丙烯酸脫水塔的技術(shù)改造

胡定永 谷端豐

（吉林石化公司電石廠，吉林 吉林132021）

某丙烯酸酯裝置于1992年建成投入使用。其中脫水塔為板式塔，來自急冷吸收塔的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約45%的粗丙烯酸在該塔中經(jīng)過水-甲苯減壓共沸蒸餾，把水和醋酸從丙烯酸中分離出來后進(jìn)入下一工序，甲苯為共沸劑。塔頂廢水中夾帶的丙烯酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%以下（設(shè)計(jì)指標(biāo)），廢水直接通過熱力焚燒處理，其有效成分丙烯酸也參與焚燒，造成了丙烯酸的浪費(fèi)，也間接地增加了丙烯的消耗定額[1]。

最近幾年國內(nèi)新建的同類裝置中脫水塔均采用天津某研究所的設(shè)計(jì)方案或其他更為先進(jìn)的工藝[2]。在不增加能量消耗和操作條件不變的情況下，塔頂廢水中丙烯酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.4%以下。與之相比，該裝置的工藝技術(shù)落后，生產(chǎn)成本及能耗較高，產(chǎn)品缺乏市場競爭力，有必要實(shí)施技術(shù)改造。

1 改造前工藝

改造前該塔有27塊穿流板，從第18塊板進(jìn)料，回流液和阻聚劑（吩噻嗪+銅鹽）從第21塊板加入。主要工藝控制參數(shù)如表1所示。

表1 改造前主要工藝參數(shù)Tab 1 Main technical parameters before transformation

2 改造方法及效果

2.1 改造方案

1)保留原1～15層穿流塔板不變，進(jìn)料位置下移3塊板，至第15層塔板，新開進(jìn)料口，新增進(jìn)料塔內(nèi)分布管及分布器組件；

2)補(bǔ)充甲苯及阻聚劑管口移至第17層塔板，新開管口，新增補(bǔ)充甲苯及阻聚劑管式分布器1套；

3)第18～27層塔板拆除，割除塔板支撐焊接件，更換為一段新型填料混裝結(jié)構(gòu)。

2.2 塔頂丙烯酸含量對比

改造完成后投料試車，正常后穩(wěn)定72 h進(jìn)行技術(shù)標(biāo)定，通過對改造實(shí)施前后在生產(chǎn)負(fù)荷85%下、保持表1中的工藝指標(biāo)在改造前后一致的條件下，對塔頂廢水中丙烯酸含量的數(shù)據(jù)每8 h進(jìn)行1次氣相色譜法分析，所得數(shù)據(jù)如表2所示。由表2可知，改造后塔頂廢水中丙烯酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降至0.4%以下，實(shí)現(xiàn)了改造前的預(yù)計(jì)目標(biāo)。

表2 改造前后脫水塔頂廢水中丙烯酸含量Tab 2 Primary dates of acrylic acid content in waste water before and after top tower transformation

2.3 效益測算

按照85%負(fù)荷下產(chǎn)生廢水質(zhì)量流量為3.8 t/h，丙烯酸產(chǎn)量為70 t/d，丙烯消耗量為5 100 kg/d。

改造前每天塔頂廢水中夾帶的丙烯酸質(zhì)量為m1=3.8 t/h×1.339%×24 h=1.221 2 t，改造后每天塔頂廢水中夾帶的丙烯酸質(zhì)量為m2=3.8 t/h×0.273%×24 h=0.249 0 kg；因此，改造后每天回收的丙烯酸質(zhì)量為m=972.2 kg，即0.972 2 t/d。

改造前丙烯消耗額=丙烯消耗量/丙烯酸產(chǎn)量=(5 100 kg/d)/(70 t/d)=728.6 kg/t，改造后丙烯消耗額=(5 100 kg/d)/(70 t/d+0.972 2 t/d)=718.6 kg/t，即丙烯消耗額降低728.6 kg/t-718.6 kg/t=9.98 kg/t。

3 總結(jié)

對丙烯酸脫水塔進(jìn)行了技術(shù)改造，在其他操作條件不變的情況下，對改造前后塔頂廢水中丙烯酸含量進(jìn)行對比，結(jié)果表明，改造效果明顯，改造后每年可回收丙烯酸150 t，丙烯消耗定額降低9.98 kg/t，既提高了丙烯酸產(chǎn)量，又提高了經(jīng)濟(jì)效益，縮短了與國內(nèi)同行的差距。

[1]呂長欽.丙烯酸及酯生產(chǎn)與管理[M].北京:中國石化出版社,2009.

[2]王春光,徐金文,王金波.降低丙烯酸脫水塔頂廢水中丙烯酸含量及塔底丙烯酸聚合的措施[J].山東化工,2011,40(7):67-69.