1.4丁二醇生產(chǎn)工藝中乙炔氣凈化新方法解析

王利超，杜道忠，賈芳娟

（河南能源化工集團(tuán)鶴壁煤化工有限公司，河南 鶴壁 458000）

在工業(yè)產(chǎn)業(yè)運(yùn)行及發(fā)展中，1.4丁二醇（BDO）作為較為重要的化工原料，主要被運(yùn)用在生產(chǎn)聚氨酯樹脂、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯以及γ-丁丙酯等產(chǎn)品中，并滿足醫(yī)藥、化工以及汽車等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求。1.4丁二醇（BDO） 生產(chǎn)工藝中，存在著含有硫、磷的氫化物，為了保證乙炔氣符合標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行凈化處理，推動(dòng)行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。

1 1.4丁二醇 (BDO)生產(chǎn)工藝中乙炔氣凈化工藝的現(xiàn)狀

通過對(duì)BDO生產(chǎn)工藝的分析，粗乙炔氣的凈化器設(shè)備一般包括水洗塔（1個(gè)）、酸洗塔（1個(gè)） 以及堿洗塔（1個(gè)）、硫酸配置槽（1個(gè)）、堿液配制槽（1個(gè)） 循環(huán)泵（6個(gè)） 等。乙炔氣凈化的過程中，硫酸配置槽會(huì)將濃硫酸進(jìn)行處理并送入到酸洗塔之中，通過系統(tǒng)性的工藝整合，達(dá)到去除雜質(zhì)的目的[2]。但是，如硫、磷等化合物含量超標(biāo)會(huì)對(duì)銅鉍催化劑造成破壞，影響乙炔氣凈化的有效性。而且，在該種工藝中，處理成本相對(duì)較高，為了避免這種工藝對(duì)BDO生產(chǎn)工藝中乙炔氣凈化工藝造成影響，應(yīng)該創(chuàng)新新工藝方法[3]。

2 1.4丁二醇 (BDO)生產(chǎn)工藝中乙炔氣凈化新方法

從上述工藝生產(chǎn)中存在的問題，對(duì)乙炔氣的凈化處理方法進(jìn)行分析，改造項(xiàng)目包括：需要把原C102酸洗塔更換為C102次氯酸鈉洗塔，增加次氯酸鈉槽10m3（一個(gè)），次氯酸鈉溶液配制槽10m3（一個(gè)），C102次氯酸鈉洗塔排出廢次氯酸鈉槽10m3（一個(gè)）及配套管線和附件，按照操作規(guī)程精乙炔氣需要配置指標(biāo)進(jìn)行配置[1]。

改造后如圖1所示。

圖1 改造后新工藝圖

3 乙炔凈化工藝流程描述

在乙炔精制單元中，粗乙炔氣由乙炔氣柜供入乙炔氣凈化單元中。粗乙炔氣首先經(jīng)乙炔入口壓縮機(jī)05K101A/B/C將乙炔加壓，然后進(jìn)入水洗塔 (05C101)，在水洗塔 (05C101)中，粗乙炔氣體與工藝水逆流接觸。用冷凍水將冷卻器(05E101)的低溫乙二醇冷卻,以維持低溫乙二醇溫度在8±2℃。水洗后乙炔氣進(jìn)入次氯酸鈉塔（05C102），在次氯酸鈉塔中乙炔氣與次氯酸鈉塔逆流接觸，塔內(nèi)次氯酸鈉為0.08%～0.12%，低溫乙二醇再次氯酸冷卻器 (05E102)中將循環(huán)次氯酸鈉冷卻至19～22℃。乙炔氣流入堿塔（05C103），在堿塔中與NaOH溶液逆流接觸，堿溶液為6%～8%的NaOH溶液。堿洗后的乙炔氣經(jīng)乙炔壓縮機(jī)05K102A/B/C再次增壓后進(jìn)入炔化反應(yīng)單元[4]。

利用低溫水洗，脫除乙炔氣體中的部分飽和水蒸汽，降低次氯酸鈉消耗。次氯酸鈉塔的主要作用：用次氯酸鈉脫除乙炔中磷化氫、硫化氫，脫除后的硫化氫、磷化氫從廢次氯酸鈉中排出；堿洗塔的主要作用：進(jìn)一步脫除乙炔中的硫化氫，和氣體中夾帶的酸霧，精制成99.9%乙炔氣。

從發(fā)生器來的乙炔氣經(jīng)過洗滌塔，采用深井水進(jìn)行冷卻。從水洗塔出來的乙炔氣經(jīng)E101（水洗塔）5℃水冷卻器冷卻后，進(jìn)入C101(水洗塔)脫出灰塵雜質(zhì)，C102（次氯酸鈉塔）脫出S、P含量，C103（堿塔）與酸度乙炔氣體中和處理后進(jìn)入反應(yīng)系統(tǒng)。一旦出現(xiàn)分析數(shù)據(jù)偏高情況，應(yīng)盡快更換C102和C103塔內(nèi)廢次氯酸鈉和廢液堿，排出次氯酸鈉塔和堿塔內(nèi)部分液位，補(bǔ)充新鮮次氯酸鈉和新鮮液堿，穩(wěn)定正?？刂浦笜?biāo)和液位。

C101、C102、C103作為循環(huán)液，C101塔液位補(bǔ)充為脫鹽工藝水，C102利用次氯酸鈉配制槽濃度控制在0.03%～0.06%補(bǔ)充液位，C103利用液堿配制槽濃度控制在5%～10%，每班次排出C101、C102、C103塔內(nèi)30%液位，補(bǔ)充新鮮液位35%，可以滿足塔內(nèi)損耗和工藝指標(biāo)[5]。

4 工藝控制指標(biāo)

1） C2H2入水洗塔溫度：＜40℃；2） 配置NaCLO 有效氯：0.08%～0.12%。pH=7～8；3） 配制槽中和NaOH：6%～9%；4)C101塔液面：遠(yuǎn)傳液位計(jì)控制40%～60%；5)C102塔液面：遠(yuǎn)傳液位計(jì)控制30%～70%；6)C103塔液面：遠(yuǎn)傳液位計(jì)控制30%～70%。

5 結(jié)果分析

使用硫酸和次氯酸鈉制精乙炔氣經(jīng)濟(jì)對(duì)比見表1所示。

工藝C103塔排除廢液堿可以在污水利用調(diào)節(jié)pH=7～8；3） 配制槽中和NaOH：6%～9%；4)C1H值，C102塔排除廢次氯酸鈉可以做為原輔材料添加污水系統(tǒng)去除廢水中的氨氮。

結(jié)論得出：

表1 硫酸和次氯酸鈉制精乙炔對(duì)比表

在1.4丁二醇 (BDO)生產(chǎn)工藝中粗乙炔氣用次氯酸鈉凈化工藝改造后，及工藝處理方法的完善，可以有效簡化工藝，降低設(shè)備以及項(xiàng)目的成本支出，并減少工業(yè)生產(chǎn)中廢液處理費(fèi)用及設(shè)備的占地面積，滿足1.4丁二醇 (BDO)生產(chǎn)工藝中乙炔氣凈化工藝處理的創(chuàng)新需求[5]，實(shí)現(xiàn)環(huán)保、安全的生產(chǎn)目的。