現場調查從化工車間2018年生產運行分析報表中可以看出,降低異丙胺耗丙酮平均為1.032t/t,异丙有效耗氫氣400kg/t,胺单耗液氨322kg/t,措施耗蒸汽3.51t/t。降低在生產過程中還存在一些不當操作,异丙有效操作不精心、胺单處理問題不及時不徹底、措施判斷失誤等行為,降低導致異丙胺、异丙有效氫、胺单氨跑損嚴重等現象。措施單耗偏高如表1所示。降低
筆者結合自身工作經驗,從“人、胺单機、料、法、環”五個方麵對生產中的不精細的症結展開分析並進行匯總,最終確定了以下6項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年各種原因導致停車4次,異丙胺損失2.5t。
2)氫、氨與丙酮的摩爾比失調,副反應增加,導致二異丙胺,異丙醇和水含量增加。
這樣不僅增加了回收和環保負荷,還損失了原料、能源。
3)觸媒使用周期長影響轉化率。
本套3萬t/a異丙胺生產裝置采用鎳基催化劑。自2015年10月建成投產以來一直處於運行狀態,使用後期選擇性逐漸下降。
4)原料質量影響。
5)設備存在缺陷。
6)衝裝過程中造成成品損失。
從2019年1月開始,加強了與相關部門密切聯係,特別是原料供應和產品銷售部門。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負荷,甚至發生頻繁停車現象,從而保證了穩產、高產。
根據生產實際情況和觸媒使用階段,及時調節物料配比量和分析係統氣體含量。使丙酮∶氨∶氫氣=1∶(2~3.5)∶(2.3~4),惰性氣體含量控製在0.5%以下,盡可能減少其分壓。通過細致的控製能有效地減少副產物的生成,大幅降低了能耗。自2019年3月至今沒有增加環保負荷。
異丙胺催化劑的主要化學成分為:以鎳作主活性組分,以其他組分為分散和改性組分,使用特製氧化鋁為載體。
能耐受300℃以下短時間超溫,不允許長時間高溫。
反應溫度:130~150℃,丙酮氫胺化效果與反應溫度密切相關,為了降低操作成本和維護催化劑的性能,在丙酮轉化率滿足的情況下,盡可能使用較低的反應溫度,防止催化劑衰老。
反應溫度的高低是靠熱媒的溫度來控製的,所以一定控製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,否則會引起催化劑床層溫度聚變,損壞催化劑強度。所以一定防止空罐和超壓。當熱媒泵突然停時,一定先關閉泵出口閥,防止熱水倒流反應器殼程無水,反應熱無法帶走,造成床層“飛溫”加速催化劑衰老。
開車投料時,先投氫、氨,創造良好的反應條件,後投丙酮確保反應完全,避免丙酮在床層入口集中反應,造成熱量積聚無法排放,加速催化劑熱老化。
在使用過程中,丙酮、氫氣、氨和循環物料(二異丙胺、異丙醇)的質量都是影響催化劑使用壽命的主要因素,特別是Cl-、S2-、苯和醇含量都會使催化劑中毒。所以,在使用過程中,設立專人監控丙酮卸車、取樣、分析全過程。
改用高純氫代替甲烷含量高的低純氫,同時在工藝上嚴格控製脫水塔溫度及塔頂壓力,避免物料打循環,並嚴格控製塔頂水含量。
2018年7月,因異丙胺成品塔入料口處壁薄導致停車熱洗、更換塔體,造成物料損失,能耗增加,經濟效益下降,為杜絕類似事故發生製定措施如下:
(1)按時按質對靜止設備、管線全麵檢測,關鍵裝置頻繁檢測,防止因裝置泄漏急停車,減少物料跑損。
(2)在循環氣進口緩衝罐前加一個深冷水冷卻器降低氣體溫度,並技術改造排液管線,防止循環機帶液。
為防止充裝時造成異丙胺損失,在充裝泵出口管道上加設一個深冷水冷卻器,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的現象,經濟效益客觀。
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係統的能耗。
1)通過對以上6項措施的實施,異丙胺單耗得到了明顯降低,從表2可以看出,經過6個月的多項措施的控製,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,達到預期效果見表2。
2)直接經濟效益。每噸異丙胺產品節約丙酮0.007t/t,氫氣80m3/t,蒸汽0.007t/t,液氮0.008t/t,按3萬t/a,六個月異丙胺產量共節約資金77.69萬元。為公司轉型升級、快速建成資源節約型和環境友好型企業,做出了重大貢獻。
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