?、谔釢?/p>
氧化液經(jīng)閃蒸分離器閃蒸，底部液相自第一異丙苯汽提塔再沸器進(jìn)入該塔，汽提后塔底物料進(jìn)入第二異丙苯汽提塔，在塔釜得到濃度為82％—84％過氧化氫異丙苯(CHP)作為分解進(jìn)料。CHP提濃過程為負(fù)壓操作，新鮮異丙苯作為2個(gè)異丙苯汽提塔回流自塔頂加入，閃蒸分離器與2個(gè)異丙苯汽提塔頂部汽相冷凝后，都進(jìn)入回流槽送回氧化進(jìn)料堿洗槽。
③分解
來自提濃工序的濃CHP液與回流丙酮、循環(huán)丙酮及水混合后進(jìn)人分解反應(yīng)器，在硫酸催化下，CHP分解成苯酚和丙酮等，反應(yīng)器頂部氣相冷凝后凝液作為回流丙酮返回分解，不凝氣深冷后排入火炬?？蔀槌汉拓?fù)壓操作二種形式，負(fù)壓操作真空度為—0．020MPa，溫度76-78℃，分解液冷卻后再進(jìn)人中和工序。
④中和
分解產(chǎn)物經(jīng)冷卻后送人中和反應(yīng)器與來自回收工段的酚鈉和濃硫酸混合進(jìn)中和反應(yīng)器，少量水相送至回收工序，油相經(jīng)水洗、油水分離后送人分解液罐作為精制原料。
(3)精制工序
①丙酮精制
分解液在分解液罐脫除部分水后經(jīng)精制進(jìn)料泵送出。預(yù)熱后進(jìn)人粗丙酮塔，塔頂餾出物進(jìn)入丙酮精制塔，塔釜采出為粗丙酮塔進(jìn)料。丙酮精制塔采用減壓精餾，從側(cè)線分離出高純度的丙酮產(chǎn)品，從塔底脫除水、異丙苯、。α—MS和其他組分。塔釜液經(jīng)相分離，水相進(jìn)入丙酮汽提塔，油相溢流至輕焦油罐作為加氫單元的進(jìn)料。
?、诒椒泳?/p>
粗丙酮塔塔釜物流為粗苯酚塔的進(jìn)料，苯酚塔頂采出進(jìn)入脫烴塔，塔釜液送人苯酚回收塔。苯酚回收塔從粗苯酚塔釜液中回收苯酚，塔頂蒸汽直接進(jìn)人粗苯酚塔釜，塔釜焦油物流送人焦油儲(chǔ)罐。
粗苯酚塔的塔頂物流在脫烴塔進(jìn)行分離。塔頂餾出物送至中和，塔釜采出經(jīng)酚處理器處理后進(jìn)人苯酚精制塔。塔頂采出返回脫烴塔，塔釜采出返回粗苯酮塔。高純度的苯酚產(chǎn)品由側(cè)線采出。
(4)回收工序
?、賶A洗、酚水
將精制工序來的輕焦油經(jīng)Na0H溶液洗滌后回收其中的苯酚，然后得到異丙苯、。α—MS混合液作為脫烴塔進(jìn)料。自裝置來的含酚、含丙酮的廢水，經(jīng)pH值調(diào)節(jié)后在苯酚萃取塔中用萃取的方法回收廢水中的苯酚，在丙酮回收塔中回收廢水中的丙酮，使廢水中的苯酚、丙酮含量達(dá)到要求后排放到生化處理系統(tǒng)。
?、谘h(huán)烴、加氫反應(yīng)
堿洗后的輕焦油進(jìn)入回收脫烴塔。丙酮在頂脫除回收，塔釜液送到脫重塔。輕組分從塔頂分離。側(cè)線采出異丙苯、α—MS混合物，進(jìn)入加氫反應(yīng)進(jìn)料罐。塔釜采出主要含。α—MS和重芳烴送重廢烴罐。脫輕、脫重后的輕焦油儲(chǔ)存于輕焦油罐，經(jīng)加氫進(jìn)料泵送人加氫反應(yīng)器。氫氣從反應(yīng)器頂部加入加氫反應(yīng)器。在鈀催化劑的作用下，口—甲基苯乙烯與氫氣反應(yīng)生成異丙苯，反應(yīng)物冷卻后部分作為氧化進(jìn)料返回氧化進(jìn)料堿洗槽。
(三)化學(xué)反應(yīng)過程
1．固體磷酸或沸石催化法烴化反應(yīng)
(1)固體磷酸或沸石催化法化學(xué)反應(yīng)特點(diǎn)
烴化反應(yīng)是在催化劑表面上進(jìn)行的，其反應(yīng)過程為：
?、僭戏肿訌囊合嘀黧w擴(kuò)散到催化劑表面。②原料分子由催化劑表面向內(nèi)擴(kuò)散。③原料分子被催化劑活性中心吸附。④原料分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。⑤產(chǎn)品從催化劑活性中心脫附。⑥產(chǎn)品分子沿催化劑內(nèi)向外擴(kuò)散。⑦產(chǎn)品分子擴(kuò)散主流中。
(2)主要反應(yīng)、副反應(yīng)
2．氧化反應(yīng)
(1)氧化反應(yīng)特點(diǎn)：
異丙苯氧化生成過氧化氫異丙苯的過程是液相氧化過程，表現(xiàn)為自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)特性。反應(yīng)產(chǎn)物對(duì)反應(yīng)能自動(dòng)加速，亦稱自催化氧化反應(yīng)。
3，分解反應(yīng)
(1)分解反應(yīng)特點(diǎn)
以硫酸為催化劑的CHP分解反應(yīng)是均相催化反應(yīng)過程，過氧化氫異丙苯在硫酸的作用下分解，生成苯酚、丙酮。
(2)主要反應(yīng)、副反應(yīng)
(3)反應(yīng)機(jī)理 4．α—MS加氫反應(yīng)
(1)反應(yīng)特點(diǎn)：
在鈀系催化劑作用下，采用滴流床加氫工藝對(duì)。α—MS加氫，生成異丙苯。
(2)反應(yīng)機(jī)理
(四)主要操作條件及工藝技術(shù)特點(diǎn)
1．主要操作條件
因不同的工藝操作條件不同，這里主要對(duì)目前廣泛使用的沸石催化法異丙苯工藝和干式氧化及負(fù)壓二級(jí)分解進(jìn)行介紹，主要操作條件見表3—76。
2．工藝技術(shù)特點(diǎn)
異丙苯法苯酚、丙酮生產(chǎn)工藝在當(dāng)前苯酚生產(chǎn)工藝中占重要地位，具有一個(gè)過程，兩個(gè)產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)。但由于反應(yīng)過程多，生產(chǎn)過程中副產(chǎn)物也多，所以造成了工藝流程長，工藝過程中技術(shù)難度也大。
固體磷酸法工藝生產(chǎn)異丙苯，在正常生產(chǎn)期間廢水、廢渣排放量少，較三氯化鋁法先進(jìn)，但該工藝有腐蝕，同時(shí)由于固體磷酸催化劑不具備反烴化作用，反應(yīng)生成的二異丙苯無法轉(zhuǎn)化為異丙苯，只能切除至界區(qū)外，影響了異丙苯收率的提高，但裝置運(yùn)行平穩(wěn)，操作簡(jiǎn)便。分子篩作為烴化及轉(zhuǎn)位烴化催化劑，具有烴化和反烴化作用，可以將烴化反應(yīng)生成的二異丙苯轉(zhuǎn)化為異丙苯，從而提高了異丙苯的收率，同時(shí)此工藝無廢水、無腐蝕，是一種清潔工藝。
過氧化氫異丙苯是過氧化物，對(duì)溫度、酸和堿都很敏感，高溫和遇酸或堿都會(huì)發(fā)生分解產(chǎn)生嚴(yán)重后果。為了防止過氧化氫異丙苯的分解，工藝過程中采取了堿洗，低溫、低濃度儲(chǔ)存、異丙苯?jīng)_洗、急速冷卻等聯(lián)鎖措施。合理使用聯(lián)鎖措施可以保證安全生產(chǎn)。
由于氧化和分解反應(yīng)生成的副產(chǎn)物多，有些副產(chǎn)物又與苯酚生成共沸物，造成產(chǎn)品的分離和精制困難。故在產(chǎn)品精制中采用了共沸精餾和化學(xué)處理相結(jié)合的方法，采用5—7個(gè)精餾塔和2—4個(gè)化學(xué)處理器的工藝。
為了提高過程的總收率，對(duì)反應(yīng)副產(chǎn)物。α—MS采用加氫處理使之生成異丙苯而達(dá)到回收的目的。
二、重點(diǎn)部位及設(shè)備
(一)重點(diǎn)部位
1．烴化、轉(zhuǎn)位烴化反應(yīng)系統(tǒng)
從圖3—8可以看出，烴化反應(yīng)系統(tǒng)主要由苯加料泵、循環(huán)塔、干苯罐、進(jìn)料換熱器、烴化反應(yīng)器、苯烯混合器、丙烯儲(chǔ)罐、丙烯加熱器、丙烯加料泵、外循環(huán)換熱器、外循環(huán)泵、轉(zhuǎn)位烴化反應(yīng)器、二異丙苯儲(chǔ)罐、二異丙苯泵、進(jìn)料混合器、進(jìn)料預(yù)熱器組成。反應(yīng)溫度較高為160℃，壓力高為3．1Mh，一旦出現(xiàn)飛溫，易造成超溫超壓情況，造成設(shè)備泄漏，引發(fā)著火爆炸。
2．氧化反應(yīng)系統(tǒng)
從圖3—9可以看出，氧化反應(yīng)系統(tǒng)主要由氧化器加料泵、氧化進(jìn)出料熱交換器、壓縮機(jī)、空氣堿洗塔、氧化反應(yīng)器、氧化器循環(huán)泵、循環(huán)冷卻器、脫氣槽、廢空氣冷卻器、廢空氣交換器、廢空氣深冷器、活性炭吸附器組成。由于過程產(chǎn)物過氧化氫異丙苯CHP存在著熱不穩(wěn)定性，遇熱易分解，分解放出大量熱又加速熱分解反應(yīng)的進(jìn)行，和堿分解一樣，不僅造成生產(chǎn)過程CHP的損失，也會(huì)使系統(tǒng)溫度升高，同時(shí)伴隨著系統(tǒng)壓力升高，對(duì)安全生產(chǎn)影響極大。而且在生產(chǎn)過程中熱分解比堿分解更普遍，危險(xiǎn)性也更大，應(yīng)予以高度重視。同時(shí)，CHP遇酸產(chǎn)生酸分解，生成苯酚和丙酮，苯酚是異丙苯氧化反應(yīng)的抑制劑，系統(tǒng)中含量過高會(huì)造成反應(yīng)終止，在生產(chǎn)過程中曾經(jīng)發(fā)生。CHP遇堿產(chǎn)生堿分解，生成副產(chǎn)物苯乙酮、二甲基芐醇造成生產(chǎn)過程CHP的損失，分解放熱量使系統(tǒng)溫度升高；CHP在可變價(jià)金屬離子引發(fā)下可產(chǎn)生分解生成二甲基芐醇等副產(chǎn)物，如二價(jià)鐵離子等。在氧化反應(yīng)過程中，許多副反應(yīng)產(chǎn)生有機(jī)酸，會(huì)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生腐蝕作用，嚴(yán)重時(shí)造成系統(tǒng)泄漏，也是應(yīng)予以特別關(guān)注。
3，提濃工序
從圖3—10可以看出，提濃系統(tǒng)由提濃進(jìn)料泵、預(yù)閃蒸進(jìn)料加熱器、預(yù)閃蒸分離器、第一異丙苯汽提塔再沸器、第一異丙苯汽提塔塔底泵、第二異丙苯汽提塔、第一異丙苯汽提塔冷凝器、異丙苯汽提回流槽、第二異丙苯汽提塔、第二異丙苯汽提塔冷凝器、塔釜由第二異丙苯汽提塔再沸器、第二異丙苯汽提塔塔底冷卻器、第二異丙苯汽提塔塔底槽、異丙苯汽提回流槽、異丙苯泵組成。提濃過程的主要危險(xiǎn)性是CHP的熱分解，特別是兩個(gè)提濃再沸器易發(fā)生CHP局部的過熱，加劇熱分解。同時(shí)，應(yīng)特別關(guān)注提濃液的冷卻，即第二異丙苯汽提塔塔底冷卻器效果，嚴(yán)防冷卻水未開或冷卻效果不好時(shí)，造成CHP的熱量積累，發(fā)生惡性熱分解事故。
圖3—10提濃、分解、中和系統(tǒng)工藝流程示意圖
1一預(yù)閃蒸槽；2一提濃I塔；3一提濃Ⅱ塔；4—提濃回流罐；5一CHP中間罐；6一分解冷凝器；7一分解反應(yīng)器；8—中和反應(yīng)器；卜中和水洗器；10——傾析器4．分解工序
從圖3—11可以看出，分解系統(tǒng)由分解進(jìn)料泵、分解反應(yīng)器、硫酸注入泵、分解出料泵、混合器、分解反應(yīng)器冷凝器、分解反應(yīng)器尾氣深冷器、二級(jí)分解反應(yīng)器、分解液冷卻器組成。使用硫酸做催化劑在工業(yè)上應(yīng)用最為廣泛，好處是分解迅速，用量少不需回收，缺點(diǎn)是CHP在硫酸的作用下迅速分解的同時(shí)也放出大量的熱，一旦過程失控，會(huì)因溫度壓力急劇上升而造成爆炸起火，因此分解過程的平穩(wěn)運(yùn)行也是整套裝置中安全工作的核心。
(二)重點(diǎn)設(shè)備
空氣壓縮機(jī)是整套裝置的關(guān)鍵設(shè)備，由于設(shè)備龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，技術(shù)含量高，價(jià)格昂貴等因素，故大多數(shù)裝置一般只配備一臺(tái)，其作用是為氧化反應(yīng)提供所需的空氣。一旦出口管線堵塞，不但會(huì)造成全線停車，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成管線爆裂，甚至直接造成壓縮機(jī)損壞。同時(shí)壓縮機(jī)的冷卻系統(tǒng)工作不良，也可造成壓縮機(jī)損壞，導(dǎo)致全線停車，空氣流量變化大時(shí)，可能引起喘振，因此對(duì)空氣壓縮機(jī)應(yīng)作為整套裝置的關(guān)鍵設(shè)備實(shí)行特護(hù)。
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