case
案例分析
環(huán)己醇裝置水合催化劑過(guò)濾器

項(xiàng)目背景:
水合法制環(huán)己醇工藝,最早由神馬集團(tuán)從日本旭化成公司引進(jìn)。目前屬于國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的環(huán)己醇制備工藝,采用兩臺(tái)水合反應(yīng)器串聯(lián)方式進(jìn)行反應(yīng),水合反應(yīng)器中橫置格柵將其分為反應(yīng)部和沉降部。反應(yīng)部環(huán)己烯在0.6MPa,126℃及水合催化劑作用下與水反應(yīng)生成環(huán)己醇;通過(guò)沉降部將物料與催化劑分離,分離出的物料通過(guò)溢流送入后系統(tǒng)精制。水合催化劑采用流動(dòng)床形式,新催化劑的粒徑1~3um。

現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題:
水合法制環(huán)己醇工藝中,水合催化劑的流失主要來(lái)自水合反應(yīng)器,因催化劑粒徑較小,同時(shí)催化反應(yīng)過(guò)程中存在不斷磨損導(dǎo)致粒徑進(jìn)一步減小,易隨工藝介質(zhì)流失,除造成直接經(jīng)濟(jì)損失,同時(shí)給系統(tǒng)帶來(lái)很多負(fù)面影響。該水合催化劑的流失為工藝特性所致,無(wú)法避免。
催化劑流失造成的不良影響:
l 昂貴的催化劑流失,產(chǎn)品環(huán)己醇的外排損耗。
l 塔和蒸發(fā)器等設(shè)備的堵塞
在環(huán)己醇分離塔內(nèi)塔板上堆積,堵塞塔板,蒸發(fā)器堵塞等。
影響負(fù)荷,降低產(chǎn)量;非正常停車檢修。
l 蒸發(fā)器氣化除雜分離流失的催化劑和產(chǎn)品需要消耗大量蒸汽。
l 汽化除雜分離出的含催化劑的廢油的廢物處理帶來(lái)的環(huán)保壓力。
永新的解決方案:
在水合反應(yīng)釜出口增加水合催化劑過(guò)濾器,水合反應(yīng)器出口的環(huán)己烯、環(huán)己醇混合液夾帶催化劑顆粒在0.5MPa、126℃狀態(tài)下進(jìn)入水合催化劑過(guò)濾器,通過(guò)分布器、聚結(jié)板、非對(duì)稱燒結(jié)膜元件,攔截液料中的水合催化劑固體顆粒,攔截的催化劑定期排入600#,返回反應(yīng)釜。保證后續(xù)精餾塔等設(shè)備的正常穩(wěn)定運(yùn)行,提升裝置產(chǎn)能,當(dāng)設(shè)備運(yùn)行壓差過(guò)高或具備臨時(shí)停車條件時(shí),可以在泄壓后進(jìn)行過(guò)濾裝置的超聲波再生,隨后過(guò)濾裝置繼續(xù)投用。
過(guò)濾器內(nèi)置超聲波清洗模塊,超聲波清洗的應(yīng)用原理是由超聲波發(fā)生器發(fā)出的高頻振蕩信號(hào),通過(guò)換能器轉(zhuǎn)換成高頻機(jī)械振蕩而傳播到介質(zhì),清洗溶劑中超聲波在清洗液中疏密相間的向前輻射,使液體流動(dòng)而產(chǎn)生數(shù)以萬(wàn)計(jì)的微小氣泡。存在于液體中的微小氣泡(空化核)在聲場(chǎng)的作用下振動(dòng),當(dāng)聲壓達(dá)到一定值時(shí),氣泡迅速增長(zhǎng),然后突然閉合,在氣泡閉合時(shí)產(chǎn)生沖擊波,在其周圍產(chǎn)生上千個(gè)大氣壓力,利用閉合時(shí)的爆炸沖擊波破壞不溶性污物而使它們分散于清洗液中。
當(dāng)水合催化劑被油污裹著而粘附在濾芯表面時(shí),油被乳化,水合催化劑即脫離沉入設(shè)備底部,從而達(dá)到濾芯表面凈化的目的。超聲波固有的穿透力,可以清洗各種表面復(fù)雜,形狀特異的物件,對(duì)小孔和縫隙都有很好的清洗效果。
經(jīng)濟(jì)效益:
(1)水合催化劑消耗降低
目前,水合催化劑價(jià)格按5萬(wàn)/噸計(jì)算,催化劑補(bǔ)充量2t/月;改造后,考慮催化劑的磨損和失活,新補(bǔ)充量按原補(bǔ)充量的10%保守計(jì)算。
預(yù)估收益:2t/月×11月/年×(1-10%)×5萬(wàn)/噸=99萬(wàn)/年
(2)蒸汽消耗的降低
氣化除雜工序停用后,蒸汽消耗將減少約2.5t/h;轉(zhuǎn)化率提高后,反應(yīng)器使用蒸汽量將減少約0.5t/h;蒸汽價(jià)格以150元/噸計(jì)。
預(yù)估收益:(2.5t/h+0.5t/h)×150元/噸×8000小時(shí)/年=360萬(wàn)/年
(3)節(jié)能減排,變廢為寶
項(xiàng)目實(shí)施后,之前氣化除雜系統(tǒng)每月排放12t的X油(環(huán)己醇濃度72%以上,價(jià)格約1900元/噸)將不再排放,脫環(huán)己烯塔塔釜外排燃料油量(環(huán)己醇濃度90%以上,價(jià)格約2000元/噸)每月將減少18t,環(huán)己醇市場(chǎng)價(jià)約7500元/噸。
預(yù)估收益:12t/月×11月/年×72%×(7500-1900)元/噸=53.23萬(wàn)/年
18t/月×11月/年×90%×(7500-2000)元/噸=98萬(wàn)/年
53.23萬(wàn)/年+98萬(wàn)/年=151.23萬(wàn)/年