刍议丙烯腈装置技术应用管理

徐雅楠

摘要：丙烯腈是合成纤维、橡胶和树脂生产的主要原料，在化工生产中，注重丙烯腈装置的合理使用，能有效地提升丙烯腈利用效率，满足现代工业社生产需要。本文在阐述丙烯腈装置结构组成的基础上，就其工艺原理展开分析，同时指出炼油产业丙烯腈装置技术应用要点。期望能实现丙烯腈装置的最优利用，继而在保证工业生产效益的同时，实现现代企业的创新发展。

关键词：丙烯腈装置;工艺;技术要点

工业化背景下，我国对于丙烯腈的需求总量不断增加，丙烯腈装置的应用逐渐频繁。从生产过程来看，丙烯腈生产工艺较为复杂，且各工艺组分之间的耦合关系较长，若不能规范丙烯腈生产装置的约束管理，势必影响设备各单元参数的控制精度，降低企业生产效率和质量。新时期，进行丙烯腈装置技术应用管理应成为丙烯腈加工企业现代化生产的关键所在。

一、丙烯腈装置结构组成

作为丙烯腈加工生产的重要支撑，丙烯腈装置在现代化工企业中的应用极为普遍。从整体结构来看，其包含了反应部分、精制部分、辅助系统三个部分，其中，反应部分包括原料系统、反应系统、回收系统，而精制部分涉及精制系统、产品储存系统，此外，空压制冷系统、四效蒸发系统、AOGC系统是设备辅助系统的重要组成。

在整个设备应用中，回收和精制系统的应用极为关键，其包含了吸收、萃取、精馏三种化工分离操作。具体而言，其可以在专用程序单元的支撑下，对丙烯腈吸收、气提、萃取、精馏等过程进行模拟，在其控制下，丙烯腈在装置内的无效循环得以有效减少，有效地提升工业生产效率，保证了丙烯腈加工质量。

二、丙烯腈装置的工艺原理

丙烯腈装置的应用包含多个构件单元，在装置各单元，其具体的反应状况有所差异。要想正确把控丙烯腈装置的工艺要点，需注重反应器、急冷塔、吸收塔、回收塔、乙腈塔、脱氢氰酸塔、成品塔和轻有机物气提塔运作状态的有效把控[1]。实际反应中，反应器、急冷塔、吸收塔、回收塔、脱氢氰酸塔、成品塔的运作较为关键。

就反应器运作而言，其是在催化剂存在的条件下，以流化床反应器为基础，将丙烯、氨和空气反应生成丙烯腈和其它副产物的过程，具体反应如下式所示：

完成反应后，丙腈、丙酮、丙烯醛等杂质需从产品中去除。急冷塔分上下两段，在下段运作中，可以将夹带的催化剂和重组分从反应气体中分离出来，而在急冷塔上段，引入浓硫酸，这使得气体中未反应的氨持续性的进行中和反应，得到硫酸铵溶液。作为丙烯腈装置的综合控制系统，吸收塔会在低温、增加吸水量等条件的控制下，对反应产物中的丙烯腈、氢氰酸、乙腈等生成物进行吸收。并将其传输到回收系统，通过回收系统运作，将产物中的丙烯腈和乙腈在回收塔和乙腈塔发生分离，并为后期产品精制和成品率控制奠定良好基础。

三、煉油产业丙烯腈装置技术应用要点

1、辅料指标管理

科学合理的进行辅料指标控制，能够有效为丙烯腈装置技术应用提供良好条件，确保丙烯腈生产的标准化、规范化。就原辅料指标控制而言，应注重丙烯、液氨、XYA-5催化剂、消泡剂、分散剂、硫酸、醋酸等原辅料的有效管理。譬如，就丙烯而言，其指标管理需满足以下条件（见表1）;而在液氨管理中，氨的指标需不低于99.6%，而水含量需保持在0.4%以下，此外，残留物的含量需不超过0.4%[2]。

2、急冷塔技术应用要点

急冷塔是丙烯腈装置操作管理中的要点，在其管理中要注重以下要点把控：其一，在急冷塔控制管理中，应注重其上下两段的规范控制，就急冷塔上段而言，在绝热蒸汽冷却过程中发挥着重要作用，其能将整体从200℃迅速冷却至80℃;而在下段控制中，下层设备能将反应气体中夹带的催化剂和少量重组分除去。其二，在急冷塔操作参数管理中，应注重硫酸进料量、补水量、塔段压力、塔内循环量的有效管理，同时基于系统温度、PH值等要素的管理，实现丙烯腈损失量的严格控制。其三，在急冷塔上段补水过程中，应注重硫铵浓度的严格管理，通常，硫铵的浓度应控制在18%～22%，这样不仅能提升设备的稳定性，而且能有效的延长设备使用寿命。

3、吸收塔技术应用要点

吸收塔是丙烯腈、氢氰酸、乙腈等材料回收的重要单元，其工作环境较为复杂。设备运作中，要提升吸收塔的运作效率需注重低温、增加吸水量操作。就炼油化企业而言，按照吸收塔贫水温度TIC-1227A/S管理规范，在吸收塔温度管理中，应通过调整E-107A/S壳程0℃冷冻盐水流量控制吸收塔贫水温度，确保其低温控制目标保持在4℃。

4、回收系统技术应用要点

为实现丙烯腈和乙腈的高效分离，在回收系统应用中，应注重以下控制要点：其一，系统管理回收系统侧线溶剂中乙腈的含量，避免乙腈进入到塔顶粗丙烯腈中产生过多杂质。其二，在实际分离中，应就溶剂水量、溶剂水进料温度、塔底再沸蒸汽量、回收塔进料温度等要素进行规范管理，以此来保证分离的效率和质量。其三，还应注重塔釜再沸器蒸汽量的严格管理，以此来降低装置的实际能耗。其四，在回收塔使用中，还应注重其灵敏点温度的有效管理，按照回收塔灵敏点温度TIC1233规范，其控制目标应保持在85～88℃，其五，还应注重回收塔顶压偏高且波动大、调节阀失灵等异常问题的有效处理，以此来保证产品质量。

5、成品塔技术应用要点

要进一步提升丙烯腈质量，还应注重成品塔应用的规范管理。就操作过程来看，调整塔底采出量、再沸器负荷、塔顶冷凝负荷、回流量管理等都是成品塔控制的重要内容。在这些要素管理中，首先应关注成品塔贫水投入量的有效管理，即通过调整FIC-1309阀位调整贫水投入量，而在回流量管理中，应注重LICA-1308阀门的有效管理，此外，还应通过微调成品塔顶压调节阀PIC-1303实现成品塔真空度的有效管理。需注意的是，在细节要素调节中，还要注重醋酸添加量的有效管理，同时注意其中补加脱盐水量，避免过少，严防过程中出现聚合的风险，也不可过多，防止成品丙烯腈中水含量超标。

结论

丙烯腈装置的应用对于现代工业生产具有重大影响。实践过程中，人们只有充分认识到丙烯腈装置的应用原理，并在工业生产中进行各个单元的具体把控，才能有效地提升装置控制的规范程度，进而促进企业经济效益增长和战略目标实现。

参考文献：

[1]李云龙.试析流程模拟技术在丙烯腈装置上的应用[J].化工管理，2019（15）：113-114.

[2]段新琪，杨彩娟，邸雪梅.流程模拟技术在丙烯腈装置上的应用[J].中外能源，2016，21（06）：76-82.