徐雅楠

摘要：丙烯腈是合成纖維、橡膠和樹脂生產(chǎn)的主要原料，在化工生產(chǎn)中，注重丙烯腈裝置的合理使用，能有效地提升丙烯腈利用效率，滿足現(xiàn)代工業(yè)社生產(chǎn)需要。本文在闡述丙烯腈裝置結(jié)構(gòu)組成的基礎(chǔ)上，就其工藝原理展開分析，同時指出煉油產(chǎn)業(yè)丙烯腈裝置技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)。期望能實(shí)現(xiàn)丙烯腈裝置的最優(yōu)利用，繼而在保證工業(yè)生產(chǎn)效益的同時，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代企業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。

關(guān)鍵詞：丙烯腈裝置;工藝;技術(shù)要點(diǎn)

工業(yè)化背景下，我國對于丙烯腈的需求總量不斷增加，丙烯腈裝置的應(yīng)用逐漸頻繁。從生產(chǎn)過程來看，丙烯腈生產(chǎn)工藝較為復(fù)雜，且各工藝組分之間的耦合關(guān)系較長，若不能規(guī)范丙烯腈生產(chǎn)裝置的約束管理，勢必影響設(shè)備各單元參數(shù)的控制精度，降低企業(yè)生產(chǎn)效率和質(zhì)量。新時期，進(jìn)行丙烯腈裝置技術(shù)應(yīng)用管理應(yīng)成為丙烯腈加工企業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)的關(guān)鍵所在。

一、丙烯腈裝置結(jié)構(gòu)組成

作為丙烯腈加工生產(chǎn)的重要支撐，丙烯腈裝置在現(xiàn)代化工企業(yè)中的應(yīng)用極為普遍。從整體結(jié)構(gòu)來看，其包含了反應(yīng)部分、精制部分、輔助系統(tǒng)三個部分，其中，反應(yīng)部分包括原料系統(tǒng)、反應(yīng)系統(tǒng)、回收系統(tǒng)，而精制部分涉及精制系統(tǒng)、產(chǎn)品儲存系統(tǒng)，此外，空壓制冷系統(tǒng)、四效蒸發(fā)系統(tǒng)、AOGC系統(tǒng)是設(shè)備輔助系統(tǒng)的重要組成。

在整個設(shè)備應(yīng)用中，回收和精制系統(tǒng)的應(yīng)用極為關(guān)鍵，其包含了吸收、萃取、精餾三種化工分離操作。具體而言，其可以在專用程序單元的支撐下，對丙烯腈吸收、氣提、萃取、精餾等過程進(jìn)行模擬，在其控制下，丙烯腈在裝置內(nèi)的無效循環(huán)得以有效減少，有效地提升工業(yè)生產(chǎn)效率，保證了丙烯腈加工質(zhì)量。

二、丙烯腈裝置的工藝原理

丙烯腈裝置的應(yīng)用包含多個構(gòu)件單元，在裝置各單元，其具體的反應(yīng)狀況有所差異。要想正確把控丙烯腈裝置的工藝要點(diǎn)，需注重反應(yīng)器、急冷塔、吸收塔、回收塔、乙腈塔、脫氫氰酸塔、成品塔和輕有機(jī)物氣提塔運(yùn)作狀態(tài)的有效把控[1]。實(shí)際反應(yīng)中，反應(yīng)器、急冷塔、吸收塔、回收塔、脫氫氰酸塔、成品塔的運(yùn)作較為關(guān)鍵。

就反應(yīng)器運(yùn)作而言，其是在催化劑存在的條件下，以流化床反應(yīng)器為基礎(chǔ)，將丙烯、氨和空氣反應(yīng)生成丙烯腈和其它副產(chǎn)物的過程，具體反應(yīng)如下式所示：

完成反應(yīng)后，丙腈、丙酮、丙烯醛等雜質(zhì)需從產(chǎn)品中去除。急冷塔分上下兩段，在下段運(yùn)作中，可以將夾帶的催化劑和重組分從反應(yīng)氣體中分離出來，而在急冷塔上段，引入濃硫酸，這使得氣體中未反應(yīng)的氨持續(xù)性的進(jìn)行中和反應(yīng)，得到硫酸銨溶液。作為丙烯腈裝置的綜合控制系統(tǒng)，吸收塔會在低溫、增加吸水量等條件的控制下，對反應(yīng)產(chǎn)物中的丙烯腈、氫氰酸、乙腈等生成物進(jìn)行吸收。并將其傳輸?shù)交厥障到y(tǒng)，通過回收系統(tǒng)運(yùn)作，將產(chǎn)物中的丙烯腈和乙腈在回收塔和乙腈塔發(fā)生分離，并為后期產(chǎn)品精制和成品率控制奠定良好基礎(chǔ)。

三、煉油產(chǎn)業(yè)丙烯腈裝置技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

1、輔料指標(biāo)管理

科學(xué)合理的進(jìn)行輔料指標(biāo)控制，能夠有效為丙烯腈裝置技術(shù)應(yīng)用提供良好條件，確保丙烯腈生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化。就原輔料指標(biāo)控制而言，應(yīng)注重丙烯、液氨、XYA-5催化劑、消泡劑、分散劑、硫酸、醋酸等原輔料的有效管理。譬如，就丙烯而言，其指標(biāo)管理需滿足以下條件（見表1）;而在液氨管理中，氨的指標(biāo)需不低于99.6%，而水含量需保持在0.4%以下，此外，殘留物的含量需不超過0.4%[2]。

2、急冷塔技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

急冷塔是丙烯腈裝置操作管理中的要點(diǎn)，在其管理中要注重以下要點(diǎn)把控：其一，在急冷塔控制管理中，應(yīng)注重其上下兩段的規(guī)范控制，就急冷塔上段而言，在絕熱蒸汽冷卻過程中發(fā)揮著重要作用，其能將整體從200℃迅速冷卻至80℃;而在下段控制中，下層設(shè)備能將反應(yīng)氣體中夾帶的催化劑和少量重組分除去。其二，在急冷塔操作參數(shù)管理中，應(yīng)注重硫酸進(jìn)料量、補(bǔ)水量、塔段壓力、塔內(nèi)循環(huán)量的有效管理，同時基于系統(tǒng)溫度、PH值等要素的管理，實(shí)現(xiàn)丙烯腈損失量的嚴(yán)格控制。其三，在急冷塔上段補(bǔ)水過程中，應(yīng)注重硫銨濃度的嚴(yán)格管理，通常，硫銨的濃度應(yīng)控制在18%～22%，這樣不僅能提升設(shè)備的穩(wěn)定性，而且能有效的延長設(shè)備使用壽命。

3、吸收塔技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

吸收塔是丙烯腈、氫氰酸、乙腈等材料回收的重要單元，其工作環(huán)境較為復(fù)雜。設(shè)備運(yùn)作中，要提升吸收塔的運(yùn)作效率需注重低溫、增加吸水量操作。就煉油化企業(yè)而言，按照吸收塔貧水溫度TIC-1227A/S管理規(guī)范，在吸收塔溫度管理中，應(yīng)通過調(diào)整E-107A/S殼程0℃冷凍鹽水流量控制吸收塔貧水溫度，確保其低溫控制目標(biāo)保持在4℃。

4、回收系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

為實(shí)現(xiàn)丙烯腈和乙腈的高效分離，在回收系統(tǒng)應(yīng)用中，應(yīng)注重以下控制要點(diǎn)：其一，系統(tǒng)管理回收系統(tǒng)側(cè)線溶劑中乙腈的含量，避免乙腈進(jìn)入到塔頂粗丙烯腈中產(chǎn)生過多雜質(zhì)。其二，在實(shí)際分離中，應(yīng)就溶劑水量、溶劑水進(jìn)料溫度、塔底再沸蒸汽量、回收塔進(jìn)料溫度等要素進(jìn)行規(guī)范管理，以此來保證分離的效率和質(zhì)量。其三，還應(yīng)注重塔釜再沸器蒸汽量的嚴(yán)格管理，以此來降低裝置的實(shí)際能耗。其四，在回收塔使用中，還應(yīng)注重其靈敏點(diǎn)溫度的有效管理，按照回收塔靈敏點(diǎn)溫度TIC1233規(guī)范，其控制目標(biāo)應(yīng)保持在85～88℃，其五，還應(yīng)注重回收塔頂壓偏高且波動大、調(diào)節(jié)閥失靈等異常問題的有效處理，以此來保證產(chǎn)品質(zhì)量。

5、成品塔技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

要進(jìn)一步提升丙烯腈質(zhì)量，還應(yīng)注重成品塔應(yīng)用的規(guī)范管理。就操作過程來看，調(diào)整塔底采出量、再沸器負(fù)荷、塔頂冷凝負(fù)荷、回流量管理等都是成品塔控制的重要內(nèi)容。在這些要素管理中，首先應(yīng)關(guān)注成品塔貧水投入量的有效管理，即通過調(diào)整FIC-1309閥位調(diào)整貧水投入量，而在回流量管理中，應(yīng)注重LICA-1308閥門的有效管理，此外，還應(yīng)通過微調(diào)成品塔頂壓調(diào)節(jié)閥PIC-1303實(shí)現(xiàn)成品塔真空度的有效管理。需注意的是，在細(xì)節(jié)要素調(diào)節(jié)中，還要注重醋酸添加量的有效管理，同時注意其中補(bǔ)加脫鹽水量，避免過少，嚴(yán)防過程中出現(xiàn)聚合的風(fēng)險，也不可過多，防止成品丙烯腈中水含量超標(biāo)。

結(jié)論

丙烯腈裝置的應(yīng)用對于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)具有重大影響。實(shí)踐過程中，人們只有充分認(rèn)識到丙烯腈裝置的應(yīng)用原理，并在工業(yè)生產(chǎn)中進(jìn)行各個單元的具體把控，才能有效地提升裝置控制的規(guī)范程度，進(jìn)而促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益增長和戰(zhàn)略目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李云龍.試析流程模擬技術(shù)在丙烯腈裝置上的應(yīng)用[J].化工管理，2019（15）：113-114.

[2]段新琪，楊彩娟，邸雪梅.流程模擬技術(shù)在丙烯腈裝置上的應(yīng)用[J].中外能源，2016，21（06）：76-82.