《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）

减少催化剂和有毒物质损失造成的环境污染(优化操作)环己醇生产工艺(1)神马集团尼龙66盐公司环己醇装置的生产方法采用日本朝日化学公司开发的具有世界先进水平的新技术。由环己烯经苯部分加氢再经水合成环己醇的新工艺具有低消耗、节能和安全生产的特点。环己醇的生产过程如图1所示：图1中环己醇的生产过程环己烯在反应器R301和302中与水合催化剂充分混合，并在120，0.5MP a(N2压力)下与水反应生成环己醇。主要反应公式如下：反应转化率约为10%。生成的环己醇在T304/305塔中分离，然后作为己二酸原料送出。环己烯被回收利用，产品收率接近100%。在生产过程中，催化剂和反应物的分离是一个重要的环节。反应器R301/302分为上部和下部，物料在反应器下部通过循环搅拌充分混合反应。上部设有沉降部和高度约800毫米的栅格板，用于催化剂物料的静态沉降分离。由于在同一反应器中搅拌和沉降时间的影响，催化剂和反应物不能完全分离。部分催化剂随物料进入后系统，在T305进料闪蒸器E315-1/-2中分离。当催化剂在E315-2中积聚并达到一定浓度时，积聚的催化剂通过泵P315与环己醇一起排出，以维持环己醇装置的正常稳定生产。催化剂损失的现状(2)如上所述，从系统中排出的催化剂含有更多的重组分，这将影响催化剂的活性，因此不能重复使用。这导致催化剂和环己醇的损失，排放的物质造成环境污染。有两个主要因素影响反应器中催化剂的量：搅拌器的转速和催化剂界面的高度。搅拌器速度越高，界面越高，催化剂损失越严重。据统计，当转速为50r/min，界面为20%时，系统投入48t催化剂35个月。现在该系统仍有25t催化剂。在过去的35个月中，催化剂的总损失为23吨，平均每月约650公斤。几种操作条件下催化剂损失的比较(3)为了保证实际生产中环己醇的收率，界面和搅拌应保持在一定范围内。搅拌速度和界面过高，催化剂分离不好，催化剂损失大。如果界面和转速太低，将导致停留时间短，反应物和催化剂混合不均匀，并影响转化率。在保证正常生产的情况下，保持环己醇收率和减少催化剂损耗是降低催化剂消耗和减少环境污染的有效途径。因此，决定改变操作条件以确定更好的操作组合。从实验可知，当转速小于41r/min时，反应进入完全搅拌的控制区，这将明显影响环己醇的收率。从计算可知，当界面为0时，反应体积大大减小，直接影响装置的生产能力，不能满足环己醇的生产要求。经过综合考虑，决定选择以下两组工况进行试运行。检测到的催化剂废液的排量和催化剂含量如下：表1显示了界面0和转速43r/min的检测数据，由此计算出催化剂的损失约为180千克。表2显示了界面10%和转速45r/min的检测数据，由此计算出催化剂损失约为236kg。在前期生产中，在20%界面和50r/min转速条件下，理论计算平均催化剂月损失约为650kg。除了大修期间清洗反应器和催化剂再生系统停车大修造成的催化剂损失外，作为催化剂损失主要渠道的系统尾气的催化剂损失量不应小于500千克/月。比较上述三种操作条件材料性能(4)E315-2排放的催化剂主要成分是二氧化硅和三氧化二铝分子筛以及原料环己醇，造成一定的环境污染。空气中环己醇的允许浓度为50毫克/立方米，是一种带有樟脑气味的挥发性气体。当吸入时，环己醇会引起咳嗽、头痛、喉咙痛和皮肤发红。它可以作用于中枢神经系统，并在长期或反复接触后去除皮肤的油脂。效果评价(5)根据以上比较，在0界面和43r/min转速条件下，与原操作条件相比，在保证产率的同时，每月可节约催化剂250-350 kg，减少三废排放1-2t。根据10万元/t的成本计算，催化剂成本