乙腈抽提法丁二烯装置节能优化措施

乙腈抽提法丁二烯装置节能优化措施

花馨

抚顺石化公司烯烃厂丁烯车间

摘要：在工业快速发展的背景下，各个类型的新型设备以及工艺技术的优化效果越来越显著，丁二烯的生产与合成橡胶工业的发展关系密切，就如同橡胶工业对整个社会的发展可以产生直接的影响，所以在针对丁二烯生产的相关内容进行探讨时，工作人员可以从节能的角度出发，对丁二烯的生产过程进行优化和改造。与国外先进的生产装置相比，我国的丁二烯生产效率相对较低，从装备能耗来看依然阻碍了国内生产丁二烯进一步发展的重大阻力。所以本文主要提出乙腈抽提法在丁二烯工艺流程当中产生的节能效果，并且通过分析它的具体应用过程和节能改进的策略，对课题研究的内容进行深入探讨。

关键词：乙腈抽提法；丁二烯；节能改造

一、乙腈法丁二烯抽提

早在上世纪20年代，德国就已经开始使用乙炔进行丁二烯的生产。丁二烯可以进行深入的加工，以及改造形成合成橡胶，合成橡胶又可以用在各个行业的产品生产工作，在第二次世界大战期间，市场对天然橡胶的需求量不断的增加，但是天然橡胶的数量又有限，所以巨大的市场需求让人们对合成橡胶的研究力度越来越深入，当时人们开始探讨合成橡胶的单体也就是丁二烯的生产途径。经过一系列的技术优化以及研究后，德国使用了乙炔法进行丁二烯的生产，除了这种方法之外，美国苏联等国家开始使用乙醇法对丁二烯进行生产。在第二次世界大战结束之后，美国又开始使用石油生产丁二烯，直到第二次世界大战结束，美国的定位新生产，产量已经得到了大幅度的提升，达到550kt。而在这一些已经生产出来的丁二烯产品当中，有60%的产品是使用石油化工进行生产以及加工，之后人们对于石油化工生产丁二烯的内容进行了更加深入的研究，这对于丁二烯的产品发展以及生产的过程带来了积极的影响。可以说丁二烯是一种非常重要的石油化工基础，有机原料在工业上人们会使用萃取精馏的方法对丁二烯进行分离，在这种方法出现后，丁二烯的生产途径得到了有效的发展。

目前市场上对丁二烯的需求量也在不断的提升，国际上主要使用两种方法对丁二烯进行生产，第1种方法是炼油厂催生裂化复产的方法进行生产，第2种方法是从乙烯裂解装置当中获得副产品进行生产以及加工的方法，这两种方法的特点都比较明显，但是第2种方法可以有效的避免昂贵的脱氢工艺的过程，所以整体的生产成本比较低。

二、乙腈丁二烯抽提节能改进

1. 降液管和浮阀存在的问题

使用乙腈抽提法进行丁二烯的生产，最关键的两个内容是一萃塔和二萃塔，这两个萃塔内部都会含有大量的乙腈溶剂。这两个装置当中的产品存在气体量小，液体量大的特点，所以在进行日常管理的过程当中，工作人员就需要确保液体在设备当中均匀分布，只有这样才可以让气体和液体之间能够充分的接触，从而达到最好的生产效果。但是从目前我们了解的情况来看，国内使用的很多生产装置仍然是以传统的浮阀和降液管作为主要的构件，这些构件很难满足液体和气体充分接触的需求。针对这一情况在进行日常管理时，工作人员就要对传统的浮阀装置进行优化和设计，避免因为受到生产和安装的影响，出现阀孔直径过大的情况导致萃取塔内部的技术，截面面积过大而引发一系列的生产效率无法提升的问题。

2. 构造的改进

设备的构造改进问题需要根据垂直弓型降液管的弊端以及问题，工作人员会使用由下向上萃塔内壁倾斜形成改造一种多折边倾斜式的降液管，在底部安装或者增设一个多折边的长条，这样就可以再增加液体流程长度的情况下，让液体在设备内部均匀的分布，这就很好的提高了气体以及液体之间的接触面积和接触时间。对萃取塔内部的降液管以及浮阀进行深入的改造以及优化，可以让整个设备的生产能力进行优化和提高，也可以整体提升产品的质量，在降低整个生产系统能耗的情况下，达到降低生产成本的目的。

3. 其他方面需要注意的地方

因为丁二烯分子具有比较强的活性，所以在进行日常操作时，工作人员需要避免氧气进入到系统当中，并且减少操作的波动，对生产过程产生的消极影响。

4. 设备改进方法

目前大部分化工企业在进行产品生产的过程当中使用的乙腈法丁二烯抽提装置都是一些老的设备以及装置，特别是一些换热设备和装置，经过长时间的使用之后，都已经出现了比较明显的超负荷的情况。某工厂的工作人员对本工厂内部的换热设备以及乙腈设备原丁二烯装置设备的使用情况进行了分析以及总结，从鉴定结果来看，溶剂系统的热负荷基本达到饱和状态，调节阀的开度都在100%，其中物料进出口的温差只有9.5°C，远小于设计值的14.7°C。说明该设备的传热效果较差，这与设备的陈旧程度、运转周期已较长的堵塞现象、以及传热状态不佳等有关系。如果这些问题无法及时的解决，那么乙腈设备循环系统，热量就不能得到充分的利用，整个装置在运行的过程当中就需要投入大量的动力和资源，不仅加大了装置新鲜蒸汽的消耗量，同时剩余的流量也无法充分的利用，那么乙腈冷却器的压力也会不断的上升，最终会导致蒸汽浪费以及冷却水浪费等多种问题的出现。当然除了溶剂系统之外，在化工技术设备快速发展的背景之下，各种节能设备应运而生，比如高效塔板，板式换热器，节能泵等等。企业可以通过更换这些新型设备的方法，将能源的应用效率进行优化和提高。

总结

目前我国丁二烯的生产技术以及生产工艺与国外的发达国家相比，仍然具有很大的发展空间，但国内市场对于丁二烯的需求量在不断的增加，所以化工企业可以通过深入研究丁二烯产品生产工艺，以及生产途径的方法，通过节约能源以及生产途径的优化，为整个企业带来比较大的经济效益。分析乙腈抽提法丁二烯抽提技术，并且对相关的原有技术进行改造和优化，对于我国丁二烯产品的发展可以产生比较大的影响，甚至对我国发展和实力的增长都具有重要的现实意义，达到进一步节约能源的目的，并且提高产品的生产效率。我国科研人员可以以将国外先进的生产技术作为基础，不断的进行开拓以及创新，创造出符合我国国情的丁二烯生产方法，并且为我国化工技术的推行以及优化奠定坚实的基础。

参考文献

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