蔡凱
摘要:本文首先闡述了乙二醇精餾流程簡述,接著分析了影響乙二醇精餾的因素,最后對提升乙二醇產(chǎn)品質(zhì)量的控制方法進(jìn)行了探討。希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)人員提供有益的參考和借鑒。
關(guān)鍵詞:影響;煤制乙二醇;產(chǎn)品品質(zhì);因素;應(yīng)對措施
目前我國乙二醇生產(chǎn)的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)是中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T4649-2018《工業(yè)用乙二醇》。該國標(biāo)中指出聚酯級乙二醇的紫外透光率在波長220nm、275nm、350nm處需不低于75%、92%、99%;純度不低于99.9%;醛含量不高于8mg/kg(以甲醛計(jì))。目前,煤制乙二醇技術(shù)日趨成熟,市場競爭越發(fā)激烈,為了企業(yè)的發(fā)展,在保證生產(chǎn)成本在可控范圍內(nèi)時(shí),更重要的是要保證產(chǎn)品質(zhì)量。影響乙二醇產(chǎn)品質(zhì)量的因素存在于生產(chǎn)的每一個(gè)階段,要努力保證每個(gè)裝置連續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行,積極根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況,采取相應(yīng)措施,保證產(chǎn)品質(zhì)量。
1乙二醇精餾流程簡述
乙二醇精餾采用7塔精餾,有效的對粗甲醇和粗乙二醇進(jìn)行了提純。來自粗乙二醇中間罐的粗乙二醇進(jìn)入脫甲醇塔,回流采出精甲醇,塔釜含有乙二醇的脫甲醇塔塔釜液送至脫水塔,在塔頂脫去水分及乙醇等輕組分,采出雜醇油,塔釜液送至脫醇塔。在脫醇塔頂將1,2-BDO、1,2-丙二醇等脫除,采出輕餾分,塔釜液送至乙二醇產(chǎn)品塔繼續(xù)精餾。在乙二醇產(chǎn)品塔側(cè)線采出精乙二醇至精乙二醇中間罐,塔頂采出合格的乙二醇至合格品罐,塔釜產(chǎn)品以混合醇的形式采出。脫水塔塔頂采出液送至乙醇回收塔,將乙醇進(jìn)行回收,塔釜液以多元醇的形式采出。該精餾系統(tǒng)除甲醇回收塔為常壓精餾,其余均為負(fù)壓精餾,通過真空泵降低塔壓,抽出的不凝氣送至尾氣洗滌塔,通過加入新鮮水,將尾氣進(jìn)行洗滌,使其達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
2影響乙二醇精餾的因素
2.1進(jìn)料組分
乙二醇合成反應(yīng)在催化劑的不同時(shí)期,反應(yīng)程度不同,生成的粗品中乙二醇含量不同,而MG、乙醇、1,2-BDO等雜質(zhì)含量的多少直接影響精餾的操作及產(chǎn)品的質(zhì)量。為防止產(chǎn)生的副產(chǎn)品含量超指標(biāo),合成工序應(yīng)根據(jù)實(shí)際工況調(diào)節(jié)汽包壓力、氫酯比、系統(tǒng)循環(huán)量等。
2.2進(jìn)料量
精餾粗乙二醇的進(jìn)料量增加,精餾塔負(fù)荷增大,若精餾系統(tǒng)長期滿負(fù)荷或超負(fù)荷下運(yùn)行,精餾塔分離能力降低,產(chǎn)品的質(zhì)量逐漸下降。
2.3精餾塔的溫度
精餾塔的溫度直接影響到產(chǎn)品的分離提純,塔釜溫度過低可導(dǎo)致分離不徹底,產(chǎn)品輕組分含量超標(biāo);塔釜溫度過高,可導(dǎo)致副反應(yīng)的增多,產(chǎn)生大分子物質(zhì),嚴(yán)重時(shí)可能造成結(jié)焦,堵塞管道,影響設(shè)備的運(yùn)行。
2.4精餾塔的壓力
乙二醇精餾采用負(fù)壓精餾,該方法能更好的增大組分間的相對揮發(fā)度,有效的將物質(zhì)分離。若系統(tǒng)壓力波動(dòng),精餾操作不穩(wěn)定,難度增加,影響分離效果,為此一定要保證真空系統(tǒng)的穩(wěn)定。
2.5回流比
回流是精餾連續(xù)穩(wěn)定操作的必要條件,適當(dāng)采用較高的回流比進(jìn)行操作,可得到純度較高的乙二醇。但回流比越高,再沸器的蒸汽用量越大,塔釜低沸點(diǎn)組分越少,生產(chǎn)成本隨之增加;反之,回流比越低,塔釜輕組分含量增多,影響產(chǎn)品質(zhì)量。
2.6副產(chǎn)品的采出
在乙二醇合成反應(yīng)過程中,會產(chǎn)生大量的雜質(zhì),如乙醇、丁二醇、丙二醇等,這些雜質(zhì)的存在直接會影響產(chǎn)品的紫外透光率,為此要密切關(guān)注各塔的分析數(shù)據(jù),及時(shí)從脫水塔、脫醇塔、乙二醇回收塔采出雜醇油、輕餾分及重餾分,降低產(chǎn)品中的微量雜質(zhì),提高產(chǎn)品質(zhì)量。
2.7醛含量
精餾系統(tǒng)中的醛類物質(zhì)可能來源于乙二醇合成工序,也可能是乙二醇在高溫下分解產(chǎn)生,另外甲醇在有氧高溫的條件下也可能產(chǎn)生甲醛,這些醛類物質(zhì)的存在直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量,實(shí)際生產(chǎn)中要最大程度的減少生產(chǎn)醛類物質(zhì),并盡可能的將這些物質(zhì)除去。
3提升乙二醇產(chǎn)品質(zhì)量的控制方法
3.1嚴(yán)格控制醛含量
乙二醇中的醛含量增多主要是由于設(shè)備密閉性不好,在設(shè)備及管件的連接處存在漏點(diǎn),導(dǎo)致少量空氣進(jìn)入系統(tǒng),生成醛類、酮類等物質(zhì)。為此在精餾系統(tǒng)開車前一定要進(jìn)行氣密性試驗(yàn),查找漏點(diǎn),并消除;利用機(jī)會檢修,查看真空系統(tǒng)設(shè)備磨損情況,并進(jìn)行修復(fù)。
3.2定期洗塔
精餾系統(tǒng)在長時(shí)間運(yùn)行后會產(chǎn)生大量的雜質(zhì),這些雜質(zhì)會不同程度的集聚于填料、塔內(nèi)壁等部位,直接影響產(chǎn)品的分離效果。為此可向精餾塔加脫鹽水,在微正壓的條件下,通入蒸汽,將水煮沸,脫鹽水受熱蒸發(fā),蒸汽經(jīng)換熱器換熱冷卻后重新返回塔內(nèi)。通過該操作可有效的提高產(chǎn)品的質(zhì)量。
3.3樹脂法
將乙二醇產(chǎn)品塔側(cè)線采出的精乙二醇送至乙二醇提質(zhì)單元,該單元設(shè)置1#、2#精制罐,能脫去乙二醇中的醛類物質(zhì),有效提升了乙二醇的紫外透光率。
3.4液相加氫法
液相加氫法是將從乙二醇產(chǎn)品塔及乙二醇回收塔回流采出的合格乙二醇送至加氫裝置,通入氫氣后,在催化劑的作用下,乙二醇中含有不飽和鍵的微量雜質(zhì)與氫氣發(fā)生加成反應(yīng),生成對產(chǎn)品紫外無影響的物質(zhì),從而提高產(chǎn)品的紫外透光率。
3.5加堿
通過加堿裝置從脫甲醇塔向精餾系統(tǒng)中加入一定量的堿液。該堿液與粗乙二醇中的有機(jī)酸、酯等反應(yīng)生成對產(chǎn)品無影響的物質(zhì),另外還可通過調(diào)節(jié)塔內(nèi)溶液的pH,防止設(shè)備內(nèi)件腐蝕,影響精餾分離效果。
3.6操作要嚴(yán)格按照工藝指標(biāo)執(zhí)行
精餾負(fù)荷、溫度、壓力等各個(gè)條件如果發(fā)生變化,都將直接影響產(chǎn)品質(zhì)量,為此要嚴(yán)格控制各項(xiàng)工藝指標(biāo),操作過程要連續(xù)平穩(wěn),避免出現(xiàn)超溫、超壓、超負(fù)荷等現(xiàn)象,造成大幅度的波動(dòng),使精餾平衡受到破壞,導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量降低。
結(jié)束語:
乙二醇,又名甘醇,是重要的化工有機(jī)原料,主要用于制造聚酯、防凍劑、化妝品、炸藥等。近年來,國內(nèi)市場對乙二醇的需求持快速增長趨勢,在我國油氣資源缺少、煤炭資源豐富的條件下,煤質(zhì)乙二醇迎來了增速迅猛的階段。由于煤質(zhì)乙二醇工藝路線較長、催化反應(yīng)受各種因素影響,導(dǎo)致產(chǎn)物中雜質(zhì)較多,嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量。乙二醇生產(chǎn)中可通過控制精餾溫度、壓力、精餾負(fù)荷,采用液相加氫、樹脂等方法,提高產(chǎn)品質(zhì)量。
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