降低異丙胺單耗的有效措施

張 宏

（安徽昊源化工集團(tuán)有限公司，安徽阜陽 236000）

1 現(xiàn)場調(diào)查

從化工車間2018年生產(chǎn)運(yùn)行分析報(bào)表中可以看出，異丙胺耗丙酮平均為1.032t/t，耗氫氣400kg/t，耗液氨322kg/t，耗蒸汽3.51t/t。在生產(chǎn)過程中還存在一些不當(dāng)操作，操作不精心、處理問題不及時(shí)不徹底、判斷失誤等行為，導(dǎo)致異丙胺、氫、氨跑損嚴(yán)重等現(xiàn)象。單耗偏高如表1所示。

表1 2018年異丙胺單耗

2 異丙胺單耗偏高的原因分析

筆者結(jié)合自身工作經(jīng)驗(yàn)，從“人、機(jī)、料、法、環(huán)”五個(gè)方面對生產(chǎn)中的不精細(xì)的癥結(jié)展開分析并進(jìn)行匯總，最終確定了以下6項(xiàng)影響異丙胺單耗偏高的因素：

1）頻繁開停車造成物料損失大。

2018年各種原因?qū)е峦＼?次，異丙胺損失2.5t。

2）氫、氨與丙酮的摩爾比失調(diào)，副反應(yīng)增加，導(dǎo)致二異丙胺，異丙醇和水含量增加。

這樣不僅增加了回收和環(huán)保負(fù)荷，還損失了原料、能源。

3）觸媒使用周期長影響轉(zhuǎn)化率。

本套3萬t/a異丙胺生產(chǎn)裝置采用鎳基催化劑。自2015年10月建成投產(chǎn)以來一直處于運(yùn)行狀態(tài)，使用后期選擇性逐漸下降。

4）原料質(zhì)量影響。

5）設(shè)備存在缺陷。

6）沖裝過程中造成成品損失。

3 降低異丙胺單耗的有效措施

3.1 頻繁開停車造成物料損失大

從2019年1月開始，加強(qiáng)了與相關(guān)部門密切聯(lián)系，特別是原料供應(yīng)和產(chǎn)品銷售部門。做到信息共享，提前做好庫存平衡，防止因庫缺、庫滿大幅度增減生產(chǎn)負(fù)荷，甚至發(fā)生頻繁停車現(xiàn)象，從而保證了穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)。

3.2 氫、氨與丙酮摩爾比失調(diào)副產(chǎn)品物產(chǎn)量增加

根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際情況和觸媒使用階段，及時(shí)調(diào)節(jié)物料配比量和分析系統(tǒng)氣體含量。使丙酮∶氨∶氫氣=1∶（2~3.5）∶（2.3~4），惰性氣體含量控制在0.5%以下，盡可能減少其分壓。通過細(xì)致的控制能有效地減少副產(chǎn)物的生成，大幅降低了能耗。自2019年3月至今沒有增加環(huán)保負(fù)荷。

3.3 催化劑使用周期長影響轉(zhuǎn)化率

異丙胺催化劑的主要化學(xué)成分為：以鎳作主活性組分，以其他組分為分散和改性組分，使用特制氧化鋁為 載體。

能耐受300℃以下短時(shí)間超溫，不允許長時(shí)間高溫。

反應(yīng)溫度：130~150℃，丙酮?dú)浒坊Чc反應(yīng)溫度密切相關(guān)，為了降低操作成本和維護(hù)催化劑的性能，在丙酮轉(zhuǎn)化率滿足的情況下，盡可能使用較低的反應(yīng)溫度，防止催化劑衰老。

反應(yīng)溫度的高低是靠熱媒的溫度來控制的，所以一定控制好熱媒的壓力和溫度，熱媒溫度一定要與床層溫度相差5℃以內(nèi)，否則會(huì)引起催化劑床層溫度聚變，損壞催化劑強(qiáng)度。所以一定防止空罐和超壓。當(dāng)熱媒泵突然停時(shí)，一定先關(guān)閉泵出口閥，防止熱水倒流反應(yīng)器殼程無水，反應(yīng)熱無法帶走，造成床層“飛溫”加速催化劑衰老。

開車投料時(shí)，先投氫、氨，創(chuàng)造良好的反應(yīng)條件，后投丙酮確保反應(yīng)完全，避免丙酮在床層入口集中反應(yīng)，造成熱量積聚無法排放，加速催化劑熱老化。

3.4 原料質(zhì)量影響

在使用過程中，丙酮、氫氣、氨和循環(huán)物料（二異丙胺、異丙醇）的質(zhì)量都是影響催化劑使用壽命的主要因素，特別是Cl-、S2-、苯和醇含量都會(huì)使催化劑中毒。所以，在使用過程中，設(shè)立專人監(jiān)控丙酮卸車、取樣、分析全過程。

改用高純氫代替甲烷含量高的低純氫，同時(shí)在工藝上嚴(yán)格控制脫水塔溫度及塔頂壓力，避免物料打循環(huán)，并嚴(yán)格控制塔頂水含量。

3.5 設(shè)備存在缺陷

2018年7月，因異丙胺成品塔入料口處壁薄導(dǎo)致停車熱洗、更換塔體，造成物料損失，能耗增加，經(jīng)濟(jì)效益下降，為杜絕類似事故發(fā)生制定措施如下：

（1）按時(shí)按質(zhì)對靜止設(shè)備、管線全面檢測，關(guān)鍵裝置頻繁檢測，防止因裝置泄漏急停車，減少物料跑損。

（2）在循環(huán)氣進(jìn)口緩沖罐前加一個(gè)深冷水冷卻器降低氣體溫度，并技術(shù)改造排液管線，防止循環(huán)機(jī)帶液。

3.6 充裝過程中產(chǎn)品損失

為防止充裝時(shí)造成異丙胺損失，在充裝泵出口管道上加設(shè)一個(gè)深冷水冷卻器，降低了異丙胺成品溫度，避免了每裝一車異丙胺（約29.3t）損失0.2t的現(xiàn)象，經(jīng)濟(jì)效益客觀。

技改充裝回收液去70%配料釜，既大量回收了涼軟水，又降低了原來去裝置系統(tǒng)的能耗。

4 結(jié)束語

1）通過對以上6項(xiàng)措施的實(shí)施，異丙胺單耗得到了明顯降低，從表2可以看出，經(jīng)過6個(gè)月的多項(xiàng)措施的控制，異丙胺耗丙酮為1.025t/t，耗氫氣320kg/t，耗液氨314kg/t，耗蒸汽3.44t/t，達(dá)到預(yù)期效果見表2。

表2 措施后異丙胺數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表

2）直接經(jīng)濟(jì)效益。每噸異丙胺產(chǎn)品節(jié)約丙酮0.007t/t，氫氣80m3/t，蒸汽0.007t/t，液氮0.008t/t，按3萬t/a，六個(gè)月異丙胺產(chǎn)量共節(jié)約資金77.69萬元。為公司轉(zhuǎn)型升級、快速建成資源節(jié)約型和環(huán)境友好型企業(yè)，做出了重大貢獻(xiàn)。