殘夜回收系統(tǒng)采用三次精餾工藝，共同采用丁醛作吸收劑，吸收尾氣中的液化氣組分。吸收塔出來的吸收劑與液化氣的混合組分進(jìn)入解析塔解吸分離，解吸后后的吸收劑可以循環(huán)使用。從解析塔分離出來的液化氣進(jìn)入丙烯精餾塔分離丙烯和丙烷。油吸收法回收丙烯丙烷效率高即可以利用尾氣中的寶貴資源減少生產(chǎn)成本，又可以減少尾氣排放，緩解三廢爐的壓力，有著經(jīng)濟(jì)環(huán)保兩個方面的效益。

下面以年產(chǎn)20萬噸的丁辛醇裝置為例，介紹本法回收丁辛醇裝置尾氣中丙烯丙烷的工藝簡況。

1 尾氣規(guī)格

溫度c．40-45壓力mPa1．6組成H2體積分?jǐn)?shù)%30．56N2體積分?jǐn)?shù)%6．28CH4體積分?jǐn)?shù)%5．23CO體積分?jǐn)?shù)%1．08CO2體積分?jǐn)?shù)%4．72C3H6體積分?jǐn)?shù)%13．97C3H8體積分?jǐn)?shù)%38．16

2 工藝流程

辛醇尾氣回收工藝流程圖見圖1。

圖1 辛醇尾氣回收工藝流程圖

3 尾氣回收效果

在實際操作過程中，尾氣回收效果如表1所示。

表1 丁辛醇裝置尾氣主要氣體成分 %

經(jīng)回收后排出廢氣成分 %

4 尾氣回收及殘夜回收工藝流程說明

丁辛醇裝置低壓分離尾氣、高壓分離尾氣和穩(wěn)定塔放空氣經(jīng)降壓后進(jìn)入系統(tǒng)混合，混合氣體首先經(jīng)E-3701低壓尾氣冷凝器和V-3701氣液分離罐進(jìn)行冷卻冷凝及氣液分離。氣液分離罐分離的液體經(jīng)P-3701A/B凝液泵打入緩沖罐V-3702,V-3701氣液分離罐，頂部出口的氣體進(jìn)入C-3701尾氣壓縮機(jī)，壓縮后的氣體經(jīng)E-3702高壓尾氣冷凝器冷凝后與羥基合成反應(yīng)施放氣混合后進(jìn)入V-3702緩沖罐，從其出來的氣液體分別進(jìn)入T3701吸收塔。

從吸收循環(huán)泵的吸收劑經(jīng)E-3702深冷后從T3701塔頂進(jìn)入，將混合氣中丙烯和丙烷吸收下來，未被吸收的CH4、H2、CO 、N2等塔頂不凝氣組分送至燃料氣管網(wǎng)；吸收劑和吸收下來的丙烯丙烷進(jìn)行下一步解吸。T-3701塔底有再沸器，用中壓蒸汽蒸出塔釜液中的CH4、H2、CO 、N2等不凝氣組分。

吸收下來的丙烯丙烷從吸收塔送至解吸塔解吸，塔底設(shè)蒸發(fā)器。用中壓蒸汽把丙烯丙烷液化氣組分從吸收劑中蒸出。經(jīng)解吸冷卻后進(jìn)入V-3703解吸塔回流罐，再分別進(jìn)入回流泵、解吸塔頂循環(huán)使用，塔內(nèi)解吸液主要是丁醛溶液。

從P-3703A/B解吸塔回流泵送到T-3704-2丙烯塔液化氣產(chǎn)品進(jìn)入T-3704-1下段之前先經(jīng)過冷卻、換熱之后從T-3704-2丙烯塔中部進(jìn)入經(jīng)塔底再沸器低壓蒸汽蒸出丙烷再經(jīng)冷凝后產(chǎn)出合格丙烷，一部分經(jīng)回流泵循環(huán)經(jīng)使用。

5 工藝設(shè)計要點及注意事項

(1)系統(tǒng)工藝設(shè)計原理是利用丁辛醇?xì)堃怪懈鞣N組分揮發(fā)度不同，運用三塔連續(xù)精餾回收丁醇中殘夜有價值的組分。

(2)丁醛塔正常操作壓力是微正壓，一般控制在20kPa即可壓力高時通過調(diào)節(jié)閥排放至燃料氣管網(wǎng)。此時采出量多少根據(jù)塔溫控制。液位穩(wěn)定塔溫升高說明采用多了，應(yīng)加大回流減少采出，反之亦然。塔溫控制較高，會使部分丁醇丁醛一起采出到混合丁醛罐，但這些液體不會浪費，一部分開車使用，大部分循環(huán)回收。

(3)丁醇塔正常操作壓力-75kPa,是由真空泵抽真空形成。因為真空度越高越有利于丁醇揮發(fā)，因此，當(dāng)惰性氣體較少塔壓力可以稍低。若塔溫控制較高會使部分辛烯醛，丁辛醇一起采出，正常開車問題不大，可以多次回流解吸。如果丁醇裝置不開會造成損失。

(4)辛烯醛塔正常操作壓力也是-75 kPa，是由真空泵抽真空形成的。揮發(fā)原理同丁醇，操作原理大同小異。所不同的是當(dāng)塔頂溫度較高時，會有部分重組分蒸發(fā)與塔頂辛烯醛一起采出進(jìn)入加氫蒸發(fā)器，再次作為重組分進(jìn)入罐區(qū)。溫度較低時辛烯醛或辛醇采出不完全。

(5)在吸收同時通蒸汽升溫保證尾氣中惰性氣體不被吸收下來，注意控制吸收塔溫度。 解析塔注意控制塔頂溫度，防止丁醛進(jìn)入解析塔受槽使丙烯產(chǎn)品帶異味。丙烯塔壓力受環(huán)境溫度影響較大，溫度也隨壓力變化應(yīng)控制溫差，以達(dá)到分離丙烯丙烷的目的 解析塔放空時會帶走大量丙烯丙烷應(yīng)注意只有當(dāng)超壓時再開放空。如遇停電等事故冷凝停止后應(yīng)立刻切除蒸汽，防止系統(tǒng)超壓。

6 投入產(chǎn)出

(1)日回收丙烯10257kg,全年回收丙烯3000噸。

(2) 日回收丙烷5542kg,全年回收丙烷1500噸。

(3) 年收入： 丙烯 3000×8000元=2400萬元

丙烷1500×5000元=750萬元

合計：2400+750=3150萬元

平均成本2000萬元

利稅1150萬元

(4)固定資產(chǎn)投入 ：2500萬元。

(5)投入產(chǎn)出比：2500÷1150=2.14年。

[1] 中國石油化工集團(tuán)公司職業(yè)技能鑒定指導(dǎo)中心. 丁辛醇裝置操作工[M].北京：中國石化出版社出版，2006.

[2] 邢梅霞. 丁辛醇廢液回收凈化技術(shù)[J]. 內(nèi)蒙古石油化工雜志，2008,34(7)：21-23.