延長甲甲酯運行周期降低能源消耗

趙永亮（吉林石化公司丙烯腈廠）

甲基丙烯酸甲酯簡稱甲甲酯（代碼M M A），是一種重要的有機(jī)化工原料和化工產(chǎn)品，主要用于生產(chǎn)有機(jī)玻璃、聚氯乙烯助劑、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丁二烯共聚物、腈綸生產(chǎn)的第二單體，也可用作樹脂、膠黏劑、涂料、離子交換樹脂、紙張上光劑、紡織印染劑、皮革處理劑、潤滑油添加劑、原油降凝劑、木材浸潤劑、電機(jī)線圈的浸透劑、絕緣灌注材料、塑化劑等，用途十分廣泛，在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。國內(nèi)甲甲酯裝置生產(chǎn)技術(shù)落后，裝置運行周期短，綜合能耗高，國際競爭力弱，產(chǎn)量低無法滿足國內(nèi)需求，提高甲甲酯裝置運行周期勢在必行。

1 甲甲酯裝置運行情況介紹

目前國內(nèi)除上海賽科等合資企業(yè)的甲甲酯以外其它裝置運行不好，因聚合、設(shè)備泄漏等原因頻繁停產(chǎn)檢修，裝置一般運行30天左右停車檢修一次，裝置運行周期短，綜合能耗高，沒有達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)，最近兩年國內(nèi)甲甲酯實際產(chǎn)量遠(yuǎn)低于產(chǎn)能，實際產(chǎn)量只達(dá)到設(shè)計值的70%左右，因產(chǎn)量無法滿足國內(nèi)需求造成大量進(jìn)口。在甲甲酯產(chǎn)品利潤十分可觀時無法產(chǎn)出產(chǎn)品，影響甲甲酯裝置發(fā)展。因此甲甲酯裝置運行周期短，甲甲酯原料消耗高，成為國內(nèi)甲甲酯行業(yè)的瓶頸問題，有很多技術(shù)難題需要解決。

2 甲甲酯裝置存在問題

1）國內(nèi)甲甲酯裝置介紹。目前國內(nèi)甲甲酯裝置多數(shù)采用丙酮氰醇法，有國內(nèi)自主研發(fā)的老技術(shù)，一般最大產(chǎn)能為5 t/a；新技術(shù)引進(jìn)于意大利、德國技術(shù)，單套最大產(chǎn)能為10 t/a，分別于1991年、2008年投產(chǎn)。國外引進(jìn)新裝置投產(chǎn)以來一直運行不穩(wěn)定，因聚合、設(shè)備泄漏等原因頻繁停產(chǎn)檢修，沒有達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)，實際產(chǎn)量只達(dá)到設(shè)計值的80%左右，制約甲甲酯工業(yè)生產(chǎn)。

2）甲甲酯裝置存在問題。

一是無法控制物料聚合。酯化釜放空線、出料線聚合堵塞管線造成裝置停車，堵塞儀表測壓點、液位計等造成儀表失靈被迫停車檢修。

二是酯化單元酯化釜溢流線過濾器堵塞。各酯化釜間溢流線上的過濾器15天左右被瀝青質(zhì)聚合物堵塞造成酯化釜無法出料，裝置被迫停車清理過濾器。

三是酯化單元壓力高造成聯(lián)鎖跳車。酯化單元因粗酯塔聚合堵塞填料造成酯化釜壓力高反應(yīng)部分跳車，酯化釜出料過濾器聚合堵塞造成酯化系統(tǒng)壓力高反應(yīng)部分跳車。

四是酰胺化反應(yīng)轉(zhuǎn)化率低。正常指標(biāo)35%以上，目前只能達(dá)到32%~34%，影響產(chǎn)品質(zhì)量及消耗，酸度經(jīng)常高投用吸附劑頻繁，造成吸附劑消耗量過大。

五是主要原料消耗高。主要原料丙酮氰醇單耗設(shè)計值為0.970t，目前單耗一般1.000t以上，歷史最好水平為0.996t。

3 延長甲甲酯裝置運行周期降低能源消耗方法

1）加強(qiáng)酰胺化、酯化部分反應(yīng)物料配比控制，減少副反應(yīng)發(fā)生。

硫酸、丙酮氰醇、甲醇、水必須按比例保持平衡。配比好壞影響產(chǎn)品轉(zhuǎn)化率并加劇物料聚合。提高原料硫酸、丙酮氰醇純度分析精度，按物料純度及時調(diào)整硫酸與丙酮氰醇配比，控制進(jìn)入一級胺化反應(yīng)器硫酸與丙酮氰醇摩爾比為2∶1；包括進(jìn)入二級酰胺化反應(yīng)器丙酮氰醇硫酸與丙酮氰醇總摩爾比為1.5∶1，丙酮氰醇進(jìn)入一級流量為總量的74%，進(jìn)入二級為26%。合理控制好配比，防止丙酮氰醇過量到下一道高溫工序時聚合，硫酸過量產(chǎn)生過多的廢酸水。酯化釜甲醇的加入量按丙酮氰醇的流量進(jìn)行比值調(diào)節(jié)，酯化釜水控制在20%~21%之間。各種原料配比要根據(jù)原料純度變化及時進(jìn)行調(diào)整。

2）嚴(yán)格控制好阻聚劑的加入，減少物料聚合。

加強(qiáng)阻聚劑的配制管理，嚴(yán)格控制阻聚劑配制濃度，保證阻聚劑有效組分。把控制阻聚劑流量表由易堵塞的普通轉(zhuǎn)子改為質(zhì)量流量計，提高計量準(zhǔn)確性。定期檢查阻聚劑噴嘴，防止噴嘴堵塞。

3）嚴(yán)格控制好酰胺加熱器溫度等關(guān)鍵工藝指標(biāo)。

一級酰胺混合物溫度控制95 ℃，二級控制105 ℃，酰胺加熱器溫度控制在165 ℃，保證酰胺轉(zhuǎn)化率。四個酯化釜溫度分別控制在98℃、108℃、118℃、125 ℃，保證粗甲甲酯盡可能蒸出，降低產(chǎn)品消耗。

4）加強(qiáng)原料分析管理，嚴(yán)把原料質(zhì)量關(guān)。

提高原料硫酸、丙酮氰醇、甲醇純度分析精度，嚴(yán)格控制硫酸純度在100.1%，減少雜質(zhì)及水帶入；嚴(yán)格控制丙酮氰醇純度大于98%，水含量小于0.5%，減少副反應(yīng)發(fā)生，避免酯化釜內(nèi)聚合堵塞出料過濾器。

5）采取各種措施防止酯化釜超壓。

各酯化釜內(nèi)頂部甲醇噴淋量嚴(yán)格按工藝指標(biāo)控制，防止噴淋量過大，甲醇汽化造成酯化釜超壓跳水車。粗酯塔回流量不能過大，防止形成液封，影響粗酯塔氣相上升，造成酯化釜超壓。盡可能減少向系統(tǒng)內(nèi)加氮氣，防止不凝氣體造成酯化釜超壓

6）嚴(yán)格控制精制塔回流比保證產(chǎn)品質(zhì)量，防止塔聚合。

第二精餾塔回流比嚴(yán)格控制在1.2，防止回流量過低造成產(chǎn)品中酸度不合格，投用吸附劑增加生產(chǎn)成本；并且回流量過小，引起塔聚合。

7）加強(qiáng)員工培訓(xùn)，提高技術(shù)水平及操作能力。

對生產(chǎn)技術(shù)管理人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，掌握甲甲酯工藝核心技術(shù)。對操作人員操作技能不間斷培訓(xùn)和訓(xùn)練，提高駕馭裝置的能力。操作人員用工性質(zhì)進(jìn)行優(yōu)化，提高員工歸屬感，增強(qiáng)責(zé)任意識。

8）加強(qiáng)生產(chǎn)精細(xì)化管理，及時發(fā)現(xiàn)解決裝置存在問題。

生產(chǎn)技術(shù)管理人員每天至少一次到中央控制室及現(xiàn)場檢查裝置運行情況，查看前一天D CS 曲線，看工藝指標(biāo)是否有超標(biāo)現(xiàn)象，如有超標(biāo)調(diào)查原因，根據(jù)實際情況制定整改措施，及時糾正預(yù)防。

4 結(jié)論

國內(nèi)甲甲酯裝置運行好壞影響中國甲甲酯裝置在國際上的競爭力，目前國內(nèi)甲甲酯生產(chǎn)技術(shù)水平不高，部分裝置技術(shù)落后，裝置運行周期短，開停車檢修頻繁，綜合能耗高，生產(chǎn)成本高，在國際上競爭力弱。因此甲甲酯裝置生產(chǎn)技術(shù)水平的提高是我們國內(nèi)同行義不容辭的責(zé)任，需要大家共同研究探討。

[1]霍鳳華.影響丙烯腈裝置長周期運行的因素探討.石油石化節(jié)能,2012,2(3):25-28.

[2]石明霞,王天亮.甲甲酯生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)展與市場分析[J].化工科技,2010,12(4):10-13.