海川化工论坛-加碱对甲醇精馏改善分析

生产与技术改造

化学工程师

Sum 149No .2 Che m ical Engineer 2008年2月

收稿日期:2007-12-20

作者简介:姜立清(1972-),工程师,毕业于齐齐哈尔大学化学工程专

业,现从事技术工作。

文章编号:1002-1124(2008)02-0046-02

加碱对甲醇精馏改善分析

姜立清

(黑化集团公司硝氨厂,黑龙江齐齐哈尔161041)

摘　要:对甲醇精馏过程进行了阐述,并对过程加碱与不加碱作以比较说明。关键词:精馏;有机物与碱反应

中图分类号:T Q420.6 文献标识码:B

Analysis of i m p r ove ment of adding alkali t o methanol rectificati on

J I A NG L i -qing

(Heihua Gr oup,Q iqihar 161041,China )

Abstract:The methanol rectificati on p r ocess was intr oduced and the p r ocess of adding alkali or notwas com 2pared .

Key words:rectificati on;reacti on of organics with alkali

黑化集团公司于1996建成一套年产28万t 尿素联产3万t 精甲醇的装置,在精馏过程中向系统

加Na OH 碱液进行化学处理,使生产状况大为改观,操作稳定性及装置生产能力得到提高,物料消耗、能源消耗大幅度下降。

1　粗甲醇的主要成分

黑化集团公司生产的粗甲醇是在铜基催化剂作用下,工艺气中的CO 、CO 2和H 2发生反应生成CH 3OH,反应如下:

CO +2H 2=CH 3OH CO 2+3H 2=CH 3OH +H 2O

虽然铜基催化剂选择性优于锌铬催化剂,但由于以焦炭为原料,又有碳铵化流程,经脱硫、洗氨后,合成粗甲醇的原料气中含有微量的NH 3、H 2S,使得粗甲醇混合物中除含有上述物质外,还含有甲铵类物质和有机硫化物。采用色谱或色谱-质谱分析粗甲醇中的组分,主要有甲醇、二甲醚、甲酸甲酯、乙醇及高级醇等。

黑化集团公司生产的粗甲醇主要参数为:沸点:64.7℃;比重:0.83～0.85;闪点:12℃;酸

值:0.2～0.3mg ・L -1;酯值:0.9～0.94mg ・L -1

;蒸馏量:0.78%～0.85%。

甲醇含有一个甲基与一个羟基,所以具有醇类

的典型反应和甲基化反应。

2　粗甲醇精制

粗甲醇精制较广泛采用的是精馏法,精馏法分为单塔、双塔、三塔精馏流程。我公司采用双塔精馏流程。加碱系统为:固体Na OH 经溶液碱槽用软水、低压蒸气加温溶化成高浓度碱液,由循环泵冲入配碱槽,用软水配制成5%～8%的稀碱液。稀碱液经过滤后,利用位差压到碱液扬液器,再用压缩空气压出,经流量表送往预塔入料泵进口。

利用Na OH 处理在精馏过程中难以分离的杂质,例如粗甲醇中的酸类、酯类等,使其生成较容易被脱出的盐。粗甲醇中含有的有机酸,对设备,管道腐蚀厉害,经过碱的中和作用,减轻了腐蚀,延长了设备、管道的使用寿命。例如羧酸与Na OH 反应生成羧酸钠。

RCOOH +Na OH RCOONa +H 2O 还调节了粗甲醇的pH 值。

在碱存在下,酯发生皂化反应,生成羧酸盐。RCOOR ′+Na

OH RCOONa +R ′OH 羧酸钠溶于水,易于分离。

加碱处理使得一些难分离的杂质,在预精馏塔分解。控制塔底温度在指标范围内,塔中部、顶部温度也在指标范围内变化,不会超高。由于组分的变化,蒸气分压也发生变化,塔底、塔顶压力下降到指标的下限,便于化工操作。从回流液收集槽视镜和塔底视镜观察,油状漂浮物减少了许多。杂质在

(下转第49页)

2008年第2期方　林等:高校实验室的环境污染与防治措施

治法》和《固体废物污染防治法》等30多项环境保护行政法规。我国的各高校虽然都有相应的“有毒有害化学品存放、管理制度”和一些有关的“安全条例”,但一些高校对实验室废物污染源的处置措施实施不力,有效杜绝环境污染的设施投入不够[3-7]。一些排污严重的高校实验室的设施只是在实验室配有的一个抽风机,可以将有毒、有害气体抽排到室外空气中,但这只是做了污染物的转移。一些排污严重的高校实验室几乎没有有效处理实验废弃物的设施。由于没有处理实验废液和废物的设施,实验室的有毒、有害废液只是作简单的化学中和或稀释处理就倒入下水道或垃圾桶排放,由此造成的环境污染仍然是非常严重的。此外,一些教师和学生环保意识淡泊,自身防护、保护意识薄弱,对实验室的有毒、有害物对环境的影响和自身的伤害没有引起足够的重视。

3　结论

总之,加强实验室环境污染的治理是一些高校的当务之急,是建设生态校园,净化地球的有益贡献。对此,除了高校有关部门加大投入,采取相应的污染治理措施以及严格实施有关管理办法和制度外,更重要的是我们每位实验工作者要提高环境保护意识和自身防护意识。有时只要我们养成良好的实验习惯,规范操作,就可以防止污染的发生。

参　考　文　献

[1]　段长强,孟庆芳,张泰,等.现代化学试剂手册[M].北京:化

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[3]　毋瑞芳.河南省三门峡市实验室"三废"污染情况初探及思考

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[4]　张文惠.浅谈化工的环保及可持续发展[J].天津化工,1999,

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[5]　楼佳蓉.实验室污染的环保法律规范之思考[J].实验室研究

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[6]　舒麒麟.实验室环境污染与防治对策[J].实验室研究与探索,

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(上接第46页)

进精馏塔之前得以分离、分解,比不用碱处理容易和完全,且大大降低了主塔负荷,使精馏塔的工艺也比较容易控制,生产稳定性得到提高。

3　精馏过程加碱处理的效果

黑化集团公司粗甲醇精馏过程加碱处理后,在产量和能耗方面都有很好的效果。

3.1　增加产量

黑化集团公司自投产以来就进行加碱处理,与产量和投产技术相当的云峰公司和河池化工进行比较,加碱后班产量比未加碱处理时一般增加5～8m3,即大约4～6t的甲醇。

3.2　能耗减少

(1)蒸气消耗　加碱操作工艺的稳定性要比加碱前稳定得多,因此,减少了重复加工造成的蒸气损失。

(2)粗甲醇消耗　一方面,精馏后排放的残液中含甲醇量,加碱处理比没加碱下降了4%～6%。另一方面,由于加碱处理后,工艺稳定,采出成品合格率增高,减少了因成品质量不合格,重复加工造成的物料损失。3.3　腐蚀减少

甲醇精馏装置自1996年投产以来,甲醇循环蒸发器、甲醇加热器、精馏塔内塔板腐蚀程度都特别小,除旧残液管更换过外,未发现其他设备、管线腐蚀。说明加碱处理对设备、管线起到了有效的保护作用。

4　操作过程应注意的事项

(1)严格控制稳定塔塔底温度不得超过84. 8℃,以免CH3OH和Na OH发生反应。

(2)严格检测加入碱后的pH值,调节碱加入量,控制pH值在9～10。

(3)配置碱液时,烧碱要充分溶解,不能有颗粒状,碱液浓度要控制在5%～8%范围内。

(4)烧碱对人体皮肤有伤害作用,操作时要做好防护工作。

5　加碱产生的效益

由于加碱处理,一年下来除加碱需要的成本外,在节能增产方面可以创造价值80～100万元的利润。

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