顺酐装置溶剂吸收塔方案的模拟及分析
ASpen模拟大作业-苯氧化制顺丁烯二酸酐工艺ASpen模拟
苯氧化制顺丁烯二酸酐工艺模拟The Simulation of Benzene Oxidation to Maleic anhydride processUsing Aspen一 设计条件苯氧化制顺丁烯二酸酐的工艺流程及部分工艺参数。
苯在HX1中蒸发，与压缩空气混合后进入加热炉HX2加热，然后送入反应器R1，发生以下反应：主反应：[]1k662423226166C H 4.5O C H O 2CO 2H O25143r 7.710exp C H RT+−−→++-=⨯ 苯 顺酐（）副反应：[]2k662227266C H 7.5O 6CO 3H O29850r 6.3110exp C H RT+−−→+-=⨯ 苯（）[]3k42322243423C H O 3O 4CO H O21429r 2.3310exp C H O RT+−−→+-=⨯ 顺酐（）[]4k66264225466C H 1.5O C H O H O27149r 7.210exp C H RT+−−→+-=⨯ 苯 醌（）反应器R1出口物流含有少量未反应的苯、顺丁烯二酸酐、醌和其他产物，经过冷却器HX3冷却后进入吸收塔T1。
在吸收塔T1中，蒸气进料与循环的有机溶剂（邻苯二甲酸二丁酯）接触，该溶剂吸收顺丁烯二酸酐、醌和未反应的苯。
吸收塔T1塔底产物被送到溶剂回收塔T2，其中邻苯二甲酸二丁酯作为塔底产物循环回收，并与补充溶剂混合后循环回吸收塔T1。
溶剂回收塔T2塔顶产物送至精制塔T3，精制塔T3塔顶得到含苯废水，塔底得到顺丁烯二酸酐。
精馏塔参数如附表所示，要求吸收塔T1塔底顺丁烯二酸酐回收率不小于0.99，溶剂回收塔T2塔底邻苯二甲酸二丁酯摩尔纯度不小于0.999，精制塔T3塔底顺丁烯二酸酐摩尔纯度不小于0.97。
反应动力学参数中活化能单位为kcal/kmol ，浓度为摩尔浓度kmol/m 3，反应相态为气相。
反应器为列管式反应器，反应类型选择Reactor with co-current thermal fluid ，反应热用循环的熔融盐（硝酸钠和亚硝酸钠的混合物）取出，传热系数为300W/(m 2·K)，管长3.2m ，管径25mm ，管数22100根，反应温度450~650℃，反应压力235kPa ，压降15kPa 。
溶剂吸收法顺酐装置工艺介绍
剂 损 失 的控 制 ， 剂 的再 生 处 理 。 溶 关 键 词 ： 酐 ； 烷 氧 化 ； 剂 吸 收 顺 丁 溶
中图 分 类 号 ：Ｑ １ Ｔ ２６
顺酐 （ Ａ） 名 马来 酸 酐 ， 学 名 顺 丁烯 二 酸 Ｍ 又 化
酐， 重要 的有机 化 工 原料 ， 仅 次 于 苯 酐 、 酐 的第 是 醋 三大酸酐 。主要 用 于生产 不饱 和聚 酯 、 酸树脂 ， 醇 另 外 还用 于农 药 、 涂料 、 墨、 油 润滑 油添 加剂 、 造纸化 学 品、 纺织 品整理剂 、 面活 性剂等 领域 … 。 表
生， 尤其是 富产天 然气 和油 田伴生 气 的国家 ， 有 大 拥 量 的正丁烷 资源 ， 因此 近 年来 正 丁烷 氧化 法 生 产顺 酐 的技术发 展迅 速 ， 已经在顺 酐生 产 中 占主导 地位 ， 其生产 能力 约 占世 界顺 酐 总生产能 力 的 ８ ％ ＿ 。 ０ ２ Ｊ 我 国 的顺 酐生 产工 艺 ， 长期 以来 基本 以苯 氧化 、 水吸 收的生产 工 艺 为 主 。近 年 以来 ， 内陆 续开 始 国 引进丁 烷氧化 、 剂 吸 收法 的顺 酐 生产 工 艺 。 主要 溶 针对该 工艺进行 简 单 的介 绍 ， 以便 于 国 内同行 了解 溶 剂吸 收法顺酐 生产 工艺状 况 。
甘
肃
科
技
第２ ６卷
关键环 节 的问题 ， 将有 助于 同类 型装置少走 弯路 。
２ １ 溶剂损失 ．
众 所周 知 ， 置开 工 越平 稳 ， 装 则各 项 消耗 越低 。
在装置 运行 的过程 当 中 ， 果 因为 意外 的原 因需 要 如 进行停 工倒空 处理 ， 溶 剂 消耗 加 大就是 在 所难 免 则 的 。根 据我们 的计 算 ， 常的处理情 况下 ， 正 每倒 空一 次装 置所 损失 的溶剂 量约在 ８～１ｔ ０。如果部分设 备
顺酐装置解吸真空系统特点及影响因素
顺酐装置解吸真空系统特点及影响因素董海军【摘要】The technological process composition,principle and characteristics of desorption vaccum system in maleic anhydride unit were introduced.The effect factors of the steam,circulating water,warm water,system leakage,system jams,vacuum pump fault were analyzed from several aspects.Through the summary of production experience,the corresponding treatmeng metheds and daily maintenance measures were put forward to ensure the maleic anhydride unit production high load,long cycle and smoothness.%介绍了顺酐装置解吸系统的工艺原理、流程及特点;主要从蒸汽、循环水、温水、系统泄漏、系统堵塞、真空泵故障几方面分析了解吸系统真空波动的影响因素,通过对生产实践的总结,提出了相应的处理方法和日常维护措施,以确保顺酐装置生产的高负荷、长周期和平稳性。
【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2011(039)016【总页数】3页(P157-159)【关键词】顺酐;溶剂;解吸;真空【作者】董海军【作者单位】中国石油兰州石化公司助剂厂,甘肃兰州730060【正文语种】中文【中图分类】TQ225.23在化工生产中解吸和吸收往往是密切相关的。
为了使吸收过程所用的吸收剂，特别是一些价格较高的溶剂能够循环使用，就需要通过解吸把被吸收的物质从吸收液中分离出去，从而使吸收剂得以再生。
溶剂吸收法顺酐装置工艺介绍
溶剂吸收法顺酐装置工艺介绍田赟【摘要】介绍了丁烷氧化溶剂吸收法顺酐装置的生产工艺,重点介绍了溶剂吸收过程当中的工艺关键环节.包括溶剂损失的控制,溶剂的再生处理.【期刊名称】《甘肃科技》【年(卷),期】2010(026)019【总页数】2页(P33-34)【关键词】顺酐;丁烷氧化;溶剂吸收【作者】田赟【作者单位】兰州石化公司,甘肃,兰州,730060【正文语种】中文【中图分类】TQ216顺酐(MA)又名马来酸酐,化学名顺丁烯二酸酐,重要的有机化工原料,是仅次于苯酐、醋酐的第三大酸酐。
主要用于生产不饱和聚酯、醇酸树脂,另外还用于农药、涂料、油墨、润滑油添加剂、造纸化学品、纺织品整理剂、表面活性剂等领域[1]。
目前,顺酐的生产工艺路线按原料可分为苯氧化法、正丁烷法氧化法、C4烯烃法和苯酐副产法 4种,其中苯氧化法应用最为广泛,但由于苯资源有限,C4烯烃和正丁烷为原料生产顺酐的技术应运而生,尤其是富产天然气和油田伴生气的国家,拥有大量的正丁烷资源,因此近年来正丁烷氧化法生产顺酐的技术发展迅速,已经在顺酐生产中占主导地位,其生产能力约占世界顺酐总生产能力的 80%[2]。
我国的顺酐生产工艺,长期以来基本以苯氧化、水吸收的生产工艺为主。
近年以来,国内陆续开始引进丁烷氧化、溶剂吸收法的顺酐生产工艺。
主要针对该工艺进行简单的介绍,以便于国内同行了解溶剂吸收法顺酐生产工艺状况。
传统的水吸收工艺中,采用脱盐水对顺酐进行吸收,该过程为化学过程,生成物为顺丁烯二酸。
与传统的水吸收工艺进行对比,溶剂吸收主要采用有机溶剂作为吸收剂,该过程是物理吸收过程。
兰州石化公司引进工艺当中采用邻苯二甲酸二丁酯(DBP)作为吸收溶剂。
该工艺的主要设备是两个部分,及吸收部分及解吸部分。
该工艺的主要优点是吸收过程中不产生顺酸,勿需脱水,减轻了设备腐蚀;同时,减少了顺酸的异构化,提高了收率。
但缺点是投资回收周期长,溶剂净化难度大,溶剂循环过程中的损失量不易控制[3]。
顺酐装置解析塔再沸器结垢处理与预防
顺酐装置解析塔再沸器结垢处理与预防第15卷第3期2010年9月吐哈油气TUHA0IL&GASV oI.15.No.3Sept.2010顺酐装置解析塔再沸器结垢处理与预防刘红祥,周秀红,邓君红(中国石油吐哈油lit公司技术监测中心,新疆鄯善838202)摘要:论文明确了顺酐生产溶剂吸收工艺的先进性,指出实际生产过程中解析塔再沸器结垢的处理方法及预防措施,其他类似工艺的顺酐生产厂家可以加以借鉴以避免这种不利工况的出现,提高装置的稳定性.关键词:顺酐;再沸器;结垢;处理;预防吐哈油田公司于2003年建成并投产国内第一套正丁烷法顺丁烯二酸酐(以下简称顺酐)生产装置,具有2×104t的生产能力.最初采用的是固定床水吸收法(图1),虽然装置运行比较顺利,但受其工艺限制,每月必须对后冷器进行清洗,大大降低了装置负荷废气去焚烧炉水图1水吸收工艺流程1解析塔再沸器作用,存在问题及原因分析1.1解析塔再沸器作用解析塔再沸器是溶剂吸收工艺中比较关键的一台设备.其作用是利用壳程高压饱和蒸汽(3.0MPa,250℃)的热量将管程自吸收工段循环而来的富(顺酐)溶剂加热到160℃.在解析塔的真空条件下,顺酐由于闪蒸迅速转化为顺酐气体从溶剂中分离出的提升与稳定性的发挥.该装置于2007年将水吸收工艺改为了溶剂吸收工艺(图2),溶剂为邻苯二甲酸正丁~(DBP),新工艺具有更高的连续生产稳定性,并且产品的质量更好.废气去焚烧炉去真空系统图2溶剂吸收工艺流程来,酐气从解析塔顶由冷凝器冷却成液态被采出真空系统,作为粗产品送至后续精馏工段,而富溶剂变为贫(顺酐)溶剂回到吸收工段循环利用.此再沸器为常规管壳式换热器(表1).表1解吸塔再沸器的主要参数换1112换茕格管设计MPa程温度管程介质()(mm)()(℃)……,99.5中25X2X53030.351～1.0230DBP+顺酐收稿日期:2010—05—16作者简介:刘红祥(1982一),男,四川眉山人,助理工程师,工程与工艺专业.联系电话:0995—8378936310吐哈油气1.2存在的问题装置运行一段时间后,发现解析塔再沸器吃汽量明显低于正常值,溶剂出口温度逐渐下降,已经跌破了工艺极限,此温度太低导致富溶剂中的顺酐闪蒸不出解析塔,溶剂中的顺酐含量越来越高,品质下降,进而影响到其它工段,形成恶性循环,最终导致装置停车.1.3原因分析经分析,造成此不良工况的直接原因为解析塔底再沸器列管结垢堵塞.维修人员对该设备封头进行了拆卸,检查列管时发现管内壁具有大量的黑色油状附着物,外观极像沥青,粘度很大,密度比水轻,不溶于水,换热器结垢堵塞造成换热不良的推断得到证实. 2处理措施2.1方案确定该设备列管堵塞十分严重,必须对污垢进行清除,利用单一的物理清洗或化学清洗很难达到良好效果,技术人员决定采用二者相结合的处理方法.物理清洗采用常规的高压射水流法,水经增压泵加压后能获得巨大的动能将列管污垢射穿,为后续化学清洗过程中清洗剂的循环创造条件.该污垢大部分为油状有机物,在该设备运行过程中由于高温作用又有介质炭化结焦,污垢化学成分十分复杂.为达到彻底清除油垢和其它污垢的目的,该设备化学清洗采用碱洗为主,酸洗为辅的方式,主要的清洗步骤为:物理清洗一碱洗一冲洗一酸洗一中和钝化一置换一系统干燥.2.2具体实施步骤2.2.1溶垢试验由于碱洗为主要清洗步骤,但可用于设备清洗的碱类物质有多种多样(表2),选用原则要从去污能力,对设备的损伤程度,经济性等多方面考虑.经比较,初步选择为:氢氧化钠,硅酸钠,磷酸三钠.具体选择需要做溶垢试验来确定,方法为:分别配取质量分数为1%的上述三种碱溶液100mL放人烧杯中, 各取20g污垢样品放入其中,在80%下搅拌20rain, 用目测法比较所剩垢样的多少,以此判定试剂去垢能力的强弱.由试验结果综合考虑,碱性试剂选用Na~PO与Na,SiO的混合物.由于碱液与表面活性剂(sAA)复配后具有协同效应,使润湿渗透,分散乳化与增溶能力表2常用碱性组成物特性倍增故在清洗时还应加入一定量的SAA;碱性物质对金属设备有一定的腐蚀作用,在清洗过程中还需加一定的缓蚀剂.2.2.2物理清洗拆下再沸器封头,利用高压水枪逐一对列管进行疏通,使大部分堵塞物排出,射流压力为20MPa.2.2.3化学清洗(1)碱洗物理疏通完成后,将封头恢复,建立如图3所示清洗流程.系统注入碱液,碱液配比为:0.5%Na3PO,0.05%Na3SiO3作为缓蚀剂,0,01%表面活性剂(sAA),溶剂为脱盐水,利用清洗泵建立碱液自循环.同时为了加快去垢速度,利用蒸汽将碱液加热至80~C,循环3h后排放.如此三遍,当排放物无油状物,且呈浅黄色,可结束碱洗步骤,否则重新加试剂继续循环.(2)冲洗系统内加入脱盐水,利用泵建立再沸器管程循环,0.5h后排放,如此多遍,直至水pH值≤图3化学清洗流程示意第15卷第3期刘红祥,等:顺酐装置解析塔再沸器结垢处理与预防3l1 8.4,水质澄清.(3)酸洗配置6%的HC1与0.6%NaF溶液人系统循环,提高酸液流速(I>0.5m/s),每0.5h测一次酸浓度及Fe浓度,当两次分析酸浓度绝对值小于0.2%时,Fe含量基本趋于平衡时,立即停止酸液循环并排放,同时利用大量的脱盐水冲洗,清洗液pHi>4.5时,酸洗结束.(4)中和钝化加入1%Na:~PO4.12H2O溶液入系统循环,利用NaOH试剂调节其pH值在11～l2之间,控制水温80℃,流速耋2m/s,循环5h后排放.(5)置换系统反复用脱盐水冲洗,每1h取样分析,当pH值为中性,K,Nil+浓度<6×10时,可视为置换干净.由于顺酐在高温条件下遇K,Na+会发生爆炸,Na浓度必须多次确认,严格把关,避免发生事故.(6)干燥将解析塔再沸器与外界隔绝,并通过仪表风系统注入压缩空气,当压力为0.2MPa时,由解析塔再沸器最低端放净阀排气,将水分通过压缩空气带出系统.(7)验收采用目视法和擦拭法相结合的方法.拆下上封头,利用光照观察列管残存的污染度及清洁状态,并用白布擦拭列管内壁抽查.若列管光洁,白布污染不重,视为清洗干净,可按工艺要求恢复流程.3预防措施溶剂吸收法生产顺酐,工艺操作的关键点在于如何保障系统内不断循环的溶剂品质,控制溶剂的含水量和含酐量.系统内溶剂如果含水量过大,顺酐遇水生成富马酸,富马酸在高温状态下发生异构反应生成熔点极高,质地坚硬的反酸,易堵赛管线和换热设备. 另外,解析塔再沸器温度控制太低会影响解析效果, 过高会导致DBP分解,生产副产物苯酐也会堵塞设备及管道.反应方程式如下:.寺.+H20.(顺酐)(顺酸)有以下几点:(1)严格控制反应状况,保证合适的反应转化率与选择性,减少副产物的生成.(2)解析塔再沸器温度严格控制,确保溶剂不分解的同时达到酐气闪蒸的温度.(3)解析塔顶冷凝器温度严格控制,保证反应副产物尽可能多的移出系统.(4)装置开车期间在有顺酐生成的时候及时进行解析塔粗产品的采出,避免溶剂系统酐含量过大. (5)加大解析塔再沸器高压蒸汽疏水阀的流通量,给其温度调节提供足够条件.(6)在保障温度可控的前提下,解析塔底循环泵的循环量加大,提高溶剂在解析塔再沸器的流速,加大冲刷力度.(7)加强系统中溶剂含水量的控制.4效果分析该厂在经历该再沸器的结垢处理,并在运行期间采用上述的预防措施后,装置已在90%的负荷下连续平稳运行6个月,未再出现解析塔再沸器温度降低而导致装置停车的情况,调节余量充足,装置负荷提升潜力巨大.停车检修频次由以前6次/年缩短为2次/年,按停车一次耽误3d,经济损失10×10元为参考,全年节约经费上百万元,效益明显.5结束语溶剂吸收法生产顺酐是现今顺酐生产领域的先进技术,但掌握起来有一定的难度,部分类似装置运行不良,其中一项重要原因便是其解析系统的溶剂加热设备(该篇为解析塔再沸器)容易堵塞,导致装置无法继续运行.上述的加热器堵塞的处理与预防方法为该厂在实际生产过程中总结而来,其余相似工艺顺酐厂家在生产时可参考此法预防和处理类似情况,保H0(反酸)△Ph(COOC4H9)2+H20一Ph(C2O3)(苯酐)+2C4H.OH(丁醇)从以上关键点出发,经总结,在顺酐实际生产过程中,可以有效避免解析塔再沸器结垢的主要措施艺分析[J].现代化工,2006,s2:353—356.【2】林海波,罗玉梅,等.换热器的结垢和清洗『J1.四川理工学院(自然科学版),2006,1:15—16.[3】李培武.化学清洗技术的研究与应用【JJ率技情报开发与经济,2003,4:84—86.f4]左理胜,肖礼祥,等.溶剂型重质油垢清洗剂性能的研究与应用IJJ.清洗世界,2008,12:9-12.312吐哈油气2010矩【5】余存烨.工业清洗剂的选用及除污机理[J】.清洗世界,2008, l:31-37.【6]余存烨.试论工业设备油垢焦垢的化学清洗【JJ_化工设备与TreatmentandPreventionfor防腐蚀,2000,1:29—34.【7]国家质量技术监督局.锅炉化学清洗规则【S1?质技监局锅发[19991215号:1-4.ReboilerScaleofAbsorptionTowerinMaleicAnhydrideDeviceLiuHongxiang,ZhouXiuhong,DengJunhong(rI1echn.l.gyM.nit.ringCenter,TuhaOilfieldC.mpany,PetroChina,ShahshaIl838202,Xin ji肌Abstracts:Theadvancement.frealeicanhydrideproducti.npr0cesSisdetermined?栅enndprev0n删lerscalingduringthepr(】ti.narepte.ermaleicanreucturerswithsimilpro..n,forreboiducresendOthhydidmanfae.ndsidertheeXperiencet0av.idunfavorablesituati.nandimproV ethestabilityofthdi.' Keywords:maleicanhydride;reboiler;scaling;treatment;preVent0n(接第295页英文摘要) StudyandApplicationofAeratedGasDrillingTechnologyforIgneousZhaoQianjin,Y angY ong,HeMinghua,HeFei,Y angLijun,XiaoHua (ResearchInstituteofEngineeringandTechnology,TuhaOilfieldC.mpany,PetroChina,Ha mi839009,Xinjiang)igneousreservoirrapidlyandefficiently.ure;cirCu1ati.n,..i.nrate;gas,liquiddeliver)rKwords:blckNiudon~ev0,aeratedgasdrilling;poreandfracture;crCulatonloss;pene trat0a 与儿ul……唧却一一～～一～∞m.加一一一一一～舡{吾～～岫.二邑蜘.==l_f}an,.S(add～一uⅡh,剖一一一一一一～一一眦嚷_基帆._蓥mMm_{}∞嗽吣由.血眦煳.薹一叭～一一一一～～一一一.一一。
降低顺酐溶剂吸收工艺溶剂消耗因素分析与控制
产 生 。随后 ，将 产生 的部 分顺酐提 取 出来 。将剩 余 的尾 气通 入 反应 塔 中继 续进行 反应 。首先 我们将尾 气分 为两大 部分 ，
部分进 入 反应塔 ，继续 反应生 成顺酐 。而另 一部分 则是通 过 高温灼 烧 的方式将 其转 化为对 空气无 害 的气 体 ，降低 其 中 氧 化碳 以及部分 具有挥 发性 的有机气 体 的含 量 。顺 酐生产
一
由于顺酐 的制作过程分别是在吸收塔和反应塔 中完成 的， 因此在 这 两 个部 分 中会 有 不 同 的反应 物 的消耗 。在 吸收 塔 中 ， 由于 高 温产 生 的气 体 会 带 走 一 部 分 的 反应 溶 剂 ， 导致 溶 剂 的消耗增加 ，为顺酐 的生产带来损 失。另外 ，在将第一次产生 的顺酐从气体 中分离 出来的过程中，技术人 员多会采用水洗的 方 法，来将顺酐分离 出来 ，但 由于水洗过程 中使用水 的多少不 同，部分水也会溶解部分的溶剂 ，导致的溶剂的损耗 。 在顺 酐生产 过程 中， 由于气体 要进行不 断地循环 ，循 环过 程 中部 分的溶 剂会产 生变质 ， 由于溶 剂变质 后便不 能再进 行 反应 ，因此会 造成溶 剂的消耗 。在 反应 的过 程 中，溶剂会 随 着不 同的反应 物 以及 生成物进 行消耗 ，也会 有部分 的溶剂 与 生成物发生反应，也会造 成溶 剂不同程 度的消耗 。 溶剂的消耗导致 了顺酐生产企业的经费的消耗 ，也降低 了 顺酐 的生产量 ，大 大降低 了企 业 的生产效 率 ，影 响 了企 业的 发展 。因此我们得 出了许多解决溶剂消耗的控制 方法 。 ３ Ｊ Ｉ Ｉ ￣ Ｉ ： Ｆ 溶剂吸收工艺溶剂消耗控制 为 了降低顺酐溶剂吸收工艺 中的溶剂 的消耗 ，我们要从顺 酐生产 的各部分入手 ，从各方面来解决溶剂消耗的 问题。 ３ ． １提 高溶剂浓度 ，降低溶剂消耗 顺 酐生产过程 中，许 多导致溶剂消耗 的因素 ，均是 由溶剂 的浓 度过低 引起 的。首先 ，要提 高溶剂 的浓度 。技术人 员要 尽 量提 高溶剂 的浓度 ，将 浓度 提高 到标 准浓度 之上 ，在进行 反应 的过 程 中，随着溶剂 的浓度 不 断降低 ，也 会使溶 剂 的浓 度 保持在 能够进 行正常 反应 的范围之 内，使反 应能够 持续进 行 ，不 会因溶 剂浓度下 降而 导致溶剂 消耗量增 加 。另外 ，要 控制 反应生成 物与有机 溶剂 的混合 ，一旦发 生混合 后 ，要及 时 向 反应 系 统 中 添 加 反 应 物 ， 以确 保 反 应 物 的 浓 度 在 合 理 范 围 内。 ３ ． ２ 减 少 反 应 过 程 中溶 剂 的 消 耗 在使 用水洗 法分 离 出已生产完 成 的顺酐过 程 中，要尽 量 控制 水的用量 ，技 术人 员也要用尽 量快 的速 度对气 体进行 水 洗 ，防止 时间过长 导致溶 剂溶解在 水 中，造成溶剂 的大 量不 必要 的消耗 。另外 ，减少 反应物 与生成物 的接触 ，防止 反应 物与 生成物 发生反应 ，生 成其余 的物质 ，影响顺 酐的生 成 ， 同时也加大溶剂 的消耗量 。 ４ 总 结 本文我们首先对顺酐生产装置做 了简要 的介绍 ，对其 的工 作 原理 以及工作 流程做 了简要 的阐述 ，给 了读 者一个 大体上 的认识 。其次 ，我们分 析 了顺 酐生产 过程 中溶 剂消耗 的具体 原因 以及溶剂消耗的具体流 向，给 了我们解决 问题 的方 向，因 此 ， 针对 上 文提 出 的原 因 ，我 们 在 下 文 中提 到 了 解 决 溶 剂 消 耗 的具体控 制方法，通过一些合理 的方式来 降低企业顺酐生产 过 程 中 的溶 剂 消耗 问题 。希 望 通 过 文 章 ，给 相 关 的 技 术 人 员 提 供 些参考 ，以降低溶剂的不必要消耗 ，提高顺酐产量。 参考文献 ［ １ ］ 席 宗敬 ．降低顺酐溶剂吸收 工艺溶剂 消耗 因素分析 与控 制
浅谈顺酐生产工艺路线
浅谈顺酐生产工艺路线摘要：顺酐全名顺丁烯二酸酐，是全球酸酐排名第三大酸酐。
随着顺酐生产技术不断提高，被广泛应用于各种制造行业，主要包括医药行业、油脂树脂行业以及润滑油添加剂行业等。
基于此，文章就顺酐生产工艺路线进行简要分析，希望可以提供一个有效的借鉴。
关键词：顺酐；生产工艺；路线1.顺酐的生产工艺1.1苯氧化法苯法生产顺酐是在固定床反应器中，使原料苯经过催化剂V–MO–P碳化硅的催化，与空气接触完成氧化反应，生成顺酐气体。
然后顺酐气体经水的吸收，以及恒沸脱水，减压连续精馏后，得到顺酐。
苯法顺酐的生产工艺中，通过对催化剂的装填、反应器压力、反应器进口气温度、空速和熔盐温度的优化来完善整个工艺。
目前，在我国顺酐的生产厂家大部分均采用的是苯法工艺，其装置小部分从国外引进，大部分采用仍国内技术。
例如常州亚邦化工集团采用的就是苯工艺法。
基本原理是采用苯原料依托固定床氧化，使用二甲苯恒沸脱水、加入冷凝器加水吸收的回收工艺、反应热的回收利用等先进工艺。
在苯法生产工艺中，首先原料来源可以得到保障与支持；其次苯法采用的连续精馏可使顺酐质量更加稳定且提高收率降低能耗；另外，近年来采用背压式汽轮机新装置利用余热产生蒸汽使得热平衡得到更大的完善，不仅充分利用热能，可降低生产成本，增加经济效益。
由于原材料等原因，我国基本上采取苯氧化法，但是弊端是对苯的利用率低，污染了环境，其主要污染物为废气、废水、废渣。
1.2顺酐生产工艺正丁烷氧化法C4馏分中成本最低且最易得到原料是正丁烷，与氧气混合氧化产生顺酐是三种方式中成本最低。
正丁烷氧化法由于污染小、成本低的特征，在近年来得到广泛的应用，随着混合C4馏分为原料固定床氧化工艺发展并成熟，逐渐占据生产工艺中主导地位，正丁烷生产顺酐方式主要有两大优势：第一，正丁烷原料以苯原料价格更为便宜，由于苯原料被各生产行业广泛使用，使得苯价格不断上浮，更是加剧苯与正丁烷单价差异；第二，正丁烷原材料生产中所释放的有毒副产物比苯原材料更少，极大程度上减少了环境的污染，并且正丁烷氧化生产工艺所需要装置与苯氧化生产工艺装置相同，差别仅在于将催化剂环节更换为正丁烷氧化设备。
2万吨顺酐装置介绍
2万吨顺酐装置介绍2万吨年顺酐装置介绍一、装置概况吐哈石油天然气化工厂2万吨/年顺酐装置于2003年3月15日一次投产成功。
该装置采用正丁烷氧化法水吸收工艺，是正丁烷氧化法生产顺酐的第一套国产化装置，填补了国内空白。
装置产品顺丁烯二酸酐(C4H2O3 )(简称马来酐或顺酐)。
顺酐作为基本有机化工原料，可以广泛应用于树脂、农药、涂料、添加剂等化工产品。
为提高产品质量和收率、达到节能减排目标，2006年经过反复论证引进意大利CONSER公司溶剂吸收及尾气循环工艺，对吸收精制单元进行溶剂吸收技术改造，并与2007年10月12日一次投料成功，改造完成后设计能力2.2万吨/年。
历年投资2.16亿元，其中初期建设投资1.33亿元，历年技术改造投资8293万元。
二、工艺技术原设计为正丁烷固定床氧化水吸收技术，2006年引进意大利CONSER公司先进工艺技术改造成溶剂吸收技术。
溶剂吸收法是目前国际上正丁烷法生产顺酐的典型的、成熟可靠的工艺方法。
该工艺为连续操作，具有顺酐回收率高、原料正丁烷消耗低、产品质量好、运行连续稳定等优点。
本装置经过可研阶段对几家国外公司的比选，综合评价后，选择采用Conser公司的溶剂吸收及尾气循环工艺技术，以DBP(邻苯二甲酸二丁酯)作为溶剂，对反应部分生成的顺酐进行吸收、解吸、再去精制获得液态成品顺酐。
40%部分尾气循环回收再利用，溶剂经处理后循环使用。
三、工艺流程：装置按功能分为5个单元，气分单元、反应吸收单元、解析精制单元、溶剂洗涤单元和公用工程单元。
气分单元的主要功能是将原料石油液化气中的轻重组分分离除去，得到纯度为98%的正丁烷作为原料送入反应吸收单元。
反应吸收单元的主要功能是将正丁烷和氧气在催化剂的作用下在列管式固定床反应器中进行反应，生产顺酐混合气。
由溶剂DBP将其中的顺酐全部吸收，60%的废气被送进焚烧炉，剩余的40%的废气经过洗涤、干燥除去大部分杂质后，被送往压缩机入口重复循环。
顺酐装置解吸真空系统特点及影响因素
ｉ ａｅｃ Ａｎｈ ｄｒｄｅ Ｕｎ ｔ ｎ Ｍ ｌｉ ｙ ｉ ｉ
Ｄ ＮＧＨ ｉ—ｕ Ｏ ａ — ｎ ｊ （ ｄ ｉｖ ｓ ｌ ｔ ｆ ａｚｏ ｅｒｃ ｅ ｃｌ ｏ ｐ ｎ ， ｅ ｏ ｈｎ ， ａ ｓ ａ ｚｏ ３ ０ ０ ｈｎ ） Ａ ｄ ｉ ａ ｎｈ ｕＰ ｔ ｈ ｍｉ ｍ ａｙ Ｐ ｔ ｃ ｉａ Ｇ ｎｕＬ ｎｈ ｕ７ ０ ６ ，Ｃ ｉａ ｔｅ Ｐ ｎ ｏＬ ｏ ａＣ ｒ
粗酐
吸
精 制前馏 分
装置开工初期 ， 将蒸汽管线 的凝水排 干净后再 开启解 吸真 空泵 ，
而且为 了避免工 作时堵 塞真 空泵 喷嘴 ， 必须 将所 有蒸 汽管 路系 统 的杂质清理干净 。
富溶剂
氮气 一
３ ０ ＭＰａ ． ３． Ｍ Ｐ ０
塑
富溶剂
蒸 汽 加 热器
塔顶冷凝器冷凝 ， 以回流泵 打 回流。顺 酐 自解 吸塔 顶填料 段 再 下方侧线采 出粗 酐。解 吸塔底 贫溶 剂（ 顺酐含量 ０ ５ ０ ９ ） ．％ ．％
作 者 简 介 ： 海 军 （ ９ １一）男 ， 董 １８ ， 主要 从 事 石 化 生 产 技 术 和 管 理 。
过第一级 、 级 中问冷却 器及 后冷却 器 。冷 凝后 的液 体经 过 第二
ａ ｙ ｒｄ ｎ ｔｗｅ ｅ ｉｔｏ ｕｃ ｄ Ｔ ｆｅ ｔｆ ｃｏ ｓｏ ｈ ｔａ ，ｃｒ ｕ ａｉ ｇ ｗａ ｅ ｎｈ ｄ ｉ ｅ ｕ ｉ ｒ ｎ ｒ ｄ ｅ ． ｈｅ ｅ ｆｃ ａ ｔ ｒ ｆｔ ｅ ｓｅ ｍ ｉｃ ｌｔｎ ｔｒ，ｗａ ｍ ｔｒ，ｓ ｓｅ ｌ ａ ｇ ｒ ｗａｅ ｙ ｔ ｍ ｅ ｋａ ｅ，ｓ ｓｅ ｙ ｔｍ
过 程所 用的吸收剂 ， 特别是 一些 价格较高 的溶剂 能够循环 使用 ，
顺酐装置溶剂吸收塔方案的模拟及分析
方案 2 为 43 t/ h ) , 所以塔的液相负荷更小 , 进而 可以减小设备尺寸 , 以及减少循环泵的投资和能 耗 , 能有效节省设备投资和操作费用 ; ③ 在方案 2 中 , 塔顶气相出料中 MAN 的含量要比方案 1 的值大 , 表明同样产能下 , 方案 2 的损耗要更大 些; ④ 方案 2 中的干溶剂用量较大 , 会造成溶剂 处理系统负荷较高 , 增大溶剂处理成本 。
S24 (干溶剂 ) S25 (贫溶剂 ) S22 含量 (气相 ) (m % ) MAN 01015 010164 010128 DBPT 010028 010028 010028 S23 含量 (液相 ) (m % ) MAN 16106 1610689 1610689 DBPT 80189 8018805 8018868
312 吸收剂的影响
在过去的分析中 , 表明在设计较简单的吸收 塔方案中 , 采用 D I B E 比 DB PT的吸收效果更佳 [4] 。在此两个设计方案中 , 使用 D I B E 代替 DB 2 PT作为吸收剂得出模拟结果 , 并将在两种方案 中采用不同吸收剂的吸收效果加以比较 , 见图 4 和图 5。
图 4 塔液相 MAN 含量与理论板数的关系曲线
由图 4 和图 5 可以看出 : ( 1 ) 由于 D I B E 具有更好的吸收能力 , 采 用 DI B E 作为吸收剂后 , 模拟结果表明方案 1 中
MAN 的塔顶气相中的损失量降低了 511% , 而方
案 2 中相应会降低 4614% , 同时溶剂 D I B E 的损 失与使用 DB PT相比也会有一定的减少 。相对来 说 , 吸收剂的改变对方案 2 的改善相对更明显一 些。 ( 2 ) 在两种方案中 , 塔顶溶剂和 MAN 的绝 对损失量都很小 , 使用 D I B E 代替 DBPT对提高
装置工艺(顺酐)危险性分析(word版)
装置工艺（顺酐）危险性分析After reading or practice, get the feeling, and after reflection and summary，to guidthe work or life.编制：审核：日期：装置工艺（顺酐）危险性分析温馨提示：本文是以实现工程、系统安全为目的,应用安全系统工程原理和方法,对工程、系统中存在的危险、有害因素进行辨识与分析,判断工程是否能开展的一种汇报。
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一、概述某顺酐装置采用正丁烷直接氧化工艺, 生产过程比较复杂, 原辅材料和产品具有易燃易爆、有毒有害危险性, 使用的设备、管道很多, 必须对其工艺危险性进行深入分析。
二、工艺流程说明顺酐装置采用催化剂, 用空气与正丁烷进行部分氧化生成顺酐, 主要化学反应式如下：主要副反应是丁烷燃烧反应, 生成一氧化碳、二氧化碳和水, 即：当正丁烷通过反应器时, 80％以上的正丁烷参加反应, 顺酐的初期收率为90％（w/w）以上（进口催化剂）, 其余部分转化为CO、CO2和H2O。
正丁烷原料中的杂质主要是异丁烷, 几乎100％的异丁烷和其他烃类都按照副反应方程式（2）转化为CO、CO2和H2O。
各组分的比例随反应条件而变化。
顺酐生产中所有化学反应都是放热反应。
除CO、CO2和H2O外, 在反应器中还生成少量乙酸、丙烯酸等物质, 在回收过程中还生成包括富马酸在内的基他副产品。
三、工艺危险特性1.丁烷罐区工艺危险性混合丁烷经管线输送至2台1000m3球罐贮存。
混合丁烷经气分系统分离后的异丁烷送至1台1000m3球罐贮存。
液化丁烷, 常压下为气态, 与空气混合能形成爆炸性混合气体, 一旦遇有明火、高热或静电火花就有爆炸、燃烧的危险。
丁烷储罐区具有重大危险性, 一旦设备、管线、阀门等发生泄漏, 如果没有及时堵漏, 则事故造成的破坏是很大的。
液化丁烷气具有以下危险特性：（1）火灾液化丁烷气在常温常压下由液态极易挥发为气态, 体积能迅速扩大几万倍, 并迅速扩散及蔓延。
12000吨年 顺酐产品氧化回收工段(水吸收塔)的工艺设计
重庆大学网络教育学院毕业设计（论文）题目12000吨/年顺酐产品氧化回收工段的工艺设计学生所在校外学习中心批次层次专业学号学生指导教师起止日期摘要本设计课题为12000吨/年顺酐车间的工艺设计，经过各种生产工艺路线的评价和比较，确定了目前国内外广泛推广并且在经济上可行的以苯为原料的生产方法。
它采用V2O5为催化剂的等温固定床列管式反应器。
反应产物经过部冷器，水吸收塔,间歇恒沸减压精馏以及减压精制的成熟工艺技术过程而得到的最终产品。
并对顺酐氧化回收工段进行细致的分析设计。
另外，对于车间用能进行了详细计算与分析，提出了有效的节能措施；对副产物的回收（例如：副产物酸水的循环利用）和“三废”进行了简单的处理；并对车间的环保和安全进行了考虑和分析。
关键词：顺酐工艺设计氧化回收AbstractThe design issues for the 12,000 t / maleic anhydride plant in process design, through the evaluation and comparison of various production process route, identified widely at home and abroad and economically viable benzene as raw material production methods. It uses V2O5isothermal fixed-bed tube reactor catalyst. After cooling the reaction product portion, a water absorber, batch azeotropic distillation under reduced pressure and purified by the process of maturation technology final product obtained. And maleic anhydride oxide recovery section for detailed analysis and design.In addition, the plant can be used for a detailed calculation and analysis, effective energy conservation measures; recycling of byproducts (eg: Acid-product recycling) and the "three wastes" a simple process; and workshop environmental and safety were considered and analyzed.Keywords：Maleic anhydride; process design; oxidative recovery目录摘要 (2)Abstract (3)1引言 (8)2 国内顺酐产品回收技术分析 (11)2.1 传统的水回收工艺 (11)2.2 非水溶剂回收顺酐 (12)2.2.1邻苯二甲酸酷 (13)2.2.2 脂环酸醋 (13)2.2.3 醇 (14)2.3 顺酐化学法回收技术 (14)2.4 顺酐回收技术进展和发展方向 (14)3 工艺设计路线及生产原理 (16)3.1 生产工艺比较分析 (16)3.1.1苯氧化法制备顺酐生产工艺 (16)3.1.2 C4烯烃氧化法制备顺酐生产工艺 (17)3.1.3 正丁烷氧化法制备顺酐生产工艺 (17)3.1.4 其他方法 (20)3.2车间工艺流程特点 (20)3.2.1以空气作氧化剂 (20)3.2.2 采用固定床反应器 (20)3.2.3 采用部分冷凝器 (20)3.2.4 用二甲苯恒沸脱水工艺 (21)3.2.5 吸收塔采用软水吸收 (21)3.2.6 精馏塔采用减压蒸馏工艺 (21)3.3 生产原理 (21)3.3.1 氧化工段 (21)3.3.2 后处理工段 (21)3.4 生产工艺流程 (21)3.4.2恒沸工段 (22)3.4.3 精制工段 (23)3.4.4成型工段 (23)3.5车间工艺控制指标 (23)3.5.1 氧化工艺控制指标 (23)3.5.2 恒沸工艺控制指标 (23)3.5.3 精制工艺控制指标 (24)4 主要设备选择 (25)4.1 工艺设备选择 (25)4.1.1 空气预热器 (25)4.1.2 熔盐换热器 (25)4.1.3 蒸汽发生器 (25)4.1.4 部分冷凝器 (25)4.1.5 酸水蒸发器 (26)4.1.6稀酸冷却器 (26)4.1.7 恒沸塔塔顶冷凝器 (26)4.1.8 恒沸塔塔釜再沸器 (26)4.1.9精馏塔塔釜再沸器 (26)4.1.10 精馏塔塔顶冷凝器 (27)4.1.11 二甲苯—水分离器 (27)4.1.12 .苯中间储罐 (27)4.1.13成品储罐 (27)4.1.14 二甲苯受槽 (27)4.1.15 割头料受槽 (27)4.1.16 真空泵 (27)4.2 供水系统设计 (28)4.2.1 原水处理 (28)4.2.2 冷却循环水系统 (28)4.2.3 循环冷却水处理 (29)4.2.5 熔盐换热 (30)4.3供热系统 (31)4.3.1 水蒸气供热 (31)4.3.2 水蒸气供热管道（材质、布置）、管件、仪表、设备 (31)4.3.3水蒸气供热 (31)4.3.4蒸汽管路 (31)4.3.5蒸汽系统开车 (32)4.4 供电系统 (32)4.4.1供电系统 (32)4.4.2根据顺酐生产工艺流程确定主要用电设备 (32)4.5供风系统 (32)4.5.1 确定顺酐生产仪表风系统 (32)4.5.2 提出顺酐生产供风要求（生产、控制) (33)5 顺酐溶剂吸收工艺 (34)5.1 工艺技术介绍 (34)5.2 工艺技术特点 (34)5.2.1 溶剂吸收比水吸收技术先进性分析 (35)5.2.2蒸汽平衡 (35)5.2.3改造后溶剂吸收工艺具有的特点 (36)5.2.4 工艺技术详述 (36)5.3 工艺流程 (37)5.4 关键工艺环节 (38)5.4.1 溶剂损失 (38)5.4.2 吸收塔溶剂损失 (39)5.4.3 离心机溶剂损失 (39)5.4.4 设备处理损失 (39)5.4.5 溶剂再生 (40)6 车间设置及环保与安全分析 (41)6.1 能量衡算 (41)6.1.1材料消耗定额及消耗量 (41)6.1.2动力消耗 (41)6.2主要节能措施 (41)6.3 车间生产控制分析 (42)6.4车间三废排量及有害物质含量 (42)6.5 管道材料控制说明 (43)6.6车间的环保与安全 (43)6.6.1 环保 (43)6.6.2 安全 (44)6.7设计与施工中所遵循的规范标准 (45)参考文献 (48)致谢 (49)附录（一）：物料衡算框图 (50)附录（二）：物料衡算 (51)1引言通过这大学四年的学习，我对于专业知识和系统理论有了一定的了解，但是理论必须和实践相结合，才能用所学的知识解决实际问题。
顺酐溶剂吸收装置的关键控制工艺分析
顺酐溶剂吸收装置的关键控制工艺分析罗志海【摘要】Tuha petrochemical factory introduced the solvent absorption process developed by Italian CONSER Company to reform the original water absorption process. Based on the research of the CONSER solvent absorption process, the key control processes of the solvent absorption system, solvent desorption system and solvent washing system in the solvent absorption equipment were analyzed respectively, and feasible production control guidance advice was put forward.%吐哈石化厂通过引进意大利CONSER公司的溶剂吸收工艺，对原有水吸收工艺进行改造。
通过对CONSER溶剂吸收工艺的研究，分别对溶剂吸收装置中的溶剂吸收系统、溶剂解析系统和溶剂洗涤系统操作过程中的关键控制工艺进行分析，提出了可行的生产控制指导建议。
【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2014(000)011【总页数】3页(P2325-2327)【关键词】溶剂吸收;关键控制;溶剂吸收系统;溶剂解吸系统;溶剂洗涤系统【作者】罗志海【作者单位】吐哈油田石油天然气化工厂，新疆鄯善 838202【正文语种】中文【中图分类】TQ203吐哈石化厂作为国内首套正丁烷固定床氧化法水吸收顺酐生产装置，于2003年正式投产，年生产顺酐2万t。
但由于水吸收工艺的限制，导致丁烷消耗在1.3～1.4 t/t，同时产生大量废水排放。
正丁烷溶剂吸收工艺顺酐装置主要物料消耗分析与控制
正丁烷溶剂吸收工艺顺酐装置主要物料消耗分析与控制摘要：丁烷法溶剂吸收顺酐生产工艺是国外较普遍采用的方法，而在国内正丁烷法溶剂吸收顺酐生产工艺正处于发展阶段，成熟运行的仅吐哈油田公司石化厂一家。
但随着顺酐技术的发展和苯价格的上升，国内丁烷法溶剂吸收工艺顺酐生产技术将成为主趋势。
该工艺是以正丁烷为原料，通过氧化反应生成顺酐，再以邻苯二甲酸二丁酯作为溶剂吸收顺酐，在解析塔内将顺酐在真空状态下解析出来。
解析后的溶剂经过进一步真空闪蒸以降低顺酐含量，最后送至离心分离、气提干燥形成品质较高的新鲜溶剂实现循环利用。
但在实际生产中，其生产控制方法往往影响原料及各种辅助材料的消耗，尤其是正丁烷和溶剂消耗的控制直接影响着企业的效益和发展。
关键词：顺酐，物料消耗，因素，影响，分析，控制前言正丁烷法溶剂吸收顺酐装置，其工艺过程可分为气分、反应、吸收、解吸、洗涤、精制、造粒包装、司炉等8各工段，对于设有余热发电装置，要同时考虑发电和司炉负荷的合理调整和蒸汽平衡的优化。
主要生产流程是在催化剂的作用下氧化反应生产顺酐，再经过冷却和使用邻苯二甲酸二丁酯作为吸收剂将顺酐气体充分吸收，然后在解吸工段负压条件下进行顺酐和溶剂的物理分离，分离出的顺酐送往精制工段精制后进行造粒包装为成品出厂销售，溶剂返回吸收工段循环利用，约15%的溶剂送往洗涤工段进行洗涤除去有机酸和焦油等杂质。
司炉工段主要提供开工所需蒸汽和补充生产所需蒸汽，同时焚烧反应吸收的尾气及装置产生的部分废液，达到清洁生产的目的。
生产过程中原料正丁烷、溶剂及水电气消耗的控制是决定生产成本的直接因素，本文着重分析主要物料中原料、溶剂消耗的影响因素及控制。
1正丁烷消耗分析及控制1. 主要因素分析1.1 气体分离控制不好，正丁烷纯度低，导致反应副产物增加，目的产品减少，收率下降。
1.2 反应状态控制不佳，收率低，同时由于副产物的影响，容易导致系统堵塞或导致离心机无法有效分离，进一步造成消耗上升。
顺酐溶剂吸收装置的关键控制工艺分析
图１ 溶剂 吸收 工 艺流 程简 图
Ｆｉ ｇ ． １ Ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ｎ ｔ ａ ｂ ｓ ｏ ｒ ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｄ ｉ ａ ｇ ｒ ａ ｍ
２ 溶剂 吸收装置关键控制工艺
（ Ｔ ｕ ｈ ａ Ｏ ｉ ｌ ｉ ｆ ｅ ｌ ｄ Ｃ ｏ ｍｐ ａ ｎ ｙ Ｐ ｅ ｔ ｒ ｏ ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｐ ｌ ａ ｎ ｔ ， Ｘｉ ￣ｉ ａ ｎ ｇ Ｓ ｈ ａ ｎ ｓ ｈ ｎ ａ ８ ３ ８ ２ ０ ２ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ） ’
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔ ｕ ｈ ａ ｐ ｅ ｒｏ ｔ ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｙ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ｎ ｔ ａ ｂ ｓ ｏ ｒ ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｅ ｄ ｂ ｙ Ｉ ｔ ａ ｌ ｉ ａ ｎ ＣＯＮＳ Ｅ Ｒ Ｃｏ ｍｐ ａ ｎ ｙ ｔ ｏ ｒ ｅ ｆ ｏ ｒ ｍ ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｉ ｇ ｉ ｎ ａ ｌ ｗａ ｔ ｅ ｒ ａ ｂ ｓ ｏ ｒ ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ． Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｈｅ ｔ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｆ ｈｅ ｔ ＣＯＮＳ ＥＲ ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ｎ ｔ ａ ｂ ｓ ｏ ｐｔ ｒ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ， ｈｅ ｔ ｋ ｅ ｙ ｃ ｏ ｎ ｒｏ ｔ ｌ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｅ ｓ ｏ ｆ ｈｅ ｔ ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ｎ ｔ ａ ｂ ｓ ｏ ｐｔ ｒ ｉ ｏ ｎ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ， ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ｎ ｔ ｄ ｅ ｓ ｏ ｐｔ ｒ ｉ ｏ ｎ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ａ ｎ ｄ ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ｎ ｔ ｗａ ｓ ｈ ｉ ｎ ｇ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｎ ｈｅ ｔ ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ｎ ｔ ａ ｂ ｓ ｏ ｐｔ ｒ ｉ ｏ ｎ ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｗｅ ｒ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ｒ ｅ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｙ ，ａ ｎ ｄ ｆ ｅ ａ ｓ ｉ ｂ ｌ ｅ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｎ ｒｏ ｔ ｌ ｇ ｕ ｉ ｄ ａ ｎ ｃ ｅ ａ ｄ ｖ ｉ ｃ ｅｗａ ｓｐ ｕ ｔｆ ｏ ｒ ｗａ ｒｄ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： Ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ｎ ｔ ａ ｂ ｓ ｏ ｒ ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ； Ｋｅ ｙ ｃ ｏ ｎ ｒｏ ｔ ｌ ； Ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ｎ ｔ ａ ｂ ｓ ｏ ｐｔ ｒ ｉ ｏ ｎ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ； Ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ｎ ｔ ｄ ｅ ｓ ｏ ｐｔ ｒ ｉ ｏ ｎ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ； Ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ｎ ｔ ｗａ ｓ ｈ ｉ ｎ ｇ
降低顺酐溶剂吸收工艺溶剂消耗因素分析与控制
提 干燥形成品质较 高的新鲜溶剂 实现循环 利用。 溶 剂在循 环利用过程 中消耗偏 高 ， 甚 至 出现 消耗异常上升 的状
况， 本 文从 溶 剂 循 环 各 输 出端 口分 析 溶 剂 消 耗 影 响 因素 ， 并 提 出能 控 制 溶 剂 消 耗 的措 施 ， 为 降低 溶 剂 消 耗 工 作
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｍａ ｌ ｅ ｉ ｃ ａ ｎ ｈ ｙ ｄ ｉ ｒ ｄ ｅ ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ｎ ｔ ａ ｂ ｓ ｏ ｒ ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｓ ｗ ｉ ｄ ｅ ｌ ｙ ｕ ｓ ｅ ｄ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｅ ｉ ｇ ｎ ｃ ｏ ｕ ｎ ｔ ｉ ｒ ｅ ｓ ， ａ ｎ ｄ ｉ ｓ ａ ｌ ｓ ｏ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｉ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｏ ｆ ｍａ ｌｅ ｉ ｃ ａ ｎ ｈ ｙ ｄ ｉ ｒ ｄ ｅ ａ ｂ ｓ ｏ ｐｏ ｒ ｔ ｉ ｏ ｎ ． Ｔ ｈ ｅ ｍａ ｌｅ ｉ ｅ ａ ｎ ｈ ｙ ｄ ｉｄ ｒ ｅ ｕ ｎ ｉ ｔ ｉ ｎ ｏ ｕ ｒ ｐ ｌ ａ ｎ ｔ ｔ ａ ｋ ｅ ｓ ｄ ｉ ｂ ｕ ｔ ｙ ｌ ｐ ｈ ｔ ｈ ａ ｌ ａ ｔ ｅ ａ ｓ ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ｎ ｔ ｔ ｏ ａ ｂ ｓ ｏ ｐ ｒ ｍａ ｌｅ ｉ ｃ ａ ｎ ｈ ｙ ｄ ｒ ｉ ｄ ｅ ａ ｎ ｄ ｆ ｏ ｒ ｍ ｉ ｒ ｃ ｈ ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ｎ ｔ ， ｔ ｈ ｅ ｔ ａ ｉ ｌ ｇ ａ ｓ ａ ｔ ｆ ｅ ｒ ｓ ｅ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｓ ｓ ｅ ｎ ｔ ｔ ｏ ｂ ｏ ｉ ｌ ｅ ｒ ｔ ｏ ｓ ｅ ｔ ｏ ｎ ｉ ｆ ｒ ｅ ． Ｒｉ ｃ ｈ ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ｎ ｔ ｉ ｓ ｓ ｅ ｎ ｔ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｖ ａ ｃ ｕ ｕ ｍ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｃ ｏ ｌ ｕ ｍｎ ｎｄ ａ ｍａ ｌｅ ｉ ｃ ｎｈ ａ ｙ ｄ ｉ ｒ ｄ ｅ ｉ ｓ ｒ ｅ ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ｄ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｖ ａ ｃ ｕ ｕ ｍ． Ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ｎ ｔ ａ ｆ ｔ ｅ ｒ ｐ ａ ｍｅ ｄ ｉ ｓ ｃ ａ ｒ ｒ ｉ ｅ ｄ ｏ ｕ ｔ ｆ ｕ ｔ ｒ ｈ ｅ ｒ ｖ ａ ｃ ｕ ｕ ｍ ｌ ｆ ａ ｓ ｈ ｔ ｏ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｅ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｌ ｅ ｉ ｃ ａ ｎ ｈ ｙ ｄ ｉ ｒ ｄ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｅ ｎ ｔ ．
溶剂法顺酐回收工艺解吸流程模拟
部分蒸汽通过汽提塔的冷凝器时发生冷凝，顺酐以液体形态
由汽提塔侧线塔板抽出进入顺酐罐，而沸点较高的杂质和溶
剂等液体形态的物质向下流动 ；技术人员用泵抽取汽提塔底
部的物料，并将其运送至后闪蒸塔，进一步提取顺酐。
2 工艺模型的构建与数据分析
2.1 Aspen中物性方法选择
物性方法是指计算物流物理性质的一系列方程，一种物
203
205
后闪蒸塔塔底温度/℃
20 207
图5 后闪蒸塔塔底温度与MAH、醋酸、丙烯酸含量关系
丙烯酸、醋酸含量/(ug·g-1) 塔底MAH含量,%
图 5 中，在塔压不变、塔底温度持续升高情况下，MAH、
醋酸、丙烯酸含量均呈下降趋势。当温度在 202℃以上时塔底
MAH 含量达到控制指标要求，温度在 203℃以上时 MAH 含
Key words ：solvent method ；maleic anhydride recovery process ；desorption process ；simulation
顺酐又称顺丁烯二酸酐（MAH）、马来酸酐、失水苹果酸
酐等，是具有刺激性气味的无色结晶体，其多应用于生产不
饱和聚酯树脂、醇酸树脂、农药马拉硫磷、长效碘胺等，对
由图 2 可知，当塔压值增高时，产品中丙烯酸及醋酸含量
呈上升趋势，产品纯度降低，为确保 MAH 纯度在 99.9% 以上，
侧线丙烯酸与醋酸含量在 2μg/g 以下。可将塔压由 3kPa（a）
调升为 4kPa（a），在确保侧线丙烯酸与醋酸含量、产品纯度
的同时降低了真空度，减少了真空抽取中的能量消耗。
又如，在不改变塔压仅调整塔底温度时，产品纯度和侧
苹果酸酐。在获取 MAH 后，DBP 变成贫油，其具体解吸工
顺酐装置非水溶剂吸收工艺模拟及分析
顺酐装置非水溶剂吸收工艺模拟及分析
李江;刘家祺;于健
【期刊名称】《石油化工》
【年(卷),期】2003(032)004
【摘要】采用模拟方法研究了顺酐装置非水溶剂吸收的工艺过程.通过建立数学模型和拟定工艺条件得到计算值,与国外工业装置溶剂吸收工艺的设计值作对比,计算值与设计值基本吻合.根据变化的工艺要求改变初始条件进行模拟,与初始结果对比表明:采用顺酐-DIBE体系比顺酐-DBPT体系吸收效果好;提高正丁烷进料浓度会使吸收效果更加理想.分析吸收塔进料温度变化、溶剂流量变化的影响,明确溶剂吸收工艺的控制关键是吸收塔的控制.
【总页数】5页(P305-309)
【作者】李江;刘家祺;于健
【作者单位】天津市化工设计院,天津,300193;天津大学化工学院,天津,300072;天津大学天久公司,天津,300072
【正文语种】中文
【中图分类】TQ225.23
【相关文献】
1.顺酐溶剂吸收装置的关键控制工艺分析 [J], 罗志海
2.丁烷法顺酐装置溶剂吸收工艺开车过程中的主要控制因素 [J], 姚忠宝
3.顺酐装置溶剂吸收塔方案的模拟及分析 [J], 张伏生;柳卫忠
4.顺酐溶剂吸收法装置中影响溶剂洗涤效果的因素分析 [J], 杨立光
5.延迟焦化装置吸收稳定系统工艺模拟及操作优化 [J], 盖朋波;白君君;仝保田;因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
30000吨_年顺酐装置非水溶剂吸收工艺的模拟及分析
30000吨_年顺酐装置⾮⽔溶剂吸收⼯艺的模拟及分析天津⼤学硕⼠学位论⽂30000吨/年顺酐装置⾮⽔溶剂吸收⼯艺的模拟及分析姓名：李江申请学位级别：硕⼠专业：化学⼯程指导教师：刘家祺;张培⽣20020601摘要顺酐性质活泼，⽤途⼗分⼴泛，市场需求在全世界⼀直呈增长态势。
其ｊ三要下游产品１，４．丁⼆醇（ＢＤＯ）发展迅速，将影响全球未来顺酐市场格局。
基于对国内外顺酐⾏业的充分了解和对未来顺酐发展趋势的把握，本⽂着重研究年产３万吨顺酐装置的⾮⽔溶剂吸收⼯艺模拟及分析。
采⽤ＰＲＯ／ＩＩｖｅｒｓｉｏｎ５．１模拟计算软件对建⽴的数学模型和拟定的⼯艺条件进⾏计算，与实际装置的参数作对⽐，模拟结果令⼈满意。
在以下四个⽅⾯改变条件进⾏分析和评价：（１）将板式塔改为填料塔进⾏模拟和⽐较，由于顺酐在解吸过程中可能会出现富马酸，本⽂不建议解吸塔采⽤填料塔。
（２）采⽤ＵＮＷＡＣ基团贡献法对顺酐⼀ＤｍＥ体系⽓液平衡进⾏预测，计算结果与顺酐⼀Ｄ８ＰＴ体系相⽐较，采⽤ＤＩＢＥ为吸收剂吸收效果更佳。
（３）将反应器『Ｆ丁烷进料浓度由１．８ｍｏｉ％提⾼到２．４ｍ０１％进⾏模拟和⽐较，证明浓度提⾼使吸收效果更加理想。
（４）对吸收塔进料温度变化、溶剂流量变化模拟分析，明确叫收⼯序的控制关键是吸收塔的控制。
关键词：顺酐、⾮⽔溶剂、回收、模拟、分析ＡＢＳＴＲＡＣＴＭａｌｅｉｃＡｎｈｙｄｒｉｄｅ（ＭＡＮ）ｈａｓａｃｔｉｖｅｐｒｏｐｅｒｔｙａｎｄｅｘｔｅｎｓｉｖｅｐｕｒｐｏｓｅｓＧｌｏｂａｌＭａｒｋｅｔｏｆＭＡＮｈａｓｂｅｅｎｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇａｔａｌｌｔｉｍｅｓ．１，４－ｂｕｔａｎｅｄｉｏｌ（ＢＤＯ）ｄｅｍａｎｄｈａｓｉｎｃｒｅａｓｅｄｒａｐｉｄｌｙ，ｗｈｉｃｈｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｃｈｉｅｆｕｓｅｓｏｆＭＡＮｗｏｕｌｄｈａｖｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎｇｌｏｂａｌｍａｒｋｅｔｓｉｔｕａｔｉｏｎ．ＢａｓｅｏｎｓｕｆｆｉｃｉｅｎｔｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇａｎｄｇｒａｓｐｉｎｇｏｆＭＡＮｉｎｄｕｓｔｒｙｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｄｉｒｅｃｔｉｏｎ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｓｔｕｄｉｅｓｏｎｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅＮｏｎ—ａｑｕｅｏｕｓａｇｅｎｔａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｆｏｒ３００００Ｔ／ａＭＡＮｐｌａｎｔ．ＴｈｉｓｐａｐｅｒｕｓｅｓＰＲＯ／ＩＩｖｅｒｓｉｏｎ５．１ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｏｆｔｗａｒｅｔｏｓｉｍｕｌａｔｅｍａｔｈｅｍａｔｉｃｓｍｏｄｅｌｓｅｔｕｐａｎｄｐｒｏｃｅｓｓｓｉｔｕａｔｉｏｎｓｔｕｄｉｅｄｏｕｔ．Ｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓｇｉｖｅｓａｔｉｓｆａｃｔｉｏｎｔｏａｕｔｈｏｒｂｙｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓａｎｄｄｅｓｉｇｎｖａｌｕｅｓｏｆｐｒａｃｔｉｃｅｐｌａｎｔ．Ａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｎｃｈａｎｇｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｓｆｏｌｌｏｗｓ：（１）ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｕｓｉｎｇｐａｃｋｉｎｇｃｏｌｕｍｎｓｕｂｓｔｉｔｕｔｅｄｆｏｒｐｌａｔｅｃｏｌｕｍｎＢｅｃａｕｓｅｆｕｍａｒｉｃａｃｉｄｍａｙｂｅｆｏｍａｅｄｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆＭＡＮｓｔｒｉｐｐｉｎｇ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｄｏｅｓｎｏｔｍａｋｅｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｏｆｕｓｉｎｇｐａｃｋｉｎｇｔｏｗｅｒｆｏｒｓｔｒｉｐｐｉｎｇｃｏｌｕｍｎ．（２）ＴｈｅＧＬＥｏｆＭＡＮ—ＤＩＢＥｓｙｓｔｅｍｗａｓｐｒｅｄｉｃｔｅｄｂｙＵＮＩＦＡＣｍｅｔｈｏｄ．ＴｈｒｏｕｇｈｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｏｆＭＡＮ—ＤＩＢＥｓｙｓｔｅｍａｎｄｉｎｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｗｉｔｈＭＡＮ－ＤＢＰＴｓｙｓｔｅｍ，ＤＩＢＥｉｓｂｅｔｔｅｒｔｈａｎＤＢＰＴａｓｓｏｌｖｅｎｔ．（３）Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｂｕｔａｎｅｆｅｅｄｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｆｒｏｍ１．８ｍ０１％ｔｏ２．４ｍ０１％．ｔｈｅｌａｔｔｅｒａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｉｓｍｕｃｈｍｏｒｅｂｅｔｔｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｔｈｅｆｏｒｌＴｌｅｒ．（４）Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄａｎａｌｙｓｉｓｏｆａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｃｏｌｕｍｎｆｅｅｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｈａｎｇｉｎｇａｎｄｓｏｌｖｅｎｔｆｌｏｗｃｈａｎｇｉｎｇ，ｃｌａｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｔｈａｔｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｃｏｌｕｍｎｉｓｔｈｅｋｅｙｔｏｒｅｃｏｖｅｒｙｗｏｒｋｉｎｇｐｒｏｃｅｄｕｒｅ，Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＭａｌｅｉｃＡｎｈｙｄｒｉｄｅ，Ｎｏｎ—ａｑｕｅｏｕｓａｇｅｎｔ，Ｒｅｃｏｖｅｒｙ，Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，Ａｎａｌｙｓｉｓ深加Ｊ⼀产品更是数不胜数。
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设计值
6811 72 12813 111
模拟值
010094 01015 13154 16106
设计值
010079 0102 1316 16103
模拟值
01002 010028 84118 80189
设计值
010026 0101 85112 82104
S12 (气相 ) S22 (气相 ) S13 (液相 ) S23 (液相 )
2008, 18 ( 1 )
张伏生等 顺酐装置溶剂吸收塔方案的模拟及分析 表 2 方案 1 干溶剂流量对吸收效果的影响
13
S14 (干溶剂 )
S15 (贫溶剂 )
S12 含量 (气相 ) (m % ) MAN 010094 010102 010087 DBPT 010020 010020 010020
图 5 塔顶 3 块塔板中气相 MAN 含量与 理论板数的关系曲线
吸收 效 果 的 绝 对 影 响 并 不 显 著 , 考 虑 到 采 用
DI B E 作为吸收剂后 , 回收处理工序需要碱洗和
水洗两道工序 , 而添加碱性物有形成不易控制的 易爆聚合物的潜在危险 , 所以此两种方案均采用 不需碱洗的 DB PT作为吸收剂 。
1 模拟计算原理
( 1 ) 顺酐混合气 - 邻苯二甲酸二正丁酯体
两种方案均采用邻苯二甲酸二正丁酯 ( D ib2 utyl Phthalate, 简称 DB PT ) 作为吸收剂 。可以 作为替代的是邻苯二甲酸二异丁酯 ( D iisobutyl Phthalate, 简称 D I B E ) , 此时回收工段需增加碱 洗工序
N i = 4C + 11
e
气体 ( S21 ) 被冷却至 133 ℃进入吸收塔底部 ; ② 来自溶剂处理工序的干溶剂 ( S24 ) 与来自解 吸工序的贫溶剂 ( S25 ) 混合后进入吸收塔顶 部; ③ 塔底液相出料 ( S23 ) 的一部分经加压冷 却后与来自解吸回收部分的富溶剂 ( S26 ) 混合 后返回吸收塔中部 ; ④ 气相出料 ( S22 ) 由塔顶 采出 , 见图 2。
顺丁烯二酸酐 (M aleic Anhydride ) 简称顺 酐或 MAN , 又名马来酸酐或失水苹果酸酐 , 为 无色结晶 , 有强刺激气味 , 是生产不饱和聚酯及 有机合成的原料 。 本文应用 Hysys version311 模 拟计 算软件 , 对 20kt/ a 的顺酐装置采用两种溶剂吸收技术的 吸收塔方案进行模拟与分析 。通过确定吸收塔的 数学模型 , 对两种吸收塔方案进行初步比较与分 析 , 为顺酐溶剂吸收技术的选择与开发提供参考 和依据 。
e NV = 4 ( C + 2)
此塔设计变量由以下组成 : ①3 股进料确定
3C + 6 个设计变量 ; ②10 层塔板的压力确定 10
个设计变量 。总计为 :
u N i = ( 3C + 6 )
= 4C + 8
+ 10
3 结果与讨论
311 模拟结果与设计值的比较
图 3 简单平衡级
平衡级中的约束方程包括 C 个气液平衡方 程 、 C 个物料平衡方程 、 1 个压力平衡方程 、 1 个温度平衡方程和 1 个热量平衡方程 , 总约束方 程数为 :
313 干 /贫溶剂流量的影响
用 于 吸 收 的 溶 剂 基 本 是 由 干 溶 剂 ( S14、 S24 ) 和贫溶剂 ( S15、 S25 ) 组成的 , 干溶剂为 来自解吸工序的贫溶剂经过溶剂处理后得到的 , 基本为纯 DB PT。与贫溶剂相比 , 主要除去了马 来酸和富马酸 。 将送往溶剂处理系统的贫溶剂的量上下变化 20% , 观察对吸收效果的影响 , 见表 2 和表 3。 通过表 2 和表 3 可知 : ( 1 ) 改变溶剂中干溶剂所占比例会对吸收 效果产生一定的影响 , 即当加入的溶剂总量不变 的前提下 , 干溶剂比例的上升可以使塔顶气相中 的 MAN 含量下降 , 两个方案分别由 010094% 、 01015%下降到 010087% 、 010128% ; 而干溶剂 比例的减小则可使相应的含量增加 , 两个方案分 别上升到 010102% 、 010164% 。 ( 2 ) 增加干溶剂比例会加大溶剂处理系统 的负荷 , 而对吸收效果没有显著的影响 。所以通
方案 2 为 43 t/ h ) , 所以塔的液相负荷更小 , 进而 可以减小设备尺寸 , 以及减少循环泵的投资和能 耗 , 能有效节省设备投资和操作费用 ; ③ 在方案 2 中 , 塔顶气相出料中 MAN 的含量要比方案 1 的值大 , 表明同样产能下 , 方案 2 的损耗要更大 些; ④ 方案 2 中的干溶剂用量较大 , 会造成溶剂 处理系统负荷较高 , 增大溶剂处理成本 。
[2]
系 (MAN - DB PT) 以及顺酐混合气 - 邻苯二甲 酸二异丁酯体系 (MAN - D I B E ) 均为极性物质 所形成的体系 。对于此类体系通常采用双模型方 法来处理 , 即用状态方程来预测气相逸度 , 用基 [1] 于超额性质的活度系数模型来预测液相活度 。 ( 2 ) UN I QUAC 方程应用 W ilson 提出的局部 组成概念 , 由于其初级浓度变量是表面积分率而 不是分子分率 , 所以可以应用于分子大小和形状 极不相同的体系 。 ( 3 ) 由于吸收塔内的压力并不是很高 , 气 相体系可以选用理想气体定律来模拟 。 ( 4 ) 对于 MAN - D I B E 体系 , 由于 Hysys数 据库中的数据与实际情况存在一定的偏差 , 所以 通过使用 UN IFAC 基团贡献法建立虚拟组分替代 DI B E。
NC = C + C + 1 + 1 + 1 = 2C + 3
e
模拟结果与装置的设计值的比较见表 1。 由表 1 可见 : ① 模拟值与设计值基本吻合 , 说明本文研究的模拟模型充分考虑了分离过程的 各种因素 , 模拟结果可靠 , 具有较强的可应用 性; ② 两种方案相比 , 方案 2 的塔底液相出料中 MAN 的含量较大 , DB PT含量相对较少 , 表明此 方案在相同产能的情况下 , 所需吸收剂的量要 小 , 同时考虑到方案 2 塔中液相循环量与方案 1 相比要小得多 (方案 1 最大循环量为 350 t/ h, 而
此种平衡级在 N (N ≥2 ) 级串连的情况下 , 设计变量为 :
N i = 2C + 4 +N
e
在平衡级中除了上述 4 股物流外 , 还有 1 股 进料的情况下 , 该平衡级的设计变量为 :
N i = 3C + 7
e
图 1 方案 1 示意图
在增加 2 股进料 , 并具有另 2 股液相采出的 情况下 , 该平衡级的设计变量为 :
S13 含量 (液相 ) (m % ) MAN 13154 1315632 131497 DBPT 84118 8411395 8412077
流量 ( kg / h)
2949 235912 353812
流量 ( kg / h)
11000 11594178 10405122
表 3 方案 2 干溶剂流量对吸收效果的效果
。
21112 吸收塔设计方案 ( 1 ) 方案 1: ① 来自氧化反应器的反应产出
气体 ( S11 ) 被冷却至 170 ℃ 送入吸收塔上部吸 收区 的 底 部 ; ②来 自 溶 剂 处 理 工 序 的 干 溶 剂 ( S14 ) 、解吸工序的贫溶剂 ( S15 ) 、解吸回收部 分的富溶剂 ( S16 ) 从上至下分别进入吸收塔吸 收区 ; ③ 在吸收区分别采出两股物流分为三股 , 经加压换热后 , 其中两股进入吸收塔吸收区 , 另 一股进入吸收塔下部的汽提区 ; ④ 汽提区下部通 入 136 ℃ 的热空气 ( S17 ) 用于除去塔底液相出 料 ( S13 ) 中的水 ; ⑤气相出料 ( S12 ) 由塔顶 采出 , 见图 1。 ( 2 ) 方案 2: ① 来自氧化反应器的反应产出
图 4 塔液相 MAN 含量与理论板数的关系曲线
由图 4 和图 5 可以看出 : ( 1 ) 由于 D I B E 具有更好的吸收能力 , 采 用 DI B E 作为吸收剂后 , 模拟结果表明方案 1 中
MAN 的塔顶气相中的损失量降低了 511% , 而方
案 2 中相应会降低 4614% , 同时溶剂 D I B E 的损 失与使用 DB PT相比也会有一定的减少 。相对来 说 , 吸收剂的改变对方案 2 的改善相对更明显一 些。 ( 2 ) 在两种方案中 , 塔顶溶剂和 MAN 的绝 对损失量都很小 , 使用 D I B E 代替 DBPT对提高
因此 , 该平衡级的设计变量为 :
12
CHEM ICAL ENG INEER ING D ES IGN 表 1 两种方案模拟值与设计值的比较
物流 温度 ( ℃) 模拟值
72 75 12214 10618 MAN 含量 (m % )
化工设计 2008, 18 ( 1 )
DBPT含量 (m % )
312 吸收剂的影响
在过去的分析中 , 表明在设计较简单的吸收 塔方案中 , 采用 D I B E 比 DB PT的吸收效果更佳 [4] 。在此两个设计方案中 , 使用 D I B E 代替 DB 2 PT作为吸收剂得出模拟结果 , 并将在两种方案 中采用不同吸收剂的吸收效果加以比较 , 见图 4 和图 5。
u N i = ( 5C + 10 )
+ 12 + 9 = 5C + 31