馬志銀 陳 山(安徽晉煤中能化工股份有限公司 安徽臨泉236400)

某公司的1套100 kt/a蒽醌法過氧化氫裝置開車過程中，因氫化反應(yīng)控制欠佳，氫化、氧化反應(yīng)中產(chǎn)生大量的降解物，造成系統(tǒng)多次被迫停車處理，系統(tǒng)流量只能控制在400 m3/h；后對氫化塔進行改造，增加了工藝控制手段。改造后，系統(tǒng)逐步恢復(fù)正常，流量提高到670 m3/h，日產(chǎn)過氧化氫(質(zhì)量分數(shù)27.5%，下同)400 t。

1 存在的問題

該裝置設(shè)計產(chǎn)能100 kt/a過氧化氫，設(shè)計流量500 m3/h。在開車運行一段時間后，流量控制在550 m3/h左右，萃取塔經(jīng)常出現(xiàn)液泛，系統(tǒng)流量被迫控制在400 m3/h以下；氫化液顏色發(fā)黑、氧化液顏色偏黑、氧化液中存在明顯的雞蛋黃似的降解物，氫效和氧效低，過氧化氫產(chǎn)品質(zhì)量不合格?，F(xiàn)場觀察，氫化上塔、中塔液體分布盤上方持液量大，料層較厚，系統(tǒng)增加負荷受到很大影響。

2 原因分析

(1)氫化塔上部氣液分布盤孔徑為Φ8.5 mm，設(shè)計流量應(yīng)當可控制在500 m3/h，但氣液分布盤上方持液量大，以判斷液體分布盤孔徑小，通過的循環(huán)工作液液體總量少，工作液在催化劑層中流量小，存在偏流現(xiàn)象，部分氫化反應(yīng)過度，造成氫化反應(yīng)過程中大量產(chǎn)生降解物，進而影響到氧化反應(yīng)，使氧化反應(yīng)中同時產(chǎn)生大量的氧化降解物，破壞了工作液的工作體系，工作液黏度大，萃取液發(fā)生液泛。

(2)由于氫化下塔出口管在+2.00 m平面位置處，氫化液氣液分離器進料口在+6.00 m平面，在氫化下塔有部分已氫化的工作液浸泡在催化劑層中，使這部分工作液被再度氫化，氫化反應(yīng)過度而產(chǎn)生大量氫化降解物。

3 孔徑核算

根據(jù)60 kt/a過氧化氫裝置氫化塔設(shè)計經(jīng)驗核算(表1)：60 kt/a過氧化氫裝置氫化塔塔徑Φ2 400 mm，設(shè)計工作液流量為190～240 m3/h，循環(huán)氫化液流量為20～130 m3/h，設(shè)計孔徑Φ8.5 mm。100 kt/a過氧化氫裝置氫化塔塔徑Φ3 500 mm，設(shè)計流量500 m3/h，循環(huán)氫化液流量130～250 m3/h，孔徑仍設(shè)計為Φ8.5 mm，孔徑偏小。

4 改造措施

(1)將氫化塔的上塔、中塔、下塔液體分布盤

表1 氫化塔氣液分布盤工藝參數(shù)比較

項 目 理論流量/(m3·h-1)孔徑/mm噴淋空速/h-1塔盤持液高度/mm最小值最大值理論流速/(m·s-1)最小值最大值 60 kt/a過氧化氫裝置2108.51 940400.885 89370 8.51 9401161.508 615 100 kt/a過氧化氫裝置改造前4648.54 212400.885 898048.54 2121161.508 615 100 kt/a過氧化氫裝置改造后65310.04 212400.885 891 11310.04 2121161.508 615

5 改造效果

氫化塔改造后，系統(tǒng)循環(huán)工作液流量已提高至670 m3/h，氫效7.2 g/L、氧效6.9 g/L、萃余0.09 g/L、有效蒽醌質(zhì)量濃度140 g/L，工作液顏色恢復(fù)正常，工作液體系穩(wěn)定，氧化工序基本無降解物產(chǎn)生，日產(chǎn)400 t過氧化氫。

通過科學計算，對過氧化氫裝置氫化塔進行合理改造，使100 kt/a過氧化氫裝置運行穩(wěn)定，2013年累計生產(chǎn)過氧化氫145 kt，創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟效益。