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氯化苄生产过程盐酸质量控制讨论

2021-01-11唐开明

科学与生活 2021年27期
关键词:甲苯树脂盐酸

摘要:盐酸作为重要的工业产品,在化学工业中,有许多重要应用,盐酸可用于酸洗钢材也是大规模制备许多无机、有机化合物所需的化学试剂, 例如PVC塑料的前体氯乙烯。盐酸还有许多小规模的用途,如用于家务清洁、生产明胶及其他食品添加剂、除水垢试剂、皮革加工。盐酸产品质量对下游产品质量有很大影响,对盐酸生产过程质量控制很重要。

关键字:盐酸;有机物;循环水冷却;沉降分层;树脂吸附

一、盐酸理化性质

盐酸是氯化氢( HCI)的水溶液 属于一元无机强酸,工业用途广泛。盐酸的性状为无色透明的液体,有强烈的刺鼻气味,具有较高的腐蚀性。浓盐酸(质量分数约为37% )具有极强的挥发性,因此盛有浓盐酸的容器打开后氯化氢气体会挥发,与空气中的水蒸气结合产生盐酸小液滴,使瓶口上方出现酸雾。

二、氯化苄生产过程副产盐酸工艺流程介绍

采用单釜式反应器进行连续光照氯化法生产氯化苄时,精制的甲苯连续进入氯化反应器,在一定条件下与氯气进行氯化反应,反应液去氯化液储罐,反应放出的氯化氢气体经水吸收装置,吸收液为盐酸。

三、氯化苄生产过程副产盐酸质量影响因素

1. 循环水、冷冻水温度的影响。循环水温度过高容易造成冷却效果差,酸中甲苯等有机物高。

2. 生产水质量。生产水中铁离子含量容易造成酸盐酸发黄。

3. 氯化效果等工艺控制影响。氯化反应效果差,未反应的氯气容易溶解在吸盐酸水溶中,也容易造成盐酸发黄。

4. 设备质量影响。氯化苄生产过程的很多储罐和分离器都是钢衬搪瓷的,搪瓷脱落容易漏铁,铁离子与盐酸接触容易造成盐酸发黄。

5. 工艺参数的影响。盐酸的含量必须控制大于31%,如果工艺参数控制不好,容易造成酸的浓度太低。

6. 树脂再生过程控制的影响。树脂再生效果差,造成树脂对酸中有机物吸附效果差,容易造成酸中有机物偏高。

四、氯化苄生产副产盐酸质量控制措施

1. 控制好循环水温度在20℃左右,风机改为变频控制,尽量减少循环水温度的波动,控制冷冻水温度-10,盐酸产品质量对下游产品质量有很大影响。这样既能够使甲苯得到有效回收,又能够减少酸中甲苯含量。

2. 控制好生产水质量。首先保证原水的质量,其次控制好一体化进水器的运行,按时补加药剂,定期取样分析,保证生产水质量。

3. 控制好氯化反应效果。定期对氯化反应器反应灯罩进行清洗,保证氯化光照效果,减少系统未反应的氯气量,从而防止氯气融入盐酸溶液。

4. 控制好酸吸收的工艺参数。粗盐酸中甲苯等有机物在装置的沉降罐分层很重要,该过程能够把大量的甲苯和氯甲苯分离处理,控制好该过程有利于后续盐酸精制的控制。控制好盐酸的浓度,必须保证盐酸浓度控制大于31%,如果工艺参数控制不好,容易造成酸的浓度太低。

5. 設备质量影响。氯化苄生产过程的很多储罐和分离器都是钢衬搪瓷的,搪瓷脱落容易漏铁,铁离子与盐酸接触容易造成盐酸发黄。做好设备选型工作。因为氯化苄生产工艺的原料氯气,以及副产物盐酸都具有强烈的腐蚀性,所以氯化苄生产工艺所采用的设备必须是耐酸、耐有机物、耐高温的,管道和阀门也需要内衬固定材质来防止腐蚀损坏。一旦设备内衬材质腐蚀穿孔,盐酸就会与外部的铁反应,腐蚀还会造成搪瓷设备内部搪瓷脱落,鉴于设备腐蚀和破损对于整个工艺的影响程度,必须强化工艺设备管理和选型,定期对设备进行检查修护,排查存在的风险和腐蚀情况,严格把控设备的材质和品质,确保工艺流程的安全性和稳定性,以此来保证盐酸质量生产的连续性。

6. 控制好盐酸精制过程,重点做好树脂吸附再生过程控制,这是控制盐酸质量的关键过程,盐酸精制工艺流程图如下:

(1)吸附控制

氯化苄副产浓度大于31%盐酸粗品自装置盐酸储罐中打入罐区盐酸粗品罐中,粗品罐盐酸经离心泵打入一级盐酸吸附柱,一级吸附后盐酸进入二级盐酸吸附柱,二级吸附后盐酸进入成品酸罐。当树脂接近吸附饱和时(吸附效果差)切换阀门接入备用树脂柱作为二级级吸附,同对饱和吸附柱进行脱附。含有甲苯等有机物的粗酸经过树脂吸附后成为合格副产品盐酸。吸附的过程中,甲苯等有机物被树脂吸附,必须对吸附后盐酸定时取样检测,同时加强巡检,查看盐酸的颜色。

(2)再生控制

吸附饱和的树脂柱进行再生,将树脂柱内盐酸排入盐酸粗品罐。排尽后树脂柱先用再来水清洗,然后通入蒸汽进行加热解析,含有机物的蒸汽和冷凝水进入冷凝器进行冷凝,冷凝液流至油水分离七,经静置分离后冷凝水送往盐酸吸收回收再次使用,分离器废液放到专用储罐,包装入危废库处置。再生过程严控控制再生蒸汽压力和温度,同时注意观察再生冷凝液下料视镜颜色,冷凝液颜色清澈透明再生结束。

(3)反洗控制

再生结束后,吸附柱冷却,冷却后用自来水进行反洗,反洗过程要按要求观察反洗水的颜色,至水澄清后反洗结束,否则会影响吸附盐酸的质量,反洗后的吸附柱备用。

(4)尾气

精制过程产生的尾气经专用管道进入尾气机组处理。

小结:综上所述,氯化苄生产过程中盐酸虽然是副产品,但是要想把盐酸产品做到符合标准要求,无论设备选型,还是工艺控制过程都很重要,为了保证盐酸的质量,必须对工艺控制严格管理,严控各项工艺指标,同时通过加强设备选型,保证设备质量,尽量减少设备损坏对盐酸产品的影响。

参考文献:

[1]庞睿智,郭立稳,魏瑞霞,李辉.含铁盐酸精制 [J]河南理工大学学报,2009.5.

[2]邓之强.盐酸解析工艺路线比较 [J]中国氯碱,2012.9.

[3]徐梦虬.盐酸精制类大气环境影响评价 [J]广东化工,2019.9.

[4]李辉,黄小娟,郭丽,朱玉祺.浅谈氯乙烯生产过程中盐酸脱析装置常见问题及解决办法 [J]化工管理,2018.7.

作者简介:唐开明(1972- ),性别:男,民族:汉,学历:本科,单位:连云港市工投集团利海化工有限公司,研究方向:氯化苄、苯甲醛、双氧水生产工艺及其下游产品,单位所在省市邮编:江苏连云港222000

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