乙酸乙烯精馏工艺的节能与优化

2017-03-03刘露江苏索普工程科技有限公司江苏镇江212006

化工管理 2017年31期

刘露(江苏索普工程科技有限公司,江苏镇江 212006)

乙酸乙烯精馏工艺的节能与优化

刘露(江苏索普工程科技有限公司,江苏镇江 212006)

众所周知，在生产乙酸乙烯项目的过程中，主要运用的方法是电石乙炔法，在这个生产过程中，存在着能量利用率低和耗能比较高的问题，本文将基于这些问题对这种生产工艺进行相应地优化和调整。与此同时，我们针对乙酸乙烯精馏工艺存在着耗能高等问题的特征，通过设计相关的模拟软件，通过这些软件对这个过程进行模拟并计算出最终耗能的量，然后通过分析这些数据得到最优的参数，再通过整合这些参数对生产过程进行操作与优化，最终达到节约成本的同时提高资源利用效率，最终提高企业的经济效益。

乙酸乙烯;精馏工艺;节能;优化

乙酸乙烯作为世界上产量最多的化工原料之一，具有很广泛的运用领域。比如乙酸乙烯可以运用于涂料的制作、材料的加工；在农业上还可以用于改良土壤，以达到到提高农产品产量的目的，除此之外，还有许多其它用途，在此不一一赘述。作为重要的化工原料之一，我国生产乙酸乙烯的方法非常复杂，现阶段主要采用的是通过电石乙炔法进行生产。在生产的过程中，需要精馏塔的数量比较多，所以在生产过程中消耗的能量比较大。为了达到节省能源同时降低能量消耗的目的，生产乙酸乙烯的企业不断将该生产技术进行更新，力求研究出一种能够提高产量同时节约能源的方法。在整个研究过程中具有非常多的困难，所以这种研究只能在小范围内展开，不能推广到整个生产系统，这种情况对于整个生产系统来说，改造的意义并没有预想那么大。本文将针对乙酸乙烯精馏工艺的节能与优化这两个方面进行简要分析。

1 乙酸乙烯精馏工艺流程概述

一般情况下，乙酸乙烯精馏工艺的流程一般可以分为三个：首先是粗分系统，其次是乙酸乙烯精制以及乙酸精制系统，第三个是回收系统。

(1)精馏工艺的主要原料在对乙酸乙烯进行精馏的过程中，需要用到的原料有很多种。这些原料一般有乙酸、丁烯醛、甲醇、乙醛、二乙酸亚乙酯、乙酸酐、丙酮等等原料。

(2)对于粗分系统进行简述一般来说，粗分系统可以分为一塔、二塔、七塔和其它一些系统分支。在粗分系统中，合成反应液进入到一塔之中，在它的顶部蒸馏出了乙酸乙烯和乙醛。在进入七塔的时候，其中的物质是乙酸乙烯和乙酸以及其他一些材料，这道工序可以控制乙酸的含量。当材料通过二塔时，乙酸乙烯和乙酸被分隔开来，从它的不同部位流出初步制成的乙酸和乙酸乙烯。七塔是进行最终一个步骤的场所，它是萃取精馏塔。工作人员从塔的顶部不断加入蒸馏水，制作过程中的回收液体再次进入到一塔之中，萃取液流入到之后的残渣回收系统之中。

(3)对乙酸精制系统以及乙酸乙烯精制系统进行概述乙酸乙烯精制系统通常分为精馏三塔和其他设备。在上一步骤中，得到粗制的乙酸流入到精馏五塔时，塔中的固定位置可以收集产生的乙酸，产生的流出物流入到回收系统之中，同时残渣也会流入到残渣回收系统之中。从二塔得到的粗乙酸乙烯进入到精馏三塔之后，固定位置收集精乙酸乙烯，流出物流到残渣回收系统。

(4)对残渣回收系统进行简述所谓残渣回收系统，主要设备是残渣蒸发器，通过将蒸馏得到的粗制的乙酸蒸汽通过冷凝器凝结之后进入到精馏五塔。

2 对乙酸乙烯精馏进行优化和分析

通过各个工段对乙酸乙烯精馏工艺的不同要求，我们进行了以下分析。

(1)挑选入料位置入料位置选择不同，会对分离性能造成一些影响，所以我们一定要选择最优进料板。最优进料板是指在一定的产品纯度之下，能够让再沸器热量输入最小的进料板。

(2)馏出比分析需要注意的问题一般情况下，我们需要保证产品纯度的前提下，尽量提高产品的产出率，以提高经济效益。

(3)乙酸乙烯精馏过程能量的利用乙酸乙烯在精馏过程中普遍存在能耗高的问题，充分利用乙酸乙烯精馏过程中所散发的能量，能够在一定程度上降低该过程的能耗。经实验表明，对乙酸乙烯精馏过程中能量的利用也是最为节能的方法。通过流程模拟软件对该过程进行模拟计算，从而获得最优的的操作参数，将操作参数与热力学第一定律相结合能够得到充分利用乙酸乙烯精馏过程能量的方案。热力学定律中包括热能和冷能，通过对乙酸乙烯精馏过程中能量的分析，可以将该能量分为热能和冷能。因此我们可以充分利用其散发的热能和冷能进行节能，比如可以利用乙酸乙烯精馏过程中所散发的热能对原材料进行预加热，蒸馏塔顶的热蒸汽温度极高，所以原材料对于蒸馏塔顶中的气化潜热能够充分的吸收，因而在此过程中，便达到了对乙酸乙烯精馏过程中热能的充分利用。如果将原材料进行预热后冷却，就必须消耗大量的冷能量，在冷却这一环节的过程中，当合成液进入到蒸馏塔顶时，液体的温度比塔顶的温度稍低，可以带走一部分热量，与此同时，合成液又可以在此过程中得到冷却。所以充分利用乙酸乙烯精馏过程中的能量可以使工作达到事半功倍的效果。