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BDO装置副产丁醇系统的优化和改进

2019-10-21董慧祯

中国化工贸易·下旬刊 2019年9期
关键词:塔塔调整装置

摘 要:1,4-丁二醇(BDO)装置副产大量正丁醇溶液,其主要成分为甲醇、正丁醇、水,还有少量四氢呋喃、戊醇。某工厂2*4.5万/tBDO项目,装置副产品正丁醇回收系统运行不稳定。装置管理人员通过研究系统、查阅原始设计资料、优化设计变更、参数调整、技术改造及方面共同着手,解决了丁醇系统运行不稳定、正丁醇产出塔、丁醇提纯塔负荷偏低的难题,实现副产正丁醇系统高负荷运行。

关键词:副产正丁醇再沸器强制循环;热虹吸;精馏塔操作

本文以2*4.5万/tBDO项目BDO精馏装置副产丁醇系统为研究对象,该装置自2014年4月进行技改将原纯度95%的丁醇提纯至99.5%。但自2014年4月正丁醇提纯技改项目实施后至2017年8月正丁醇系统运行不稳定,正丁醇产量每天6t。

2017年8月开始BDO装置管理技术人员研究查找系统问题,通过查阅原始设计资料优化设计变更、参数调整、技术改造三方面共同着手,解决了正丁醇回收系统运行不稳定、正丁醇产出塔C307塔负荷偏低、丁醇提纯塔C309塔产量偏低的难题,实现日产正丁醇10t,较以前每天增产4t。

1 运行出现的问题及研究分析

制约正丁醇产量的原因:一方面为丁醇中间塔C307塔经常出现换热不好情况严重制约负荷,另一方面为丁醇产品塔塔釜设计温度120-121℃,塔釜外排量偏大,达到120kg/h。

以上两个问题导致次丁醇产量偏高正丁醇产量偏低,装置运行不经济。

2 针对问题采取的方法和措施

BDO装置调整对丁醇系统的运行模式按以下思路进行优化调整,并提出两条解决问题的措施:

首先解决丁醇中间塔塔釜E315换热器运行效果不好,丁醇中间塔C307塔无法高负荷运行问题。针对调整思路制定以下调整措施:丁醇中间塔C307塔虹吸式再沸器接强制循环管线,对塔釜E315换热器进行强制换热;调整前后C307塔釜分析:

经分析,系统好轉原理为:

重组分的主要成分为5碳醇,沸点在130-150℃,醇的密度随着含碳量升高而增加。由于在丁醇中间塔C307塔E315再沸器内重组分累计情况下,换热不好,低低压蒸汽压力0.15MPa温度132℃无法达到重组分沸点,换热器和丁醇联通管线两侧压力一致,塔釜丁醇无法进入换热器,形成不了自动虹吸。

经过强制循环措施,解决了丁醇中间塔C307塔换热不好,无法高负荷运行的难题。

尝试逐步提高丁醇产品塔C309塔釜温度,提高塔釜重组分含量,减少丁醇外排量,合理利用精馏塔操作弹性,提高丁醇产品塔C309塔塔釜温度;丁醇产品塔塔釜设计温度120℃,经过尝试逐步提高塔釜温度至127-128℃操作,提高丁醇产品塔釜重组分浓度,减少正丁醇外排量,提高正丁醇回收率。

经过提温操作,塔釜外排流量由以前120kg/h,调整至现在30kg/h左右。通过提温操作尽量回收其中丁醇,减少外排量,提高中采正丁醇产量。

3 采取措施后取得的效果

通过工艺优化和增设辅助热虹吸循环管线,使本装置操作弹性大幅度增加,经过以上两个措施调整正丁醇产品产量对比:调整前:6;调整后:10;正丁醇天产量:t。

4 结论

通过两项技术改造,热虹吸扰动循环和精馏塔操作控制解决了系统运行的难题。热虹吸扰动循环改变了再沸器热交换方式,解决了塔釜重组分累积导致热虹吸循环换热量小,正丁醇提纯回收系统负荷偏低的生产难题。

通过对丁醇产品塔的提温操作的进行优化调整,严格保证各个指标的连续、稳定运行,发挥出了精馏塔的最大潜能,提高了正丁醇的产量,使装置的运行质量不断提升,为公司实现全年经营指标作出了巨大的贡献。

参考文献:

[1]张建华.1,4-丁二醇副产正丁醇废液的回收[D].重庆:重庆大学,2009:1-4.

[2]梁小元.1,4丁二醇生产工艺条件对正丁醇含量的影响[J].山西化工,2010,30(4):30-33.

[3]张钊旭,王志杰,李建辰,王贵奇,许军,杨进候.一种基于模拟退火-改进二进制粒子群算法的测试优化选择方法[J].水下无人系统学报,2017(03).

作者简介:

董慧祯(1990- ),男,助理工程师,河南开祥精细化工从事BDO生产工艺管理工作。

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