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回收丁二烯脱除重组分系统工艺优化

更新时间:2009-03-28

丁苯橡胶装置使用的原料丁二烯来源于中国石油吉林石化公司丁二烯装置。该装置采用吉林石化有机合成厂与青岛科大伊科思软件技术有限公司共同开发的具有国内先进水平的“QJ-ACN法抽提技术”,设计规模为14万t/a。乙腈法生产丁二烯因其投资少、技术成熟、生产周期长、建设周期短等诸多优点,被广泛采用,该法是丁二烯生产的三大方法之一。采用乙腈抽提法生产丁二烯,即以乙腈为溶剂,利用萃取精馏和精馏的方法,从乙烯装置的副产碳四馏分中将丁二烯分离出来。

碳四馏分中除含丁二烯外,还含有丁烷、丁烯、丁炔等多种C3~C5烃类,这些组分沸点相近,又能形成共沸物,当在分离系统中加入溶剂乙腈后,各组分间的相对挥发度差值增大。利用两级萃取精馏的方法,先除去丁烷、丁烯,后除去碳四炔烃,即得粗丁二烯;再经两级精馏除去重组分及丙炔,制得聚合级产品丁二烯。

丁苯橡胶装置在生产丁苯橡胶过程中,由于聚合转化率一般为60%~70%,因此会有大量未反应的丁二烯(回收丁二烯)。由于丁二烯属于稀缺资源,如果将这些低纯度的回收丁二烯低价外卖,会造成较大的经济损失。为了保证丁二烯单体质量需要,2004年10月在丁二烯装置建成投产一套处理能力8 000 t/a的回收丁二烯脱除重组分系统(简称回丁脱重系统),处理丁苯橡胶装置的回收丁二烯,并将处理后的丁二烯返送至装置重复使用,不仅满足了丁苯橡胶生产对于丁二烯单体质量的要求,而且极大程度上降低了生产成本。

1 运行中存在问题及原因分析

1.1 工艺简述

回丁脱重塔系统利用普通精馏分离丁苯橡胶装置回收丁二烯中的重组分,通常重组分为丁二烯二聚物或多聚物、苯乙烯等,该塔通过提高回流比操作达到充分脱除塔顶重组分的目的,回流比通常为3~4。

由于回丁脱重塔塔径较小,塔板数多为100块,板间高度为400 mm,所以该塔系统分为回丁脱重塔Ⅰ、回丁脱重塔Ⅱ两塔操作,回收丁二烯作为该塔原料,从回丁脱重塔Ⅰ塔釜进入,回丁脱重塔Ⅰ为提馏段,回丁脱重塔Ⅱ为精馏段,塔釜加热温度约50 ℃,能够保证回收丁二烯中的重组分完全分离,为保证该塔收率,采取大回流比操作的同时,控制回丁脱重塔Ⅱ灵敏板温度在40 ℃,使该塔的总收率高于80%。回丁脱重单元流程图见图1。

  

图1 回丁脱重单元流程图

1.2 系统氧含量高形成聚堵

丁苯橡胶车间回收的丁二烯含氧量较高,造成回丁脱重组分塔系统原料中氧含量偏高,加剧了回丁系统中聚合物的产生[1-4],涨损了换热器设备,破坏了塔的气液相交换,使得该系统的生产运行周期短,一般约6~12个月。每次检修既增加物料损耗,也增加相应的各类危害[5-6]。因此为降低系统内聚合几率,延长系统的生产运行周期,从源头上消除制约系统长周期运行的因素,需要对回丁脱重塔系统进行改造,脱除回丁原料中的氧[7-8]

1.3 回收后产品纯度较低

新增除氧系统流程图见图2。

回丁脱重系统在设计初期只考虑进行回收丁二烯物料的脱重,而没有对回收丁二烯组分中的轻组分进行分离,导致顺丁烯、反丁烯及正异丁烯等轻组分无法脱出,并经过循环积累使得轻组分的含量增加,最终也影响到回丁脱重系统精制后的丁二烯质量,为此有必要对回丁脱重系统进行改造,使之既有脱重功能,也有脱轻的作用,可有效提高回收丁二烯精制后的质量[8-9]

从图6(a)可见,与纯膨润土压实试样相比,孔径大于0.1μm的混合试样孔隙累计曲线,均处于纯膨润土试样的下方,说明添加纳米氧化物后起到了充填大孔隙的作用。当孔径小于0.1μm时,单掺入4%纳米氧化钙或6%纳米氧化硅后的试样孔隙累计曲线,依然处于纯膨润土试样的下方;但同时掺入两者的试样累计曲线却处于上方,说明孔径小于0.1μm的孔隙体积增多。具体表现为图6(b)中孔径大于0.1μm的孔隙分布曲线峰值向左平移,而孔径小于0.1μm的分布曲线峰值向右平移。

(4)计算的近似方向从开始分别沿逆时针和顺时针两个方向对角度区间进行搜索,找到两个方向上第一个投票数大于Tθ的区域作为DE和EF的候选区间;

2 采取措施

2.1 采用新型阻聚剂

(1) 采用新型阻聚剂[10-12]。原用阻聚剂对叔丁基邻苯二酚(TBC)对气相物料起不到阻聚作用,采用德固赛公司的阻聚剂SiYProTM E360与TBC相结合的阻聚手段,具备了气液两相的阻聚作用。

另外,回丁脱重系统改造后的作用是既脱重也脱轻才能提高φ(丁二烯),因此需要侧线采出成品以达到脱轻目的,因而也需要相应增加一部分的新设备。

2.2 增设除氧系统

丁二烯中含有少量反丁烯、顺丁烯及正异丁烯杂质,这部分杂质在回收丁二烯中逐渐富集,含量逐渐升高,造成丁二烯纯度降低。过低质量的丁二烯单体对丁苯橡胶产品质量影响较大。丁苯橡胶SBR1502定伸应力经常接近下线,并且造成聚合反应速度慢,导致胶乳稳定性差,单体回收单元塔、槽堵挂严重,进而影响系统的长周期、稳定运行,造成产品质量的波动。丁二烯单体中杂质积累过多也会造成单体回收单元堵挂现象增多,影响装置的正常生产。

  

图2 新增除氧系统流程图

来自回丁原料罐的回收丁二烯物料经回丁进料泵控制进料量,从亚硝酸钠水洗塔下部进入,并由下而上逐级与质量分数为5%亚硝酸钠水溶液接触,最后从塔顶部进入缓冲罐再进入回丁脱重塔I。当亚硝酸钠水洗塔中亚硝酸钠溶液质量分数低于2%时,利用循环泵将质量分数为5%的亚硝酸钠补充到塔内,进行置换,由塔顶界位表控制将不合格的亚硝酸钠排入污水管网。经过亚硝酸钠水洗塔后,回收丁二烯物料中的氧大部分被除去。

2.3 提高回丁脱重系统精制后的产品浓度

[5] 刘彬.丁二烯及其自聚物的危险性与风险防控[J].化工科技,2011,19(3):79-83.

回丁脱重塔Ⅰ和回丁脱重塔Ⅱ原有塔盘各50层,能够满足气液相80%~110%的操作弹性范围,最大液泛值不超过68%,整塔压降约25 kPa,在原塔盘数不变的情况下,采用高效固阀塔盘可以达到分离效果[13-14]

目前我国国内商务日语教材撰写依然将重心停留在学科建构方面,在实训教材上也依然完全沿用了理论教材体系,即使存在一些语言形式上的操练,但是依然无法满足培养学生实际性语言运用能力的需要。以《新编日语1(修订本)》为例,该书在撰写过程中是以“主听说、辅读写”为原则,但是在实际使用过程中,也只针对旧版进行了部分理论知识调整,并针对不同课时出现的语法现象进行规范化的解说。即使是在教材中强调了“应用、实践为本”,但是多为机械性语言操练,并不能达到日语商务交流和沟通的层面。

1.2.2 心脏起搏器[3]。目前市面上大部分起搏器包括ICD均不具备MRI相容性,但近几年各大起搏器厂商均推出能与MRI兼容的不同型号起搏器。所以,能否进行MRI检查,要根据植入的型号具体判断。目前,少数几个能与MRI兼容的起搏器品牌,均已在起搏器说明书中做了说明。医学影像科相关人员要严格根据起搏器说明书做出判断。此外,要特别注意即使为与MRI兼容的起搏器或其它植入性心脏节律设备包括LCD、ICM和ILR,在行磁共振检查前,均应有心脏科医师在场,在检查前和检查后,按照设备的说明书进行调整。

(2) 为防止回丁脱重塔Ⅰ塔釜的液面计和压力表等死角部位的聚堵,利用塔釜泵的尾管物料对该死角部位进行冲洗。

改造后回丁脱重系统流程图见图3。

  

图3 改造后回丁脱重系统流程图

从图3可以看出,经除氧设备来的原料回收丁二烯进入到回丁脱重塔Ⅱ(原流程进入回丁脱重塔Ⅰ塔釜),经回丁脱重塔Ⅱ脱除物料中的重组分,控制塔釜重组分中φ(丁二烯)<10%。回丁脱重塔Ⅱ塔顶气相物料进入到回丁脱重塔Ⅰ塔釜,而回丁脱重塔Ⅰ塔釜液相物料打回回丁脱重塔Ⅱ塔顶。脱除重组分后的回收丁二烯在回丁脱重塔Ⅰ的侧线位置采出,采出后的物料经换热器进行冷却进入到精丁罐内,并通过外送泵送往橡胶车间。回丁脱重塔Ⅰ内气相物料继续与塔顶的回流物料进行气液相交换,塔顶气相经塔顶冷凝器冷凝后进入到回流罐,回流方式采用全回流,通过气相的排放将轻组分排至火炬,控制排放中的φ(丁二烯)<5%。

3 改造后运行效果

(1) 降低氧含量,消除聚堵,延长运行周期

[8] 薛超,冯霄,邓春.镍系顺丁橡胶溶剂及丁二烯回收装置过程模拟[J].化工进展,2016,35(2):439-444.

(2) 提高回收丁二烯纯度,提升丁苯橡胶产品质量

由于原系统不能有效去除回收丁二烯中的轻组分,丁二烯外销2 000~3 000 t/a。改造后装置能够有效处理回收丁二烯中的各种杂质,杜绝了回收丁二烯外卖情况,回收φ(丁二烯)由85%提高至95%,产品收率高于90%;丁苯橡胶装置φ(丁二烯)提高后,反应转化率提升,丁苯橡胶产品1502定伸应力提高至(16.2~20.1)MPa,保证了丁苯橡胶产品质量。

为了更好的保证花生播种之后的出苗率和出苗情况,使得花生出苗整齐,播种前需要对种子进行相应的包衣或者拌种处理。针对常发病虫害的不同,可以采用不同的拌种药剂来进行应对。例如,对于蛴螬、金针虫等地下害虫较多的地区,可以采用辛硫磷或毒死蜱等药剂进行拌种,而花生茎腐病、根腐病或者白绢病等病害高发区则可以通过多菌灵、甲基硫菌灵或者2.5%咯菌腈悬浊种衣剂来进行包衣或者拌种。通过这样的方式,可以有效的降低病虫害发生的几率,更好的保障花生的产量和品质。

4 结 论

通过回丁脱重系统改造,消除了装置的隐患,系统φ(氧)<0.3%,延长了系统运行周期;回收φ(丁二烯)>95%,产品收率高于90%,提升了丁苯橡胶产品的质量,具有巨大的经济效益。

第二,承认农村经济合作组织的个人产权,即参与农村经济合作组织的农民对个人的股份进行转让和处置,从而有效农村经济合作组织成员的责任感,充分调动广大组织成员工作的积极性和主动性,共同为推动农村经济合作组织的发展出谋划策,最大限度扩大农村经济合作组织的规模。在产权的转让过程中,要以公平、公正和透明的产权流转作为基础,根据实际情况发展农村经济合作组织的产权流转市场,从而为农村经济合作组织的产权转让提供重要的保障。

[1] 刘艳红,隋军,胡泽山,等.丁苯橡胶装置中丁二烯自聚物的产生及预防[J].弹性体,2011,21(1):65-68.

[2] 张华强,李锦山,陶惠平,等.丁二烯自聚物的形成及预防[J].合成橡胶工业,2011,34(3):163-166.

[3] 罗军,李建军,修志强.顺丁橡胶溶剂回收装置丁二烯自聚风险分析及预防措施[J].合成橡胶工业,2011,34(2):89-94.

表2、图2显示醛类具有较低气味阈值,且含量较高,对板鸭的整体风味起着重要的作用,不同地区板鸭的含量在0.5~2.75 μg/g,其中南安板鸭的含量最高,白市驿板鸭的含量最低,其含量低的原因可能是与其他板鸭相比酚类物质含量较高。癸醛具有柑橘香和蜡香[24],但其含量低于其气味阈值,对板鸭香味贡献不大。

[4] 赵东波,杨伯伦.丁二烯回收系统中过氧化物的生成及预防[J].石化技术与应用,2005,23(2):120-122.

回丁脱重系统改造目标进料量1~1.5 t/h,产品φ(丁二烯)≥95%。为实现该目标,在保留原有设备的情况下,需要对回丁脱重塔进行相应的改造。

[6] 娄贺.丁二烯塔内自聚物的生成原因分析[J].炼油与化工,2016(3):25-26.

[7] 谭彦智.影响丁二烯精制系统长周期运行的因素及改进措施[J].齐鲁石油化工,2006,34(2):189-191.

改造前回丁原料罐、缓冲罐及回丁脱重系统内φ(氧)=0.5%~3%,改造后系统内φ(氧)<0.3%,达到了生产要求。回丁脱重系统改造后运行周期由原来的0.5 a提高到3 a,大大降低了装置检修成本及检修期间的物料损失。

[9] 袁霞光.丁二烯生产技术进展[J].当代石油化工,2011(4):25-28,50.

“孙老师,您费心了,快,小宇,去倒水啊!”外公的话语略显急促吃力,小宇低着头快速走进里屋。我与他的外公两相对望,沉默不语,莫名的伤感弥散开来。“小宇他在学校是不是惹事了,这孩子,从不让人省心!咳……咳……”外公咳嗽起来,身体蜷缩成一把极细的弓。“没有,小宇是个很有天赋的孩子,我对他很有信心,您放心!”我抚了抚外公的手,让老人安定下来。这时,迎面走过来端着水的小宇,我送给他一个浅浅的笑,继续转头跟外公拉着家常。小宇愣了一会儿,继而轻快地向前。那一抹感激而真切的目光,成为师生间心照不宣的秘语。

(2)逆温。四季中,冬季出现逆温的次数明显高于其他季节,夏季较少。逆温强度变化规律是春冬最强,夏秋季均较弱。时次变化:一般从夜晚21:00开始,逆温逐步增强,至凌晨8:00左右达到峰值,随后开始逐步减弱,4:00~8:00逆温强度较强。各层逆温 (100~10 m,70~10 m,50~10 m,30~10 m) 占观测期间观测总时数的频率分别为42.62%,42.51%,43.47%,42.70%。

[10] 吕洁,崔月.丁二烯自聚物的产生及其阻聚剂的应用[J].化工科技市场,2008,31(7):38-39.

[11] 常利超.新型阻聚剂在乙腈法丁二烯萃取系统中的应用[J].合成橡胶工业,2015,38(3):173-175.

[12] 陈国勇,靳柏林,程鹏,等.如何预防在丁苯橡胶工艺中丁二烯自聚物的形成[J].化工管理,2017(5):26-28.

[13] 郭华,孟祥玉.浮阀塔盘与固阀塔盘在甲醇水分离塔中的应用[J].科技信息,2013(21):467.

大学毕业后,易非从H市回到了小城,她喜欢小城一年四季变幻着的风物,她喜欢出城不远就可以看到田野,喜欢四月飘在风中的刺槐花,喜欢端午节有欢喜团和静静开在庭院门口的栀子花。易非也离不开妈,她想离妈更近一点儿,她可以照顾她。

[14] 魏芳,任立新,邱波,等.顺丁橡胶装置丁二烯回收单元的改造[J].合成橡胶工业,2005,28(1):15-16.

 
赵晓佳,刘林林,唐桂东,杨磊
《化工科技》 2018年第02期
《化工科技》2018年第02期文献

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