樊月 宋亮 柴茂
摘 要:基于推動(dòng)石油化工領(lǐng)域的發(fā)展目的,針對(duì)順丁橡膠裝置回收單元工藝的發(fā)展,結(jié)合實(shí)例進(jìn)行分析,總結(jié)了工藝的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。從化工生產(chǎn)實(shí)踐來說,順丁橡膠裝置回收單元工藝的應(yīng)用,隨著工藝的不斷完善和優(yōu)化,提高了產(chǎn)量,實(shí)現(xiàn)了降能減耗的初步目標(biāo)?,F(xiàn)結(jié)合具體研究,作如下論述。
關(guān)鍵詞:順丁橡膠裝置;回收單元工藝;節(jié)能降耗;經(jīng)濟(jì)效益
從順丁橡膠的研發(fā)角度來說,開始于20世紀(jì)60年代。在1971年,北京燕山石油化工企業(yè)合成橡膠廠建成并且投產(chǎn)了我國首套鎳系順丁橡膠裝置,當(dāng)時(shí)的年生產(chǎn)能力為1.5萬t,經(jīng)過不斷優(yōu)化和更新,生產(chǎn)工藝水平得到了提高,獲得了不錯(cuò)的成效。
1 工藝應(yīng)用分析
從順丁橡膠的生產(chǎn)角度來說,是以丁二烯為單體,使用乙烷作為溶劑,通過溶液聚合反應(yīng),實(shí)現(xiàn)橡膠的生產(chǎn)。按照功能進(jìn)行劃分,具體包括聚合、回收、凝聚以及后處理。整個(gè)裝置運(yùn)行的能源消耗中,回收單元的占比較大,達(dá)到40%以上?;诖?,若想實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗,必須要做好順丁橡膠裝置回收單元工藝的運(yùn)用研究。加大對(duì)回收單元的技術(shù)研究,進(jìn)行技術(shù)改造,改善工藝條件,最終達(dá)到降低能源消耗和增加生產(chǎn)穩(wěn)定性的目標(biāo)。
2 順丁橡膠裝置回收單元工藝的發(fā)展現(xiàn)狀
2.1 順丁橡膠裝置應(yīng)用現(xiàn)狀
以行業(yè)代表企業(yè)齊魯石化為例,1976年建成投產(chǎn)了生產(chǎn)力為1.5萬t/a額順丁橡膠裝置。后期經(jīng)過不斷進(jìn)行工藝與技術(shù)的改造,設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力得以提升,達(dá)到了每年30萬t,主要生產(chǎn)順丁橡膠和丁苯橡膠等。其中,順丁橡膠已經(jīng)累計(jì)生產(chǎn)146萬t,推動(dòng)我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展?;诠?jié)能目標(biāo),企業(yè)積極探索如何降低順丁橡膠生產(chǎn)的方法,通過對(duì)順丁橡膠裝置回收單元工藝,進(jìn)行優(yōu)化和完善,實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)能的提高以及能源消耗的有效控制[1]。
2.2 順丁橡膠裝置回收單元工藝的優(yōu)化實(shí)踐
以溶劑和丁二烯回收裝置工藝優(yōu)化研究為例,針對(duì)其能源消耗較高的部分,開展優(yōu)化和改進(jìn),作如下分析:
2.2.1 回收裝置的工藝流程分析
使用的回收工藝構(gòu)成,包括丁二烯回收部分和溶劑回收部分。使用的丁二烯回收裝置中,T425丁二烯脫水塔主要負(fù)責(zé)脫除飽和水,使此指標(biāo)達(dá)到要求;運(yùn)行的T426丁二烯脫重塔負(fù)責(zé)脫除重組分;運(yùn)行的T464丁二烯回收塔負(fù)責(zé)分離沒有反應(yīng)的丁二烯以及溶劑已烷。使用的溶劑回收裝置中,T462溶劑脫水塔,負(fù)責(zé)脫除飽和水;運(yùn)行的T463脫重塔負(fù)責(zé)脫除重組分;使用的T465溶劑脫輕塔,負(fù)責(zé)脫除C5組分?;诠に囘\(yùn)行的高能耗部分T462塔釜產(chǎn)物,開展直改造措施進(jìn)行優(yōu)化,將產(chǎn)物部分調(diào)入到T463,開展脫重處理,剩余部分和經(jīng)過T463脫重處理后的溶劑油混合,最終混合進(jìn)入聚合反應(yīng)。
2.2.2 優(yōu)化分析方法
為了檢驗(yàn)優(yōu)化的效果,使用數(shù)據(jù)集成體系,結(jié)合使用Aspen Hysys軟件,進(jìn)行模擬分析。利用軟件數(shù)據(jù)庫中的方法,比如汽液平衡計(jì)算方法,選擇PR方程,進(jìn)行汽液平衡計(jì)算分析。
2.2.3 模擬分析結(jié)果
2.2.3.1 回收裝置運(yùn)行過程模擬結(jié)果
選擇T462-T464的數(shù)據(jù),開展模擬分析得知,在操作溫度條件和壓力參數(shù)相同的條件下,模擬結(jié)果和工藝運(yùn)行實(shí)際情況差異不大,可以證明模擬結(jié)果的有效性和合理性?;诖嗽囼?yàn),對(duì)優(yōu)化后的順丁橡膠裝置回收單元工藝運(yùn)行進(jìn)行模擬分析。因?yàn)檎{(diào)整為直采工藝,塔頂循環(huán)物料的用量發(fā)生變化,從每小時(shí)16t調(diào)整為8t,裝置的T463最小進(jìn)料量調(diào)整為每小時(shí)44t。經(jīng)過模擬后得知,工藝T462塔釜直采物流以及混合后用于聚合的溶劑物料,屬于工藝優(yōu)化后的新增物流,從運(yùn)行的情況來說,重組分和丁二烯二聚物未產(chǎn)生過多積累的情況,所以不會(huì)產(chǎn)生二聚物超標(biāo)的情況?;谀M數(shù)據(jù),T463塔釜的重組分以及二聚物量很多,將系統(tǒng)的T463塔底脫除的兩類物質(zhì)排出,便能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)二聚物含量的有效控制。
2.2.3.2 蒸汽消耗
鎳系順丁橡膠裝置運(yùn)行,對(duì)于溶劑和丁二烯回收,通過對(duì)裝置工藝進(jìn)行優(yōu)化,采用直采工藝,進(jìn)行工藝運(yùn)行模擬分析。在溶劑脫水塔T462進(jìn)料負(fù)荷為100t/h的條件下,對(duì)直采比例進(jìn)行設(shè)計(jì),模擬分析溶劑脫重塔運(yùn)行,通過分析進(jìn)料負(fù)荷和蒸汽消耗,獲得模擬結(jié)果。經(jīng)過對(duì)T462在塔釜溶劑油,采取直采改造處理,隨著直采比例的不斷增加,T463的進(jìn)料量隨之大幅度減少,同時(shí)進(jìn)料負(fù)荷不斷降低,蒸汽消耗得以減少[2]。除此之外,空冷器以及塔釜設(shè)置的再沸器以及冷凝器,其運(yùn)行負(fù)荷也得到了減少,使得蒸汽消耗減少。整體來說,順丁橡膠裝置回收單元工藝優(yōu)化后,能源消耗得以降低,降低14.75%。
2.3 順丁橡膠裝置回收單元工藝發(fā)展的展望
從發(fā)展的角度來說,隨著市場(chǎng)需求的變化,順丁橡膠生產(chǎn)需求也會(huì)增加。具體生產(chǎn)時(shí),除了要保證生產(chǎn)的產(chǎn)量外,還需要做好資源回收,利用回收單元工藝,達(dá)到回收的目的,實(shí)現(xiàn)降能減耗生產(chǎn),推動(dòng)企業(yè)持續(xù)化發(fā)展。
總的來說,順丁橡膠裝置回收單元工藝的發(fā)展,從最初的高能耗,經(jīng)過不斷優(yōu)化和完善,逐漸降低了能源消耗,提高了工藝的運(yùn)行效率,增加了生產(chǎn)效益。隨著技術(shù)的不斷完善,未來回收單元工藝水平將會(huì)不斷提高,提高順丁橡膠裝置的使用效益。
參考文獻(xiàn):
[1]謝翔宇.順丁橡膠溶劑回收裝置設(shè)計(jì)[J].化工管理, 2017(29):55+57.
[2]王敏,楊青洪.鎳系順丁橡膠聚合回收單元節(jié)能降耗的措施[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,2016,36(19):26-27+32.