乙腈合成生产工艺操作规程
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乙腈合成生产工艺操作规程
一、目的
以醋酸、氨为原料,在三氧化二铝催化剂作用下,在360-380℃温度下,进行反应,一步合成乙腈。
二、本操作规程适用于乙腈岗位操作使用。
三、原材料理化性质
1、乙酸
别名:醋酸冰醋酸
分子式: CH3COOH
分子量:60.05
理化性质:是一种具有腐蚀性和强烈刺激性气味的无色液体;熔点为16.6℃,沸点为117.9℃,相对密度为1.0492,折光率1.3718。易挥发。能溶于水、乙醇、乙醚、四氯化碳及甘油等有机溶剂。
2、液氨
分子式 NH3
分子量:17.04
理化性质:液氨为无色液体,有强烈刺激性气味,极易气化为气氨。密度0.617g/cm3;沸点为-33.5℃,低于-77.7℃可成为具有臭味的无色结晶。气氨相对密度(空气=1):0.5 9 ;液氨相对密度(水=1):0.7067(25℃);自燃点:651.1
1℃;熔点:-77.7℃;爆炸极限:16%~25%;沸点:-33.4℃;1%水溶液PH值:11.7;蒸气压:882kPa(200℃)。
3、反应方程式
CH3COOH(醋酸)+NH3(氨)→CH3COONH4(醋酸铵)→
CH3CN(乙腈)+2H2O(水)
四、开车前准备:
1、对生产系统进行氮气置换。并进行微氧检测氧含量小于7%。
合格后方可生产。
2、检查机电、仪表及设备运转是否正常。
3、检查反应床、混合器内反应温度是否符合生产规定范围。
4、检查所有设备、阀门是否在生产规定范围内开、关。
5、将尾气一、二级吸收槽加满水,开启循环泵。观看视通位
置有水流下时,再开启引风机再调节引风机的引风量,控
制接收槽排空口有微量的进风即可。
五、备料:
1、将醋酸用物料泵从地槽中打入计量槽。向醋酸蒸馏釜中投
入3m³醋酸(第一次使用醋酸汽化釜空釜时)。再将计量槽
打满。
2、将液氨从原料大储罐中压入车间内的液氨小储罐中(液位
在顶部向下10公分处,小储罐备用)。
六、开车
①、观察熔盐系统的运行处于正常状态,熔盐的温度在400℃±5℃。
②、将液氨汽化器水槽内水调整到50~55℃时,打开一、二级液氨预热器蒸汽阀门。开启乙腈一级冷凝器上的蒸汽阀门,打开乙腈二、三级冷凝器的循环水进出口阀门。
③、打开醋酸汽化器夹套蒸汽阀门,同时也打开醋酸预热器夹套上的蒸汽阀门。将投好料的醋酸汽化器缓慢升温,釜内温度达到117~120℃时,气相温度与釜内温度相同时,表示醋酸已经开始汽化通过醋酸预热器。开启液氨计量槽上的液氨管阀门,让液氨缓慢地通过液氨汽化器再打开醋酸自动流量计,保持液氨和醋酸的体积比为0.13:0.125m3/h流量进入反应床。随着一级冷凝器上的高温蒸汽温度上升,逐步调大液氨和醋酸的流量比,控制进乙腈固定床反应器温度在360~380℃即可。在三级冷凝器出口处取样分析乙腈含量,逐步调整氨和醋酸流量的比例,使整个过程中PH处于碱性状态。
④、调节好一、二级尾气吸收泵流出和循环的比例,保持固定的液位,使一级尾气吸收流出氨水含量不低于10%。
七、工艺不正常情况及处理:
1、乙腈反应液分层。
①、反应温度过高,适当地降低熔盐温度。
②、醋酸和氨的比例过大,适当减小醋酸的流量或加大氨的流量。
③、催化剂失活,高温活化催化剂或重新更换。
2、乙腈反应液含量低:
①、反应温度过低,适当地提高熔盐温度。
②、设备有泄漏之处,检查并修理。
③、催化剂失活,高温活化催化剂或重新更换。
3、尾气中氨味过大。
氨水已经饱和,尾气吸收流出液和循环液比例过小,增大比较。
4、紧急情况的处量:
①、突然停水:立即关闭液氨和醋酸进料阀门,同时关闭醋酸汽化釜蒸汽阀,等待查明原因后再重新启动。
②、突然停电:立即关闭液氨和醋酸阀门,同时关闭醋酸汽化釜蒸汽阀,然后打开溶盐槽上的阀门,将各处的熔盐放回到熔盐槽,待电来后再重新启动。如果停电时间较长,应放去设备和管道内的熔盐,确保熔盐不在设备管道内结晶。
③、突然停蒸汽:立即关闭液氨和醋酸阀门,同时关闭醋酸汽化釜蒸汽阀门,观察反应床温度没有变化后,等待来汽后再重新开车。
④、熔盐炉升温过快:停止燃烧、压火,严格控制熔盐温度上限不得超过400±5℃。
⑤、熔盐泄漏造成火情:立即停止熔盐泵电源,清除周围的可燃物,并用干燥的沙土、或水蒸汽进行扑灭,并用大量的水对
周围的罐区、设备进行冲凝降温。严禁用水对高温熔盐进行扑灭。
⑥、氨系统发生泄漏,带好防毒面具,关闭液氨总阀,关闭醋酸阀门,同时关闭醋酸汽化釜蒸汽阀门,处理好泄漏点,然后重新启动。
八、停车
1、正常停车
乙腈合成:首先关闭醋酸和氨气阀门,同时关闭醋酸蒸馏釜蒸气阀门,无出料时关闭尾气吸收引风机,再关闭循环泵,放去设备内的熔盐。等待温度下降至100℃以下,用氮气进行置换、吹扫。
2、紧急停车
乙腈合成:立即关闭醋酸和氨气阀门,同时关闭醋酸蒸馏釜蒸气阀门,无出料时关闭尾气吸收引风机,再关闭循环泵,等待熔盐温度下降时,放去设备内的熔盐。并留人观察设备温度变化,等待温度下降至100℃以下,用氮气进行置换、吹扫。并做好记录。