苯酚丙酮裝置簡介和重點部位及設(shè)備詳細版

1、文件編號：GD/FS-9192（安全管理范本系列）苯酚丙酮裝置簡介和重點1'部位及設(shè)備詳細版In Order To Simplify The Management Process And Improve The Management Efficiency, It IsNecessary To Make Effective Use Of Production Resources And Carry Out Production Activities.編輯：單位：日期：專業(yè)生產(chǎn)運營 / Sample Professional Contract文件編碼：GD/FS-9192苯酚丙酮裝置簡介和

2、重點部位及設(shè)備詳細版提示語：本安全管理文件適合使用于平時合理組織的生產(chǎn)過程中，有效利用生產(chǎn)資源，經(jīng)濟合 理地進行生產(chǎn)活動，以達到實現(xiàn)簡化管理過程，提高管理效率，實現(xiàn)預(yù)期的生產(chǎn)目標(biāo)。，文檔所 展示內(nèi)容即為所得，可在下載完成后直接進行編輯。、裝置簡介()裝置發(fā)展及類型1.裝置發(fā)展異丙苯法制備苯酚、丙酮是目前世界上獲得苯 酚、丙酮的主要技術(shù)路線，從20世紀(jì)50年代開始 工業(yè)化到目前為止，世界上約90%的苯酚來自該路 線，在世界苯酚工業(yè)中占主導(dǎo)地位,20xx年世界蘢 酚產(chǎn)能約為720X104t / a ,其中91%采用異丙苯我國采用異丙苯法制備苯酚、丙酮始自20世紀(jì)60年代中期,國內(nèi)第一套萬噸級異丙蘢

3、法苯酚丙酮 裝置于1970年在燕化公司建成投產(chǎn)z 1986年國內(nèi) 首套引進技術(shù)8X104t / a異丙蘢法苯酚丙酮裝置在燕化公司建成投產(chǎn),成為當(dāng)時 國內(nèi)最大的苯酚丙酮生產(chǎn)裝置。目前國內(nèi)苯酚丙酮主 要生產(chǎn)廠家有燕山石化、高橋石化、華字石化、吉林 石化、廣州建濤集團，所采用的工藝路線都是異丙苯 法制備苯酚、丙酮。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展、進步，苯 酚丙酮裝置生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大,目前國內(nèi)單套裝置最 大產(chǎn)能為燕化公司16X104t / a苯酚丙酮裝置,國內(nèi) 正在籌建的單套裝置最大產(chǎn)能為20X104t / ao德國Ineos苯酚有限公司以生產(chǎn)能力為620X104t/a為世界之最。隨著催化劑和生產(chǎn)工藝的發(fā)展,大多

4、數(shù)生產(chǎn)裝置制取異丙苯工藝已從傳統(tǒng)的AICI3法轉(zhuǎn)為固體磷酸或 沸石催化法,我國四大生產(chǎn)廠家和正在籌建的生產(chǎn)裝置皆采用后者。目前較先進的異丙苯制備苯酚工藝是Allied / UOP工藝，由美國UOP公司和美國聯(lián)合化學(xué)公司共同開發(fā),全球已有11家苯酚生產(chǎn)廠家采用 該工藝。目前，世界許多生產(chǎn)廠家紛紛對苯酚的生產(chǎn)技術(shù)進行改進和開發(fā)新的生產(chǎn)工藝。通過對成熟的異丙苯 制備苯酚工藝中催化劑和CHP分解、苯酚精制兩個工藝的硏究，朝著工藝路線更短,經(jīng)濟效益更好的方 向發(fā)展。2.裝置的主要類型異丙苯制備苯酚工藝分為三步：苯和丙烯反應(yīng)生成異丙苯，傳統(tǒng)工藝為A1C13法,目前廣泛使用的是沸石催化法,可采用 氣一液相法

5、和液相法。異丙蘢經(jīng)氧氣或空氣氧化，生成過氧化氫異丙苯(CHP)。設(shè)備有塔式反應(yīng)器和槽式反應(yīng)器2種。(3)CHP分解，生成苯酚和丙酮。反應(yīng)工藝有一步分解和二步分解,又可有正壓分解和負壓分解。匚)裝置工序纟鞍與工藝流程1,裝置工序組成異丙苯法制備蘢酚丙酮裝置的基本工序為：怪化工序、氧化工序、精制工序、回收工序。繪化工序苯與丙烯混合進入怪化反應(yīng)器,在催化劑作用下 進行怪化反應(yīng)，生成異丙苯。反應(yīng)生成的怪化液通過 精t留得到成品異丙苯送至儲罐,為下一道工序的原 料。過程中廢棄物怪化尾氣排入火炬系統(tǒng)焚燒;副產(chǎn) 物為廢油送至重怪儲罐。氧化工序異丙苯進入氧化器與新鮮空氣進行反應(yīng)生成過氧 第5頁專業(yè)生產(chǎn)運營 /

6、 Sample Professional Contract文件編碼：GD/FS-9192化氫異丙苯(CHP)0氧化液經(jīng)提濃后,進入分解反應(yīng) 器在濃硫酸的催化作用下，分解生成苯酚、丙酮；分 解液經(jīng)中和洗滌后，進人儲罐作為精制工序的原料。 過程中廢棄物氧化尾氣經(jīng)活性炭吸附后排人大氣。精制工序分解液經(jīng)粗丙酮塔塔頂、丙酮精制塔精制，在丙 酮精制塔側(cè)線分離出高純度丙酮產(chǎn)品，粗丙酮塔釜液 經(jīng)粗酚塔、苯酚回收塔、脫怪塔、酚處理器、苯酚精 制塔的精制,在苯酚精制塔側(cè)線得到高純度的苯酚產(chǎn) 品。過程中的廢氣為精制廢氣，排人火炬系統(tǒng)焚燒。 副產(chǎn)物為含酚焦油，冷卻后送人焦油儲罐。(4)回收工序?qū)乒ば騺淼妮p焦油經(jīng)N

7、aOH溶液洗滌后回 收其中的苯酚，然后得到含異丙苯、aMS(o甲 基苯乙烯)混合液。在加氫反應(yīng)器中經(jīng)加氫處理得到 異丙苯返回氧化進料緩沖槽。對裝置來的含酚、含丙 酮的廢水，經(jīng)pH值調(diào)節(jié)后用萃取的方法回收廢水中 的苯酚，在精t留方法中回收廢水中的丙酮，使廢水中 的苯酚、丙酮含量達到要求后排放到生化處理系統(tǒng)。2 .工藝溺呈工藝流程說明繪化工序 怪化原料苯由罐區(qū)或其他裝置來，進入苯緩沖罐脫水 后，由原料泵送至循環(huán)塔,在塔頂脫除水、丙烷及反 應(yīng)生成的輕組分，側(cè)線得到干苯送人怪化反應(yīng)器和轉(zhuǎn) 位怪化反應(yīng)器。原料苯與丙烯混合、預(yù)熱后與外循環(huán) 物料混合，分成三股進入怪化反應(yīng)器。在反應(yīng)器中苯 和丙烯反應(yīng)生成異丙

8、苯。怪化液送至循環(huán)塔進行分 離。怪化反應(yīng)器為多層催化劑床層的固定床反應(yīng)器。 原料苯與怪化反應(yīng)生成的副產(chǎn)物二異丙苯混合后,進 入轉(zhuǎn)位怪化反應(yīng)器發(fā)生轉(zhuǎn)位怪化反應(yīng)生成異丙苯。 異丙苯精制原料苯與怪化液和轉(zhuǎn)位怪化液混合進入循環(huán)塔。在塔頂脫除苯中水、丙烷及反應(yīng)生成的輕組分,塔釜 采出的物料經(jīng)釜液泵送至精憾塔進行常壓分離。異丙 苯從塔頂蒸出，塔釜采出送至二異精憾塔進行負壓分 離。二異丙苯從塔頂蒸出作為轉(zhuǎn)位怪化反應(yīng)的進料。塔釜重組分,經(jīng)重怪冷卻器冷卻后，作為廢油送至重 怪儲罐。氧化工序氧化新鮮異丙苯和來自提濃塔頂?shù)难h(huán)異丙苯冷凝 液、氧化尾氣冷凝液及經(jīng)。aMS加氫的回收異丙 苯一起進人氧化進料堿洗槽，用1%

9、2%NaOH稀 堿液循環(huán)洗滌以除去氧化反應(yīng)生成的有機酸。含有甲 基過氧化物(M H P)廢堿經(jīng)加熱分解后送人中和反應(yīng) 器。異丙苯加熱到80-(2后進入氧化器底部,與壓 縮機送來的新鮮空氣進行氧化反應(yīng),氧化器多為2 塔、4塔串聯(lián)或2個槽式反應(yīng)器串聯(lián)，氧化反應(yīng)靠外 循環(huán)撤熱。氧化液經(jīng)脫氣槽汽液分離后進人提濃工 序。氧化器操作壓力(頂)為0 . 310 . 35MPa ,操 作溫度92106弋。氧化尾氣經(jīng)冷卻、分離、活性 炭吸附后排人大氣。提濃氧化液經(jīng)閃蒸分離器閃蒸，底部液相自第一異丙 苯汽提塔再沸器進入該塔,汽提后塔底物料進入第二 異丙苯汽提塔，在塔釜得到濃度為82%84%過氧 化氫異丙苯(CHP

10、)作為分解進料。CHP提濃過程為負 壓操作,新鮮異丙苯作為2個異丙苯汽提塔回流自 第9頁專業(yè)生產(chǎn)運營 / Sample Professional Contract文件編碼：GD/FS-9192塔頂加入，閃蒸分離器與2個異丙苯汽提塔頂部汽 相冷凝后,都進入回流槽送回氧化進料堿洗槽。 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?常壓和負壓操作二種形式,負壓操作真空度為一0020MPa ,溫度76-78°C z分解液冷卻后再進人 中和工序。

11、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。精制工序丙酮精制分解液在分解液罐脫除部分水后經(jīng)精制進料泵送 出。預(yù)熱后進人粗丙酮塔,塔頂Y留出物進入丙酮精制 塔，塔釜采出為粗丙酮塔進料。丙酮精制塔采用減壓 精t留,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、。aMS和其他組分。塔釜液經(jīng)相分 離，水相進入丙酮汽提塔,油相溢流至輕焦油罐作為 加氫單元的進料。苯酚精制 粗丙酮塔塔釜物流為粗苯酚塔的進料,苯酚塔頂采出進入脫怪塔,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

12、,塔頂蒸汽直接進人粗 苯酚塔釜,塔釜焦油物流送人焦油儲罐。粗苯酚塔的塔頂物流在脫怪塔進行分離。塔頂f留 第口頁專業(yè)生產(chǎn)運營 / Sample Professional Contract文件編碼：GD/FS-9192出物送至中和,塔釜采出經(jīng)酚處理器處理后進人苯酚 精制塔。塔頂采出返回脫怪塔,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?；厥展ば?堿洗、酚水將精制工序來的輕焦油經(jīng)NaOH溶液洗滌后回 收其中的苯酚,然后得到異丙苯、。aMS混合液 作為脫怪塔進料。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

13、中的苯酚、丙酮含量達到要求后排放到生化處理 系統(tǒng)。 循環(huán)怪、加氫反應(yīng)堿洗后的輕焦油進入回收脫怪塔。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、aMS混合物，進入加氫反應(yīng)進料 罐。塔釜采出主要含。aMS和重芳怪送重廢怪 罐。脫輕、脫重后的輕焦油儲存于輕焦油罐，經(jīng)加氫 進料泵送人加氫反應(yīng)器。氫氣從反應(yīng)器頂部加入加氫 反應(yīng)器。在耙催化劑的作用下，口一甲基苯乙烯與 氫氣反應(yīng)生成異丙苯,反應(yīng)物冷卻后部分作為氧化進 料返回氧化進料堿洗槽。(三)化學(xué)反應(yīng)過程1 .固體磷酸或沸石催化法繪化反應(yīng)(1) 固體磷酸或沸石催化法化學(xué)反應(yīng)特點怪化反應(yīng)是在催化劑表面上進行的,其反應(yīng)過程 為：

14、原料分子從液相主體擴散到催化劑表面。原 料分子由催化劑表面向內(nèi)擴散。原料分子被催化劑 活性中心吸附。原料分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。產(chǎn)品從 第13頁-專業(yè)生產(chǎn)運營 / Sample Professional Contract文件編碼：GD/FS-9192催化劑活性中心脫附。產(chǎn)品分子沿催化劑內(nèi)向夕卜擴 散。產(chǎn)品分子擴散主流中。(2) 主要反應(yīng)、副反應(yīng)2 .氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)特點：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)物對反 應(yīng)能自動加速，亦稱自催化氧化反應(yīng)。3 ,分解反應(yīng)分解反應(yīng)特點以硫酸為催化劑的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

15、分解，生成 苯酚、丙酮。(2) 主要反應(yīng)、副反應(yīng)(3) 反應(yīng)機理4 . aMS加氫反應(yīng)反應(yīng)特點：在耙系催化劑作用下,采用滴流床加氫工藝對。aMS加氫,生成異丙苯。反應(yīng)機理 主要操作條件及工藝技術(shù)特點1. 主要操作條件因不同的工藝操作條件不同,這里主要對目前廣 泛使用的沸石催化法異丙苯工藝和干式氧化及負壓二 級分解進行介紹,主要操作條件見表376。2. 工藝技術(shù)特點異丙苯法苯酚、丙酮生產(chǎn)工藝在當(dāng)前苯酚生產(chǎn)工 藝中占重要地位,具有一個過程，兩個產(chǎn)品的優(yōu)點。 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

16、放量少,較三氯化鋁法先進，但該工藝有 腐蝕，同時由于固體磷酸催化劑不具備反怪化作用， 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，但裝置運行平 穩(wěn),操作簡便。分子篩作為怪化及轉(zhuǎn)位怪化催化劑, 具有怪化和反怪化作用,可以將怪化反應(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 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,對溫度、酸和堿都 很敏感，高溫和遇酸或堿都會發(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

17、于氧化和分解反應(yīng)生成的副產(chǎn)物多,有些副產(chǎn) 第17頁專業(yè)生產(chǎn)運營 / Sample Professional Contract文件編碼：GD/FS-9192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憾和化學(xué)處理相結(jié) 合的方法,采用5-7個精倔塔和2-4個化學(xué)處理 器的工藝。為了提高過程的總收率，對反應(yīng)副產(chǎn)物。a MS采用加氫處理使之生成異丙苯而達到回收的目 的。二重點部位及設(shè)備重點部位1 .繪化、轉(zhuǎn)位繪化反應(yīng)系統(tǒng)從圖38可以看出,繪化反應(yīng)系統(tǒng)主要由苯加 料泵、循環(huán)塔、干苯罐、進料換熱器、怪化反應(yīng)器、 苯烯混合器、丙烯儲罐、丙烯加熱器、丙烯加料泵、 外循環(huán)換熱器、

18、夕卜循環(huán)泵、轉(zhuǎn)位怪化反應(yīng)器、二異丙 苯儲罐、二異丙苯泵、進料混合器、進料預(yù)熱器組 成。反應(yīng)溫度較高為160°C ,壓力高為3 . IMh z - 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39可以看出z氧化反應(yīng)系統(tǒng)主要由氧化 器加料泵、氧化進出料熱交換器、壓縮機、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)的進行，和堿分解一樣,不僅 造成生產(chǎn)過程CHP的損失,也會使系統(tǒng)溫

19、度升高, 同時伴隨著系統(tǒng)壓力升高,對安全生產(chǎn)影響極大。而 且在生產(chǎn)過程中熱分解比堿分解更普遍,危險性也更 大,應(yīng)予以高度重視。同時,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、二甲基茉醇造成生產(chǎn)過程CHP的損失，分解放 熱量使系統(tǒng)溫度升高；CHP在可變價金屬離子引發(fā) 下可產(chǎn)生分解生成二甲基平醇等副產(chǎn)物,如二價鐵離 子等。在氧化反應(yīng)過程中，許多副反應(yīng)產(chǎn)生有機酸, 會對設(shè)備產(chǎn)生腐蝕作用,嚴(yán)重時造成系統(tǒng)泄漏,也是 應(yīng)予以特別關(guān)注。3, 提濃工序從圖310可以看出,提濃系統(tǒng)由提濃進料 泵、預(yù)閃蒸進料加熱器、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性 是CHP的熱分解，特別是兩個提濃再沸器易發(fā)生 CHP局部的過熱,加劇熱分解。同時，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