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浓硫酸净化乙炔工艺系统改造小结

[日期:2017-12-28] 来源:《中氮肥》2017年第5期  作者: [字体: ]

浓硫酸净化乙炔工艺系统改造小结

 

王一鸣,李长峰

(安阳化学工业集团有限责任公司,河南安阳  455000

 

[  ] 针对某14-丁二醇项目(原料乙炔采用电石法制备)乙炔净化系统生产中浓硫酸凝固点较高、消耗高以及输送过程中易出现堵塞等问题,采用在浓硫酸净化塔前增设稀硫酸净化塔并适当提高乙炔冷却器出口温度等改进措施后,达到了降低生产成本、提高硫酸利用率的目的。

[关键词] 乙炔净化工艺;浓硫酸;结晶堵塞;改造措施;效果

 [中图分类号] TQ 221.24+2  [文献标志码] B  [文章编号] 1004-9932201705-0072-02

 

    鹤壁某化工企业100 kt/a 14-丁二醇(BDO)项目共2条生产线,采用乙炔与甲醛作为原料制备BDO。乙炔采用电石法制备,在其生产过程中因乙炔中硫化氢、磷化氢等杂质的含量较高,影响后续BDO合成系统催化剂的活性,因此须对粗乙炔进行净化后才能用于生产BDO

    国内传统乙炔净化工艺采用次氯酸钠净化粗乙炔,此方法成熟、稳定,但在各行业节能减排的大环境下,存在以下缺点: ① 消耗大量工业用水,同时排放二次水,加大了污水处理的压力;② 次氯酸钠会将氯离子带入电石渣浆中,不利于电石渣浆生产水泥;③ 乙炔中含有的硫、磷等杂质无法彻底除去,导致BDO合成催化剂寿命缩短;④ 安全系数低,操作难度大,次氯酸钠溶液中有效氯含量大于0.15%时,易生成氯乙炔并发生爆炸。

    如今,电石法乙炔生产企业陆续将乙炔净化更换为更为先进的浓硫酸净化工艺,相对于次氯酸钠净化乙炔工艺,具有节水、环保和安全等方面的优势。采用浓硫酸净化工艺,净化后的精乙炔中硫、磷化合物含量均能达到指标要求。

1  浓硫酸净化工艺简介

1.1  净化原理

    浓硫酸净化工艺选用98%的浓硫酸作为净化剂,利用浓硫酸的强氧化性和吸水性,氧化乙炔中的硫化氢、磷化氢等气体,并吸收其中的水分,得到精制乙炔气,达到除杂与干燥的目的[1-3]。主要反应如下:

    H2SO4+3H2S==4S+4H2O

    H2SO4+H2S==S+SO2+2H2O

    SO2+2H2S==3S+2H2O

    3PH3+4H2SO4==3H3PO4+4S+4H2O

1.2  工艺流程

    浓硫酸净化乙炔工艺流程简图如图1。净化工段主要由水洗冷却塔、浓硫酸净化塔、碱液中和塔3台塔及其附属系统组成,分为水洗、酸洗、碱洗3个过程。来自乙炔压缩机的粗乙炔气首先送入水洗冷却塔降温至38 ℃,除去其中固体颗粒杂质,并减少气体中饱和水蒸气的含量[4];之后进入浓硫酸净化塔,通过酸洗(98%的浓硫酸)除去粗乙炔中的硫、磷化合物等杂质,并吸收剩余水分;酸洗后的乙炔气由塔釜进入碱液中和塔,与自上而下的 15% 的稀碱液(氢氧化钠)发生中和反应,塔顶得到精制乙炔气。

更多内容详见《中氮肥》2017年第5

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