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控制(control)好氧化物汽提塔、PX蒸餾塔、BME蒸餾塔的操作,盡可能通過氧化物汽提塔將氧化反應的副產物BME(安息香酸甲酯)以及未反應的PX汽提出來,再經過PX蒸餾塔將PX分離(Separation)出來排至V2101,通過BME蒸餾塔將BME分離出來排出裝置,若氧化物汽提塔、PX蒸餾塔、BME蒸餾塔工作效果(xiàoguǒ)不好,有可能使大量的BME進入PX及PTE系統,一則影響裝置的處理量,再有BME對催化劑還有毒化作用,影響氧化反應的正常進行。同理提高氧化塔進料PTE中的PTE的含量,也能起到降耗的目的。因為若PTE中DM
T、DMI(間對苯二甲酸二甲酯)、DMO(鄰對苯二甲酸二甲酯)、BME等含量太高,這部分物料在裝置(Apparatus)內循環,不僅僅消耗了能源,而且占據了反應器和其它設備的有限空間,另外PTE中所含的BM
E、DMO等對鈷、錳催化劑有毒化作用,使催化劑的活性降低,從而影響(influence)氧化反應因此一定要控制BME蒸餾塔、PTE蒸餾塔操作以提高(PTE的純度。昆山空壓機是回轉容積式壓縮機,在其中兩個帶有螺旋型齒輪的轉子相互嚙合,使兩個轉子嚙合處體積由大變小,從而將氣體壓縮并排出。
氧化塔的PX與PTE進料物質量比理論上為1:1,換算成質量分數應是1:1142.實際生產(Produce)中PTE進料可視PTE貯罐罐位調整。但是PX與PTE的配比不能相差太大。在生產過程中,尤其在240t/d提量至280t/d的過程中,由于氧化反應溫度較高,PX的反應深度大〔氧化物中TPS(對苯(化學式:C6H6) 二甲酸)含量相對較大,而PTS(對甲基苯甲酸)含量相對較小〕。
PTE的轉化率也較高,經過酯化反應后,粗酯中的PTE含量降低(reduce),從而造成PTE貯罐液位降低,進而導致(cause)氧化(oxidation)塔PTE進料降低,使PX和PTE的進料量比達到1:0187.由于PX進料較大就更利于氧化反應的進行,造成TPS含量更高,管線、設備(shèbèi)容易阻塞,同時也不利P2201的正常運行;再者由于反應劇烈導致過氧化反應,使PX消耗增高。為保證反應正常,開起了兩臺大空壓機,操作參數也相應做了調整DDD加大空氣量,降低反應溫度。以便多產生PTE,從而調整PX和PTE至合適比例。
殘渣量自1996年DMT擴產改造后,氧化塔新增一股殘渣(DMT蒸餾塔塔底物料()進料。加入殘渣的目的一是穩定氧化反應,二是抑制氧化反應減少高沸物的生成,三是由于殘渣中含有鈷、錳等,加入殘渣可以增加氧化物中的鈷、錳濃度(concentration)以利于氧化反應的進行。殘渣在氧化物中的濃度為6%~9%時,氧化反應比較好。
但是在下半年的生產過程中由于單塔的負荷較大,若要保持殘渣在氧(Oxygen)化(oxidation)物中的濃度在6%~9%,由于殘渣有抑制氧化反應的作用,另外殘渣中的鈷、錳離子活性較差(不如新鮮催化劑中的鈷、錳離子活性高),所以這種殘渣濃度不能保證氧化反應順利進行,使PX和PTE的轉化率下降,消耗上升。因此在實際操作中做了調整(Adjustment),控制(control)氧化物殘渣濃度在4%~6%,提高新鮮催化劑的進料量。通常情況下可以根據P
X、PTE的進料量,換算出殘渣的進料量,這一量在氧化負荷(load)不變情況下也固定(fixed)不變,而氧化物中的鈷、錳(manganese)離子濃度,由新鮮催化劑的進料量調整。昆山空壓機保養冷卻水通過管道進入空壓機中間冷卻器對一級壓縮排出的氣體進行冷卻降溫,再進入后冷器對排氣進行冷卻,另一路冷卻水進水管道經過主電機上部的兩組換熱器冷卻電機繞組,還有一路對油冷卻器進行冷卻。在氧化物的色譜分析數據中殘渣量的變化一般由兩種因素引起,一是殘渣進料量變化,二是氧化反應殘渣生成量發生變化。若殘渣的進料量過大,在保證氧化物中鈷、錳離子濃度恒定的情況下,則勢必使新鮮催化劑的進料量減少,從而影響(influence)氧化反應的正常進行;若氧化反應生成的殘渣量過多,則說明氧化反應本身存在問題,這兩點都會造成PX消耗上升。具體變化結果請參照。
新鮮催化劑的量根據氧化反應機理,鈷(gǔ)離子在P
X、PTE氧化(oxidation)過程(guò chéng)中具有雙重作用,它既可以與烴類作用產生活性自由基,加速反應,又可以與自由基作用形成分子化合物,使氧化反應減速。昆山空壓機是回轉容積式壓縮機,在其中兩個帶有螺旋型齒輪的轉子相互嚙合,使兩個轉子嚙合處體積由大變小,從而將氣體壓縮并排出。根據有關資料(Means)以及近兩年裝置運行的經驗(experience),氧化物中的鈷離子濃度在170×10-6~210×10-6,氧化反應較好(注:氧化物中的鈷離子有兩個來源,其一來自新鮮催化劑,其二來自殘渣進料)。在下半年的“兩塔一線”生產過程中,尤其在由240t/d提量到280t/d的過程中,盡管采取了提高溫度(temperature),增加空氣量等措施,但是氧化物的酸值還是較低(190mgKOH/g),經過研究(research)發現若氧化物中的鈷離子濃度低,尤其在殘渣加入量大,新鮮催化劑加入量小的情況下,氧化反應不充分。因此降低殘渣進料量,提高新鮮催化劑的進料量,以提高活性高的新鮮鈷、錳離子的含量,另外維持氧化物中的鈷離子濃度在上限210×10-6左右。經過調整使氧化反應深度有所提高,酸值上升,消耗(consume)下降。
空氣(Basin air)量空氣量不足會導致氧化(oxidation)反應深度不夠,使氧化反應的中間產物如:芳醇、芳醛和芳酸起酯化縮合反應,生成芳酯和芳醛類高沸物,使PX單耗上升。空氣量太大,一是容易發生過氧化反應,二是會引起尾氣氧含量增加,使操作控制不安全,當尾氣中氧含量超過6%時有發生爆炸的危險。根據生產(Produce)實踐,氧化塔的進空氣量根據尾氣中氧含量調整。尾氣中的氧含量一般控制在215%~315%.
在氧化負荷(load)較低的情況下,為了節省(spare)電力,采用了“大小壓縮機(compressor)”運行方式,在240t/d負荷下空氣量還能夠滿足。昆山空壓機是一種用以壓縮氣體的設備。空氣壓縮機與水泵構造類似。大多數空氣壓縮機是往復活塞式,旋轉葉片或旋轉螺桿。離心式壓縮機是非常大的應用程序。昆山空壓機是回轉容積式壓縮機,在其中兩個帶有螺旋型齒輪的轉子相互嚙合,使兩個轉子嚙合處體積由大變小,從而將氣體壓縮并排出。但隨著負荷的提高(,空氣量就表現出不足。在提量至280t/d的過程(guò chéng)中,由于一大一小壓縮機能力有限,氧化塔尾氣氧包含比重僅能維持在1%左右,甚至更低。此時的氧化物酸值只有190mgKOH/g左右。為了保證氧化物的酸值,不得已將氧化反應溫度(temperature)提高,而且突破了工藝(Technology)卡片要求的162℃上限(具體情況下面將在“氧化反應溫度”一節中詳細介紹(Introduce))。但是這種操作條件對氧化反應極為不利,首先,在高溫條件下,氧化反應比較劇烈,TP
S、MMT(對苯二甲酸單甲酯)都有可能過度氧化而脫羧,生成C
O、CO2、H2
O、BM
E、苯甲酸、甲苯、酚類、甲酸、乙酸等這段時間內PX消耗上升,BME的外排量明顯增加,而且氧化反應的燃燒比也明顯提高(詳),氧化物的實際酸值和理論酸值(根據氧化物色譜數據中三酸各自的包含比重,以及三酸各自與KOH反應的摩爾當量換算出的酸值DDD理論酸值=6.75×TPS+3.11×MMT+4.12×PTS)差距較大(詳),說明除了目標(cause)產物三酸(TP
S、PT
S、MMT)外,還有其它酸性物質存在其次,由于空氣量不足,導致氧化反應深度不夠,這和氧化物的酸值低以及氧化物中的TAE包含比重較高相符。在這種條件(tiáo jiàn)下,氧化反應既存在過氧化反應又存在反應不完全的現象。因此在這段時間(time)內PX消耗明顯上升。