芻議丙烯腈裝置技術應用管理

徐雅楠

摘要：丙烯腈是合成纖維、橡膠和樹脂生產的主要原料，在化工生產中，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，滿足現代工業社生產需要。本文在闡述丙烯腈裝置結構組成的基礎上，就其工藝原理展開分析，同時指出煉油產業丙烯腈裝置技術應用要點。期望能實現丙烯腈裝置的最優利用，繼而在保證工業生產效益的同時，實現現代企業的創新發展。

關鍵詞：丙烯腈裝置;工藝;技術要點

工業化背景下，我國對于丙烯腈的需求總量不斷增加，丙烯腈裝置的應用逐漸頻繁。從生產過程來看，丙烯腈生產工藝較為復雜，且各工藝組分之間的耦合關系較長，若不能規范丙烯腈生產裝置的約束管理，勢必影響設備各單元參數的控制精度，降低企業生產效率和質量。新時期，進行丙烯腈裝置技術應用管理應成為丙烯腈加工企業現代化生產的關鍵所在。

一、丙烯腈裝置結構組成

作為丙烯腈加工生產的重要支撐，丙烯腈裝置在現代化工企業中的應用極為普遍。從整體結構來看，其包含了反應部分、精制部分、輔助系統三個部分，其中，反應部分包括原料系統、反應系統、回收系統，而精制部分涉及精制系統、產品儲存系統，此外，空壓制冷系統、四效蒸發系統、AOGC系統是設備輔助系統的重要組成。

在整個設備應用中，回收和精制系統的應用極為關鍵，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、精餾等過程進行模擬，在其控制下，丙烯腈在裝置內的無效循環得以有效減少，有效地提升工業生產效率，保證了丙烯腈加工質量。

二、丙烯腈裝置的工藝原理

丙烯腈裝置的應用包含多個構件單元，在裝置各單元，其具體的反應狀況有所差異。要想正確把控丙烯腈裝置的工藝要點，需注重反應器、急冷塔、吸收塔、回收塔、乙腈塔、脫氫氰酸塔、成品塔和輕有機物氣提塔運作狀態的有效把控[1]。實際反應中，反應器、急冷塔、吸收塔、回收塔、脫氫氰酸塔、成品塔的運作較為關鍵。

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

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

三、煉油產業丙烯腈裝置技術應用要點

1、輔料指標管理

科學合理的進行輔料指標控制，能夠有效為丙烯腈裝置技術應用提供良好條件，確保丙烯腈生產的標準化、規范化。就原輔料指標控制而言，應注重丙烯、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，其指標管理需滿足以下條件（見表1）;而在液氨管理中，氨的指標需不低于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、急冷塔技術應用要點

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

3、吸收塔技術應用要點

吸收塔是丙烯腈、氫氰酸、乙腈等材料回收的重要單元，其工作環境較為復雜。設備運作中，要提升吸收塔的運作效率需注重低溫、增加吸水量操作。就煉油化企業而言，按照吸收塔貧水溫度TIC-1227A/S管理規范，在吸收塔溫度管理中，應通過調整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保持在4℃。

4、回收系統技術應用要點

為實現丙烯腈和乙腈的高效分離，在回收系統應用中，應注重以下控制要點：其一，系統管理回收系統側線溶劑中乙腈的含量，避免乙腈進入到塔頂粗丙烯腈中產生過多雜質。其二，在實際分離中，應就溶劑水量、溶劑水進料溫度、塔底再沸蒸汽量、回收塔進料溫度等要素進行規范管理，以此來保證分離的效率和質量。其三，還應注重塔釜再沸器蒸汽量的嚴格管理，以此來降低裝置的實際能耗。其四，在回收塔使用中，還應注重其靈敏點溫度的有效管理，按照回收塔靈敏點溫度TIC1233規范，其控制目標應保持在85～88℃，其五，還應注重回收塔頂壓偏高且波動大、調節閥失靈等異常問題的有效處理，以此來保證產品質量。

5、成品塔技術應用要點

要進一步提升丙烯腈質量，還應注重成品塔應用的規范管理。就操作過程來看，調整塔底采出量、再沸器負荷、塔頂冷凝負荷、回流量管理等都是成品塔控制的重要內容。在這些要素管理中，首先應關注成品塔貧水投入量的有效管理，即通過調整FIC-1309閥位調整貧水投入量，而在回流量管理中，應注重LICA-1308閥門的有效管理，此外，還應通過微調成品塔頂壓調節閥PIC-1303實現成品塔真空度的有效管理。需注意的是，在細節要素調節中，還要注重醋酸添加量的有效管理，同時注意其中補加脫鹽水量，避免過少，嚴防過程中出現聚合的風險，也不可過多，防止成品丙烯腈中水含量超標。

結論

丙烯腈裝置的應用對于現代工業生產具有重大影響。實踐過程中，人們只有充分認識到丙烯腈裝置的應用原理，并在工業生產中進行各個單元的具體把控，才能有效地提升裝置控制的規范程度，進而促進企業經濟效益增長和戰略目標實現。

參考文獻：

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

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