《安全技术》之减少催化剂和有毒物料流失对环境的污染（优化操作） VIP专享VIP免费

减少催化剂和有毒物料流失对环境的污染（优化操作）环己醇生产流程（1）神马集团尼龙66盐公司环己醇装置的生产方法，采用的是由日本旭化成公司开发的、具有世界先进水平的新技术。用苯部分加氢生成环己烯，再经水合成环己醇的新工艺，具有低耗、节能、安全生产的特点。环己醇的生产流程如图1所示：图1环已醇生产流程环己烯在反应器R301、302与水合催化剂充分混合，在120℃、0.5MPa（N2加压）下与水作用生成环己醇，其主要反应式如下：此反应转化率在10%左右。生成的环己醇在T304/305塔中分离后作为己二酸的原料送出，环己烯循环使用，产品收率几乎达到100%。在生产过程中，催化剂与反应物的分离是一个重要环节。反应器R301/302，分为上下两部分，物料在反应器下部通过循环搅拌充分混合反应。上部设有沉降部，高度800mm左右的栅板，用于催化剂的物料的静置沉降分离。由于同在一个反应器内，受搅拌及沉降时间长短的影响，催化剂和反应物不能完全分离，一部分催化剂随物料进入后系统，在T305进料闪蒸器E315-1/-2内被分离，催化剂在E315-2中积累，积累到一定浓度时，由泵P315将积累的催化剂连同环己醇一起排出，以维持环己醇装置正常稳定生产。催化剂流失现状（2）如上所述，由于排出系统外的催化剂含有较多的重组分，再投入反应器内会影响到催化剂的活性，因此不能被重复利用，这就造成了催化剂和环己醇的流失，同时排出的物料造成环境污染。影响反应器带出的催化剂量的主要因素有2个：搅拌器转速和催化剂界面的高低。搅拌器转速越大、界面越高、催化剂流失就越严重。据统计，在转速为50r/min、界面为20%情况下运行的35个月中，共投入催化剂48t,现在系统还有催化剂25t，在过去的35个月中催化剂共流失23t左右平均每月约650kg左右。几种操作条件下催化剂流失量比较（3）在实际生产中为了保证环己醇收率，界面和搅拌应保持在一定的范围内。搅拌转速和界面过高，催化剂分离不好，催化剂流失量大；界面和转速过低，会导致停留时间短、反应物与催化剂混合不均，影响转化率。在保证正常生产的情况下，维持环己醇收率、减少催化剂流失，是减少催化剂消耗和减轻环境污染的有效途径。因此决定改变操作条件、以确定一个较好的操作组合。由实验得知，在转速小于41r/min时，反应进入搅拌通力控制区，会明显影响环己醇收率。又通过计算而知，在界面为0时，反应体积大幅减少，直接影响装置生产能力，不能满足环己醇生产要求。综合考虑，决定选定以下两组操作条件试运。检测到催化剂废液排量及催化剂含量如下：表1为界面0、转速43r/min的检测数据，由此计算催化剂流失约为180kg。表2为界面10%、转速45r/min的检测数据，由此计算催化剂流失约为236kg。在以前生产中，界面为20%、转速50r/min的条件下，理论计算平均每月流失催化剂为650kg左右。除去检修对反应器清扫以及催化剂再生系统停车检修的催化剂流失以外，作为催化剂流失主要渠道的系统外排，催化剂流失量不小于500kg/月。对以上3组操作条件比较可知，在界面为0、转速为43r/min时，催化剂和环己醇流失量最小，而且在此条件下，环己醇收率不变，不影响正常生产。物料性质（4）E315-2排出的催化剂主要成分Sio2和AI2O3分子筛和物料环己醇，对环境造成一定的污染。环己醇在空气中的允许浓度50mg/m3，是易挥发气体，有樟脑气味，吸入时会造成咳嗽、头痛、咽喉痛，皮肤接触发红，能对中枢神经系统发生作用，长期或反复接触，可使皮肤脱脂。效果评价（5）根据以上对比情况，在0界面、转速43r/min情况下，在保证产量的同时，与原来的操作条件下相比，每月可节约催化剂250~350kg，同时减少三废排放1~2t。催化剂按10万元/t的成本计算，可节约催化剂经费35万元/a，节约三废排放费30万元。优化操作不仅降低了成本，而且减少了环境污染，取得了较好的经济效益和社会效益。（纪玉春高小红王留栓程东伟）