如何提高乙醛回收产量优化设计

如何提高乙醛回收产量优化设计如何提高乙醛回收产率的优化设计关键词：乙醛，优化设计，产率，回收，改进如何提高乙醛回收产量优化设计本文简介：摘要：现有乙醛回收装置设计和建设时间较早，乙醛提取效果偏低，且存在逃逸和挥发的情况。在现有乙醛回收装置的基础上进行优化处理：一是对汽提塔和乙醛精馏塔进行改造，改善蒸馏效果；二是对部分管线流向重新设计布局，拓展乙醛回收途径；三是增加部分冷冻水冷凝器。经过以上一系列改造和优化，提高了乙醛回收系统的回流次如何提高乙醛回收产量优化设计本文内容：摘要：现有乙醛回收装置设计和建设时间较早，乙醛提取效果偏低，且存在逃逸和挥发的情况。在现有乙醛回收装置的基础上进行优化处理：一是对汽提塔和乙醛精馏塔进行改造，改善蒸馏效果；二是对部分管线流向重新设计布局，拓展乙醛回收途径；三是增加部分冷冻水冷凝器。经过以上一系列改造和优化，提高了乙醛回收系统的回流次数，有效遏制了乙醛逃逸，并增加了回收来源，同时提高了乙醛纯度。关键词：乙醛回收；优化；改造涤纶长丝生产企业在熔体直纺过程中，以精对苯二甲酸(PTA)和乙二醇为原料，以乙二醇锑为催化剂，经过酯化、预缩聚、终缩聚等五釜流程生成聚酯熔体(PET)。其中酯化反应生成的酯化水中含有大量乙醛、乙二醇、水等物质，且水中化学需氧量(COD)较高。为了实现可持续性发展，有的企业在2011年左右设计并建立了乙醛回收装置，从酯化水中回收乙醛和乙二醇，实现经济和环保的双重收益。目前，早前设计装置的乙醛和乙二醇的回收率相对于现在的装置较低，已经不能满足需求，所以有必要进行工艺优化提高回收率。1乙醛回收装置的工艺原理现有乙醛回收装置包括酯化水汽提，乙醛精馏和回用乙二醇提纯等系统。聚酯装置酯化水汽提采用蒸汽汽提，该操作使得工艺废水中的乙醛绝大部分能通过汽提塔顶排出，形成乙醛和水蒸气的混合尾气，其中乙醛质量分数为8%~12%。汽提尾气经汽提尾气冷凝器冷凝后，再用冷冻水过冷至42℃以下，冷凝液接着送至乙醛精馏塔进一步精馏提纯乙醛。精馏塔顶温度采用一定回流比控制在43~46.8℃，操作压力为0.15MPa，此时在乙醛精馏塔顶得到质量分数大于98%的工业乙醛。乙醛和乙二醇的缔合物在乙醛精馏塔中部分分解产生乙醛和乙二醇，乙醛在塔顶富集，乙二醇在塔釜富集。乙醛精馏塔釜得到浓度较低的乙二醇水溶液，塔釜液经过乙二醇提纯塔蒸馏提纯，将水和少量其它有机物从塔顶脱除，乙二醇提纯塔釜得到质量分数大于85%的乙二醇，这部分乙二醇经泵输送至聚酯主装置回用。2现有乙醛回收装置系统(1)精馏塔系统效率不高，导致大部分1,3-二甲基环氧二戊烷(2-MD)未分解，未分解的2-MD进入热媒炉被焚烧。(2)乙醛在酯化水系统和汽提尾气系统中挥发量和逃逸量偏高，导致乙醛回收率偏低。(3)从现有生产数据来看，乙醛精馏塔的蒸汽消耗量偏大，乙醛回流量偏大，这也从另一个方面说明了精馏塔内件效果差，效率偏低。(4)乙醛精馏塔不能直接使用自产的饱和蒸汽作为热源，需和热电厂蒸汽并网后，乙醛纯度才能得到保证，反映了精馏塔的效率和乙醛塔顶回流单元不匹配。(5)汽提系统效率低，造成酯化水中的乙醛不能被有效地提取完全。(6)聚合装置内真空系统尾气直接收集后进入煤炉焚烧，该尾气中含有较高浓度的乙醛气体，未被有效收集。3提高乙醛回收产量的优化设计根据乙醛产品的特殊性，为保证乙醛装置的可靠稳定运行，尤其要重视介质接触的材料的选择和安全的设计。由于乙醛装置现有设备的限制，想要完全提产到同行业优秀水平，需要对乙醛回收装置进行彻底改造。该过程周期太长，成本太高，可行性不高。根据现有乙醛回收装置的配置，考虑到合理的投资成本及需要达到的增产目的，经过仔细计算，比较理想的增产技改方案如下：(1)彻底改造乙醛精馏塔系统，将原有的两层波纹板拆除，其中一层改为导向浮阀塔，另一层改为丝网填料，并且在精馏塔底增加加热夹套，减少蒸汽损耗，同时塔身增高3m，改善蒸馏效果；(2)在汽提塔和汽提尾气冷凝液储罐之间增加冷冻水冷凝器，将汽提凝液温度由42℃降至18℃，减少乙醛逃逸量；(3)将原先输送至煤炉焚烧的汽提尾气不凝气接回酯化废水罐重新汽提分离回收，提高乙醛回收量；(4)酯化废水罐外增加冷冻水汽提冷凝器，罐内产生的不凝气接进煤炉焚烧；(5)将乙醛精馏塔出来的部分含有乙二醇和乙醛的精馏废水接入聚合装置工艺塔，利用工艺塔的工作环境对乙二醇和乙醛进行回收，有效分担乙二醇分离塔的工作负荷，既降低了乙二醇分离塔的能耗，又提高了乙醛回收产量。经过重新设计和改造，提高了乙醛回收系统的回流次数，有效遏制了乙醛逃逸，并增加了回收来源。乙醛、乙二醇回收系统工艺流程如图1所示。4改造效果通过20d的产量记录可知：改造前乙醛平均产量为2.62t/d，改造后乙醛平均产量为3.4689t/d，增产0.8489t/d，增产率32.4%。改造后效益增加(乙醛单价以6500元/t计)：0.8489×6500=5517.85元/d。5结语采取以上措施后，有效提高了乙醛尾气的冷凝效率，降低了汽提尾气凝液的温度，改善了乙醛提纯的分离效率，降低了蒸汽消耗量和塔顶乙醛回流量，同时遏制了乙醛逃逸量，提升了汽提效果。对乙醛回收的优化不仅使得其安全性得到了提高，并且获得了经济效益和社会效益。作者：戚黎洲王海英沈建峰张振华张小磊单位：桐昆集团浙江恒盛化纤有限公司