1.4丁二醇生產工藝中乙炔氣凈化新方法解析

王利超，杜道忠，賈芳娟

（河南能源化工集團鶴壁煤化工有限公司，河南 鶴壁 458000）

在工業產業運行及發展中，1.4丁二醇（BDO）作為較為重要的化工原料，主要被運用在生產聚氨酯樹脂、聚對苯二甲酸丁二醇酯以及γ-丁丙酯等產品中，并滿足醫藥、化工以及汽車等產業的發展需求。1.4丁二醇（BDO） 生產工藝中，存在著含有硫、磷的氫化物，為了保證乙炔氣符合標準，應該對其進行凈化處理，推動行業的穩步發展。

1 1.4丁二醇 (BDO)生產工藝中乙炔氣凈化工藝的現狀

通過對BDO生產工藝的分析，粗乙炔氣的凈化器設備一般包括水洗塔（1個）、酸洗塔（1個） 以及堿洗塔（1個）、硫酸配置槽（1個）、堿液配制槽（1個） 循環泵（6個） 等。乙炔氣凈化的過程中，硫酸配置槽會將濃硫酸進行處理并送入到酸洗塔之中，通過系統性的工藝整合，達到去除雜質的目的[2]。但是，如硫、磷等化合物含量超標會對銅鉍催化劑造成破壞，影響乙炔氣凈化的有效性。而且，在該種工藝中，處理成本相對較高，為了避免這種工藝對BDO生產工藝中乙炔氣凈化工藝造成影響，應該創新新工藝方法[3]。

2 1.4丁二醇 (BDO)生產工藝中乙炔氣凈化新方法

從上述工藝生產中存在的問題，對乙炔氣的凈化處理方法進行分析，改造項目包括：需要把原C102酸洗塔更換為C102次氯酸鈉洗塔，增加次氯酸鈉槽10m3（一個），次氯酸鈉溶液配制槽10m3（一個），C102次氯酸鈉洗塔排出廢次氯酸鈉槽10m3（一個）及配套管線和附件，按照操作規程精乙炔氣需要配置指標進行配置[1]。

改造后如圖1所示。

圖1 改造后新工藝圖

3 乙炔凈化工藝流程描述

在乙炔精制單元中，粗乙炔氣由乙炔氣柜供入乙炔氣凈化單元中。粗乙炔氣首先經乙炔入口壓縮機05K101A/B/C將乙炔加壓，然后進入水洗塔 (05C101)，在水洗塔 (05C101)中，粗乙炔氣體與工藝水逆流接觸。用冷凍水將冷卻器(05E101)的低溫乙二醇冷卻,以維持低溫乙二醇溫度在8±2℃。水洗后乙炔氣進入次氯酸鈉塔（05C102），在次氯酸鈉塔中乙炔氣與次氯酸鈉塔逆流接觸，塔內次氯酸鈉為0.08%～0.12%，低溫乙二醇再次氯酸冷卻器 (05E102)中將循環次氯酸鈉冷卻至19～22℃。乙炔氣流入堿塔（05C103），在堿塔中與NaOH溶液逆流接觸，堿溶液為6%～8%的NaOH溶液。堿洗后的乙炔氣經乙炔壓縮機05K102A/B/C再次增壓后進入炔化反應單元[4]。

利用低溫水洗，脫除乙炔氣體中的部分飽和水蒸汽，降低次氯酸鈉消耗。次氯酸鈉塔的主要作用：用次氯酸鈉脫除乙炔中磷化氫、硫化氫，脫除后的硫化氫、磷化氫從廢次氯酸鈉中排出；堿洗塔的主要作用：進一步脫除乙炔中的硫化氫，和氣體中夾帶的酸霧，精制成99.9%乙炔氣。

從發生器來的乙炔氣經過洗滌塔，采用深井水進行冷卻。從水洗塔出來的乙炔氣經E101（水洗塔）5℃水冷卻器冷卻后，進入C101(水洗塔)脫出灰塵雜質，C102（次氯酸鈉塔）脫出S、P含量，C103（堿塔）與酸度乙炔氣體中和處理后進入反應系統。一旦出現分析數據偏高情況，應盡快更換C102和C103塔內廢次氯酸鈉和廢液堿，排出次氯酸鈉塔和堿塔內部分液位，補充新鮮次氯酸鈉和新鮮液堿，穩定正常控制指標和液位。

C101、C102、C103作為循環液，C101塔液位補充為脫鹽工藝水，C102利用次氯酸鈉配制槽濃度控制在0.03%～0.06%補充液位，C103利用液堿配制槽濃度控制在5%～10%，每班次排出C101、C102、C103塔內30%液位，補充新鮮液位35%，可以滿足塔內損耗和工藝指標[5]。

4 工藝控制指標

1） C2H2入水洗塔溫度：＜40℃；2） 配置NaCLO 有效氯：0.08%～0.12%。pH=7～8；3） 配制槽中和NaOH：6%～9%；4)C101塔液面：遠傳液位計控制40%～60%；5)C102塔液面：遠傳液位計控制30%～70%；6)C103塔液面：遠傳液位計控制30%～70%。

5 結果分析

使用硫酸和次氯酸鈉制精乙炔氣經濟對比見表1所示。

工藝C103塔排除廢液堿可以在污水利用調節pH=7～8；3） 配制槽中和NaOH：6%～9%；4)C1H值，C102塔排除廢次氯酸鈉可以做為原輔材料添加污水系統去除廢水中的氨氮。

結論得出：

表1 硫酸和次氯酸鈉制精乙炔對比表

在1.4丁二醇 (BDO)生產工藝中粗乙炔氣用次氯酸鈉凈化工藝改造后，及工藝處理方法的完善，可以有效簡化工藝，降低設備以及項目的成本支出，并減少工業生產中廢液處理費用及設備的占地面積，滿足1.4丁二醇 (BDO)生產工藝中乙炔氣凈化工藝處理的創新需求[5]，實現環保、安全的生產目的。