一、技术来源
天津渤化工程有限公司依据天津渤化永利化工股份有限公司提供的基础设计数据,结合最新安全、环保及生产需求,合作研究开发与集成创新相结合,对丁辛醇、丁醛缩合工程技术进行优化,形成了本技术。
二、基本原理
本技术是将现有丁辛醇装置中缩合及加氢单元进行安全提升优化改造,在残液回收处理中采用混合醇醛分离技术,结合丁醇和辛醇可切换加氢工艺、精馏真空系统、含油废水气提系统、废水蒸发系统以及节能技术的发展和应用,开发提升安全环保的工艺技术。
三、工艺过程
本技术以正丁醛及混合丁醛为原料,涉及缩合、加氢和精馏工艺。辛醇生产中先将正丁醛在2%的NaOH水溶液为催化剂的作用下,在反应温度110-130℃,反应压力0.3 MPa(G)条件下进行液相缩合反应,经脱水后生成辛烯醛即EPA,EPA再经过加氢后生成的粗辛醇,最后粗辛醇经过精馏系统精制后得到辛醇产品。丁醇切换生产辛醇中是先利用丁醇异构物塔将正异丁醛分离开,分离的异丁醛作为产品,正丁醛经缩合后利用丁醇加氢转化器反应生成辛醇,再经过精馏系统精制得到辛醇产品。综上辛醇产品经精馏系统精制过程中会脱除轻、重组分形成多碳残液,同时会产生含油废水,多碳残液可进行有效回收,含油废水可进行更优化处理。
四、技术特点
1.残液处理中采用专有的混合醇醛分离工艺技术。
本技术采用回收精制工艺与丁辛醇生产装置的集成优化设计,高效回收丁辛醇残液中有效的碳四、碳八组分,完成了残液中废水、丁酸等杂质的有效处理,实现了 “三废”的零排放。
2.精馏工艺中采用了干式真空泵,替代传统的蒸汽真空包。
本技术采用干式真空泵机组替换传统的蒸汽真空包,每小时可减少700kg蒸汽,增加26kW用电,按蒸汽250元/吨,电0.7元/度。
3.含油废水汽提处理工艺中,将蒸汽直接汽提优化为间接式汽提
本技术采用间接蒸汽气提代替直接蒸汽汽气提,增加废水再废循环系统,可实现每生产1吨丁辛醇产品可减少废水排放0.044吨,每年可节约废水处理费用400万元/年,提高了企业的综合效益。
4.丁醇、辛醇生产可切换的工艺路线的开发应用
考虑到市场的变化多样性,且丁醇危化品、辛醇为非危化品,丁改辛的工艺路线的开发和应用,使得丁辛醇装置可在一定的范围内调节丁醇与辛醇之间的产量比例,提高了装置的抗风险能力。
5.换热器旁路控温系统
为了更好的控制正丁醛的温度,在冷却器的出口管道上采用冷物料设置温度调节系统的基础上,增加了采用冷却器进口的热物料控制产品温度过低的温控调节系统,增加缩合反应的时效性。
五、技术水平
本技术中混合醇醛分离工艺、丁醇和辛醇切换工艺、优化的精馏真空工艺和废水处理工艺,是安全环保工艺技术的全面提升,简化了工艺流程,实现了废液零排放,减少了废水排放,降低了园区的安全风险,提高了企业灵活应对市场的多变性,增加企业的综合效益。本技术在原料消耗、能耗及绿色化工方面均处于国内外先进水平。
六、能源消耗及节能减排状况
1.能源消耗
| 指标 |
本技术 |
| 原料单耗 |
丁醛 (正丁醛含量≥99%(wt)) |
t/t辛醇 |
1.164 |
| 氢气(H2 98.0mol%) |
Nm3/t辛醇 |
403 |
| 单位能耗 |
循环水 |
t/t产品 |
280 |
| 电 |
kWh/t产品 |
100 |
| 蒸汽 |
t/t产品 |
1.65 |
注:产品为折合辛醇
2.节能减排状况
本技术中混合醇醛分离工艺、丁醇和辛醇切换工艺、优化的精馏真空工艺和废水处理工艺,是安全环保工艺技术的全面提升,简化了工艺流程,实现了废液零排放,减少了废水排放,降低了园区的安全风险,提高了企业灵活应对市场的多变性,增加企业的综合效益。
七、技术应用条件及应用实例
丁辛醇、丁醛缩合工程新技术可应用丁辛醇行业内新建、改建和扩建的任何丁辛醇装置中的丁醇和辛醇单元的各类技术改造和提升,分别于2015年9月及2023年6月成功应用“天津渤化永利化工股份有限公司混合醇醛回收精制项目”及“天津渤化永利化工股份有限公司丁辛醇装置安全改造提升项目”,一次开车成功,项目目前运行较好。
(来源:中国石油和化工勘察设计协会) |