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新法加工空压机物材还原整合

放大字体  缩小字体 发布日期:2021-11-29 18:13:07 来源: 作者:用户40575    浏览次数:3    
摘要

控制好氧化物汽提塔、PX蒸馏塔、BME蒸馏塔的操作,尽可能通过氧化物汽提塔将氧化反应的副产物BME(苯甲酸甲酯)以及未反应的PX汽提出来,再经过PX蒸馏塔将PX分离出来排至V2101,通过BME蒸馏塔将BME分离出来排出装置,若氧化物汽提塔、PX蒸馏塔、BME蒸馏塔工作效果不好,有可能使大量的BME进入PX及PTE系统,一则影响装置的处理量,再有BME对催化剂还有毒化作用,影响氧化反应的正常进行。...

控制好氧化物汽提塔、PX蒸馏塔、BME蒸馏塔的操作,尽可能通过氧化物汽提塔将氧化反应的副产物BME(苯甲酸甲酯)以及未反应的PX汽提出来,再经过PX蒸馏塔将PX分离出来排至V2101,通过BME蒸馏塔将BME分离出来排出装置,若氧化物汽提塔、PX蒸馏塔、BME蒸馏塔工作效果不好,有可能使大量的BME进入PX及PTE系统,一则影响装置的处理量,再有BME对催化剂还有毒化作用,影响氧化反应的正常进行。同理提高氧化塔进料PTE中的PTE的含量,也能起到降耗的目的。因为若PTE中DMT、DMI(间对苯二甲酸二甲酯)、DMO(邻对苯二甲酸二甲酯)、BME等含量太高,这部分物料在装置内循环,不仅仅消耗了能源,而且占据了反应器和其它设备的有限空间,另外PTE中所含的BME、DMO等对钴、锰催化剂有毒化作用,使催化剂的活性降低,从而影响氧化反应。因此一定要控制BME蒸馏塔、PTE蒸馏塔操作以提高PTE的纯度。

氧化塔的PX与PTE进料物质量比理论上为1:1,换算成质量分数应是1:1142.实际生产中PTE进料可视PTE贮罐罐位调整。但是PX与PTE的配比不能相差太大。在生产过程中,尤其在240t/d提量至280t/d的过程中,由于氧化反应温度较高,PX的反应深度大〔氧化物中TPS(对苯二甲酸)含量相对较大,而PTS(对甲基苯甲酸)含量相对较小〕。

PTE的转化率也较高,经过酯化反应后,粗酯中的PTE含量降低,从而造成PTE贮罐液位降低,进而导致氧化塔PTE进料降低,使PX和PTE的进料量比达到1:0187.由于PX进料较大就更利于氧化反应的进行,造成TPS含量更高,管线、设备容易堵塞,同时也不利P2201的正常运行;再者由于反应剧烈导致过氧化反应,使PX消耗增高。为保证反应正常,开起了两台大空压机,操作参数也相应做了调整DDD加大空气量,降低反应温度。以便多产生PTE,从而调整PX和PTE至合适比例。

残渣量自1996年DMT扩产改造后,氧化塔新增一股残渣(DMT蒸馏塔塔底物料)进料。加入残渣的目的一是稳定氧化反应,二是抑制氧化反应减少高沸物的生成,三是由于残渣中含有钴、锰等,加入残渣可以增加氧化物中的钴、锰浓度以利于氧化反应的进行。残渣在氧化物中的浓度为6%~9%时,氧化反应比较好。

但是在下半年的生产过程中由于单塔的负荷较大,若要保持残渣在氧化物中的浓度在6%~9%,由于残渣有抑制氧化反应的作用,另外残渣中的钴、锰离子活性较差(不如新鲜催化剂中的钴、锰离子活性高),所以这种残渣浓度不能保证氧化反应顺利进行,使PX和PTE的转化率下降,消耗上升。因此在实际操作中做了调整,控制氧化物残渣浓度在4%~6%,提高新鲜催化剂的进料量。通常情况下可以根据PX、PTE的进料量,换算出残渣的进料量,这一量在氧化负荷不变情况下也固定不变,而氧化物中的钴、锰离子浓度,由新鲜催化剂的进料量调整。在氧化物的色谱分析数据中残渣量的变化一般由两种因素引起,一是残渣进料量变化,二是氧化反应残渣生成量发生变化。若残渣的进料量过大,在保证氧化物中钴、锰离子浓度恒定的情况下,则势必使新鲜催化剂的进料量减少,从而影响氧化反应的正常进行;若氧化反应生成的残渣量过多,则说明氧化反应本身存在问题,这两点都会造成PX消耗上升。具体变化结果请参照。

新鲜催化剂的量根据氧化反应机理,钴离子在PX、PTE氧化过程中具有双重作用,它既可以与烃类作用产生活性自由基,加速反应,又可以与自由基作用形成分子化合物,使氧化反应减速。根据有关资料以及近两年装置运行的经验,氧化物中的钴离子浓度在170×10-6~210×10-6,氧化反应较好(注:氧化物中的钴离子有两个来源,其一来自新鲜催化剂,其二来自残渣进料)。在下半年的“两塔一线”生产过程中,尤其在由240t/d提量到280t/d的过程中,尽管采取了提高温度,增加空气量等措施,但是氧化物的酸值还是较低(190mgKOH/g),经过研究发现若氧化物中的钴离子浓度低,尤其在残渣加入量大,新鲜催化剂加入量小的情况下,氧化反应不充分。因此降低残渣进料量,提高新鲜催化剂的进料量,以提高活性高的新鲜钴、锰离子的含量,另外维持氧化物中的钴离子浓度在上限210×10-6左右。经过调整使氧化反应深度有所提高,酸值上升,消耗下降。

空气量空气量不足会导致氧化反应深度不够,使氧化反应的中间产物如:芳醇、芳醛和芳酸起酯化缩合反应,生成芳酯和芳醛类高沸物,使PX单耗上升。空气量太大,一是容易发生过氧化反应,二是会引起尾气氧含量增加,使操作不安全,当尾气中氧含量超过6%时有发生爆炸的危险。根据生产实践,氧化塔的进空气量根据尾气中氧含量调整。尾气中的氧含量一般控制在215%~315%.

在氧化负荷较低的情况下,为了节省电力,采用了“大小压缩机”运行方式,在240t/d负荷下空气量还能够满足。但随着负荷的提高,空气量就表现出不足。在提量至280t/d的过程中,由于一大一小压缩机能力有限,氧化塔尾气氧含量仅能维持在1%左右,甚至更低。此时的氧化物酸值只有190mgKOH/g左右。为了保证氧化物的酸值,不得已将氧化反应温度提高,而且突破了工艺卡片要求的162℃上限(具体情况下面将在“氧化反应温度”一节中详细介绍)。但是这种操作条件对氧化反应极为不利,首先,在高温条件下,氧化反应比较剧烈,TPS、MMT(对苯二甲酸单甲酯)都有可能过度氧化而脱羧,生成CO、CO2、H2O、BME、苯甲酸、甲苯、酚类、甲酸、乙酸等。这段时间内PX消耗上升,BME的外排量明显增加,而且氧化反应的燃烧比也明显提高(详),氧化物的实际酸值和理论酸值(根据氧化物色谱数据中三酸各自的含量,以及三酸各自与KOH反应的摩尔当量换算出的酸值DDD理论酸值=6.75×TPS+3.11×MMT+4.12×PTS)差距较大(详),说明除了目标产物三酸(TPS、PTS、MMT)外,还有其它酸性物质存在。其次,由于空气量不足,导致氧化反应深度不够,这和氧化物的酸值低以及氧化物中的TAE含量较高相符。在这种条件下,氧化反应既存在过氧化反应又存在反应不完全的现象。因此在这段时间内PX消耗明显上升。

 
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