乙二醇裝置催化劑延期運(yùn)行及安全控制措施

李向龍

摘 要：因乙二醇裝置中催化劑運(yùn)行情況在很大程度上關(guān)系著裝置能否安全及穩(wěn)定的運(yùn)行，甚至?xí)?duì)裝置產(chǎn)生的收益造成一定的影響，裝置產(chǎn)生的廢品等對(duì)環(huán)境造成危害的物質(zhì)量也可能會(huì)因催化劑不同，導(dǎo)致運(yùn)行時(shí)間不同。本文主要對(duì)S-889催化劑在乙二醇裝置中的延期運(yùn)行必要性和可行性，以及如何在催化劑延期運(yùn)行的情況下做好必要且有效的安全控制這兩大方面做適當(dāng)?shù)姆治觥?/p>

關(guān)鍵詞：乙二醇裝置;催化劑運(yùn)行;延期;安全;控制措施

本文講述的S-889催化劑是目前國(guó)際上最新運(yùn)用在乙二醇裝置當(dāng)中的催化劑，隨著該催化劑在乙二醇裝置中不斷的使用及人們對(duì)該催化劑性能研究的不斷深入，S-889催化劑在乙二醇裝置中的使用越來(lái)越規(guī)范。人們也通過(guò)多次實(shí)際過(guò)程中對(duì)催化劑在乙二醇裝置中使用效果的觀察中發(fā)現(xiàn)，催化劑的運(yùn)行時(shí)間段會(huì)對(duì)乙二醇裝置的各方面效益或者結(jié)果產(chǎn)生一定的影響。

1 S-889催化劑的應(yīng)用概述

利用S-889催化劑的乙二醇裝置的時(shí)間相較于其他催化劑在該裝置中的運(yùn)用時(shí)間要短些。這一類(lèi)型的乙二醇裝置的運(yùn)行原理及過(guò)程是：首先把乙烯和氧氣這兩種原料放入到高溫高壓且有催化劑的環(huán)境當(dāng)中去，讓它們發(fā)生氧化反應(yīng)從而生成環(huán)氧乙烷這一化合物，然后再把環(huán)氧乙烷化合物進(jìn)行吸收解吸再吸收的等重復(fù)的步驟使其分離出1：22摩爾比的這一化合物的水溶液。

之后把得到的環(huán)氧乙烷的水溶液放入到長(zhǎng)管反應(yīng)器中讓其進(jìn)行加壓水合反應(yīng)，把得到的水溶液進(jìn)行蒸發(fā)和精制，這時(shí)候合格的乙二醇產(chǎn)品就生產(chǎn)出來(lái)了。目前市場(chǎng)上應(yīng)用較多的乙二醇裝置基本上都是2套氧化系統(tǒng)加1套精制系統(tǒng)這樣的形式，其中氧化系統(tǒng)中就使用了S-889這一催化劑。S-889催化劑相比于其他的催化劑有更高的選擇性，但是其選擇性以及活性也會(huì)因長(zhǎng)時(shí)間的使用而降低。

2 催化劑在乙二醇裝置中延期運(yùn)行的必要性以及可行性

2.1 催化劑延期運(yùn)行的必要性

現(xiàn)在較多使用的乙二醇裝置中的催化劑基本都是使用了一段時(shí)間的，產(chǎn)生的環(huán)氧乙烷的量也是非常多的。其次在EO 反應(yīng)器中使用的催化劑量大涉及到的成本還非常高，對(duì)催化劑延期運(yùn)行能夠一定程度上節(jié)省成本。其次若是將運(yùn)行一段時(shí)間的催化劑進(jìn)行更換，還會(huì)產(chǎn)生大量的危險(xiǎn)品及廢品，對(duì)環(huán)境會(huì)產(chǎn)生較大的影響且是資源的浪費(fèi)。

2.2 催化劑延期運(yùn)行的可行性

催化劑雖然在運(yùn)行一段時(shí)間后其選擇性會(huì)有所降低，但是在后期運(yùn)行當(dāng)中其選擇性也基本上保持在一個(gè)穩(wěn)定的數(shù)值上，而且催化劑在后期也還是保持一個(gè)良好的活性且在運(yùn)行過(guò)程中若嚴(yán)格的按照操作程序去執(zhí)行很少會(huì)出現(xiàn)安全事故。

3 催化劑延期運(yùn)行的時(shí)候保證裝置安全運(yùn)行的相關(guān)措施

3.1 把裝置上的負(fù)荷結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的優(yōu)化

盡量讓2套氧化系統(tǒng)中的負(fù)荷在運(yùn)行過(guò)程中是穩(wěn)定在低負(fù)荷的狀態(tài)，同時(shí)在氧化系統(tǒng)中負(fù)荷調(diào)整的時(shí)候也要去調(diào)整裝置中精制系統(tǒng)中的負(fù)荷。而精制系統(tǒng)在裝置中的產(chǎn)量是很有限的，同時(shí)氧化系統(tǒng)在運(yùn)行中也不能夠完全的達(dá)到滿(mǎn)負(fù)荷的情況。這些情況讓氧化系統(tǒng)能夠在一段時(shí)間內(nèi)在保持負(fù)荷穩(wěn)定的情況下還能夠承受住過(guò)高的負(fù)荷。

3.2 嚴(yán)格對(duì)反應(yīng)溫度進(jìn)行控制

催化劑的活性和選擇性會(huì)受反應(yīng)溫度的影響，較大波動(dòng)的反應(yīng)溫度會(huì)讓催化劑的活性和選擇性都降低。在乙二醇裝置中催化劑延期運(yùn)行的時(shí)候，氧化系統(tǒng)的負(fù)荷會(huì)讓其盡量保持在催化劑未延期時(shí)候的狀態(tài)，反應(yīng)溫度也會(huì)盡可能的避免出現(xiàn)頻繁調(diào)整的情況，企業(yè)或者相關(guān)工作人員也會(huì)針對(duì)延期運(yùn)行制定關(guān)于催化劑運(yùn)行中的優(yōu)化程序，在一定要對(duì)反應(yīng)溫度進(jìn)行調(diào)整的時(shí)候，所有的工作或程序要嚴(yán)格的按照企業(yè)制定的優(yōu)化程序去開(kāi)展及進(jìn)行。

3.3 要嚴(yán)格的控制乙二醇裝置中總氯的含量

會(huì)對(duì)催化劑性能有較大影響的參數(shù)是二氯乙烷，而具體是因?yàn)樵谘h(huán)其中存在的總氯含量而對(duì)催化劑的性能有影響。有很高選擇性的催化劑對(duì)于氯含量是非常敏感的，在對(duì)催化劑實(shí)行延期運(yùn)行的時(shí)候，二氯乙烷在裝置運(yùn)行期間的加入量是要嚴(yán)格按照企業(yè)所設(shè)置催化劑優(yōu)化程序來(lái)進(jìn)行調(diào)整，以保證催化劑在運(yùn)行過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)過(guò)氯或者是缺氯的情況。經(jīng)過(guò)對(duì)總氯含量的不斷研究及實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)在實(shí)際工作中總氯的含量控制在4.0-4.2的時(shí)候催化劑的相關(guān)性能是最好的。

3.4 優(yōu)化運(yùn)行末期的工藝報(bào)警

在催化劑運(yùn)行快接近尾聲的時(shí)候各項(xiàng)工藝參數(shù)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)會(huì)發(fā)生一定的變化，負(fù)責(zé)乙二醇裝置的技術(shù)組的工作人員要對(duì)獲取到的和工藝參數(shù)有關(guān)的報(bào)警值進(jìn)行優(yōu)化或者完善。另外氧化系統(tǒng)中涉及到催化劑的運(yùn)行監(jiān)控要能夠?qū)崟r(shí)的并且是很直觀的對(duì)催化劑和反應(yīng)器的運(yùn)行狀況有一定的掌握。

3.5 要保持后系統(tǒng)是處于穩(wěn)定運(yùn)行的狀態(tài)

在催化劑延期運(yùn)行期間一定要嚴(yán)格的保持后系統(tǒng)的運(yùn)行是處于非常穩(wěn)定的一個(gè)狀態(tài)，尤其是二氧化碳脫除單元還有EO的吸收以及解析單元在這一過(guò)程中運(yùn)行的穩(wěn)定性，嚴(yán)格對(duì)運(yùn)行期間涉及到的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行控制，防止因某一方面的問(wèn)題讓催化劑的運(yùn)行受到影響。

4 結(jié)束語(yǔ)

雖然催化劑在運(yùn)行一段時(shí)間后，多數(shù)的活性和選擇性降低，但是其整體使用的效果并沒(méi)有很大的改變。只要我們?cè)诓僮鬟^(guò)程中嚴(yán)格的按照企業(yè)制定的優(yōu)化程序或者相關(guān)的操作準(zhǔn)則去操作，還是能夠較好的把催化劑的特性發(fā)揮出來(lái)的，這樣也不會(huì)產(chǎn)生資源和經(jīng)濟(jì)成本上的浪費(fèi)，也不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生較壞的影響。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄭寧來(lái).新型銀催化劑在茂名石化乙二醇裝置應(yīng)用[J].聚酯工業(yè)，2018，31（04）：29.

[2]吳發(fā)明.乙二醇/二甘醇脫水催化劑的制備及其性能研究[D].揚(yáng)州：揚(yáng)州大學(xué)，2018.