苯酚丙酮装置简介和重点部位及设备详细版

1、文件编号：GD/FS-9192（安全管理范本系列）苯酚丙酮装置简介和重点1'部位及设备详细版In Order To Simplify The Management Process And Improve The Management Efficiency, It IsNecessary To Make Effective Use Of Production Resources And Carry Out Production Activities.编辑：单位：日期：专业生产运营 / Sample Professional Contract文件编码：GD/FS-9192苯酚丙酮装置简介和

2、重点部位及设备详细版提示语：本安全管理文件适合使用于平时合理组织的生产过程中，有效利用生产资源，经济合 理地进行生产活动，以达到实现简化管理过程，提高管理效率，实现预期的生产目标。，文档所 展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。、装置简介()装置发展及类型1.装置发展异丙苯法制备苯酚、丙酮是目前世界上获得苯 酚、丙酮的主要技术路线，从20世纪50年代开始 工业化到目前为止，世界上约90%的苯酚来自该路 线，在世界苯酚工业中占主导地位,20xx年世界茏 酚产能约为720X104t / a ,其中91%采用异丙苯我国采用异丙苯法制备苯酚、丙酮始自20世纪60年代中期,国内第一套万吨级异丙茏

3、法苯酚丙酮 装置于1970年在燕化公司建成投产z 1986年国内 首套引进技术8X104t / a异丙茏法苯酚丙酮装置在燕化公司建成投产,成为当时 国内最大的苯酚丙酮生产装置。目前国内苯酚丙酮主 要生产厂家有燕山石化、高桥石化、华字石化、吉林 石化、广州建涛集团，所采用的工艺路线都是异丙苯 法制备苯酚、丙酮。随着技术的不断发展、进步，苯 酚丙酮装置生产规模不断扩大,目前国内单套装置最 大产能为燕化公司16X104t / a苯酚丙酮装置,国内 正在筹建的单套装置最大产能为20X104t / ao德国Ineos苯酚有限公司以生产能力为620X104t/a为世界之最。随着催化剂和生产工艺的发展,大多

4、数生产装置制取异丙苯工艺已从传统的AICI3法转为固体磷酸或 沸石催化法,我国四大生产厂家和正在筹建的生产装置皆采用后者。目前较先进的异丙苯制备苯酚工艺是Allied / UOP工艺，由美国UOP公司和美国联合化学公司共同开发,全球已有11家苯酚生产厂家采用 该工艺。目前，世界许多生产厂家纷纷对苯酚的生产技术进行改进和开发新的生产工艺。通过对成熟的异丙苯 制备苯酚工艺中催化剂和CHP分解、苯酚精制两个工艺的硏究，朝着工艺路线更短,经济效益更好的方 向发展。2.装置的主要类型异丙苯制备苯酚工艺分为三步：苯和丙烯反应生成异丙苯，传统工艺为A1C13法,目前广泛使用的是沸石催化法,可采用 气一液相法

5、和液相法。异丙茏经氧气或空气氧化，生成过氧化氢异丙苯(CHP)。设备有塔式反应器和槽式反应器2种。(3)CHP分解，生成苯酚和丙酮。反应工艺有一步分解和二步分解,又可有正压分解和负压分解。匚)装置工序纟鞍与工艺流程1,装置工序组成异丙苯法制备茏酚丙酮装置的基本工序为：怪化工序、氧化工序、精制工序、回收工序。绘化工序苯与丙烯混合进入怪化反应器,在催化剂作用下 进行怪化反应，生成异丙苯。反应生成的怪化液通过 精t留得到成品异丙苯送至储罐,为下一道工序的原 料。过程中废弃物怪化尾气排入火炬系统焚烧;副产 物为废油送至重怪储罐。氧化工序异丙苯进入氧化器与新鲜空气进行反应生成过氧 第5页专业生产运营 /

6、 Sample Professional Contract文件编码：GD/FS-9192化氢异丙苯(CHP)0氧化液经提浓后,进入分解反应 器在浓硫酸的催化作用下，分解生成苯酚、丙酮；分 解液经中和洗涤后，进人储罐作为精制工序的原料。 过程中废弃物氧化尾气经活性炭吸附后排人大气。精制工序分解液经粗丙酮塔塔顶、丙酮精制塔精制，在丙 酮精制塔侧线分离出高纯度丙酮产品，粗丙酮塔釜液 经粗酚塔、苯酚回收塔、脱怪塔、酚处理器、苯酚精 制塔的精制,在苯酚精制塔侧线得到高纯度的苯酚产 品。过程中的废气为精制废气，排人火炬系统焚烧。 副产物为含酚焦油，冷却后送人焦油储罐。(4)回收工序对精制工序来的轻焦油经N

7、aOH溶液洗涤后回 收其中的苯酚，然后得到含异丙苯、aMS(o甲 基苯乙烯)混合液。在加氢反应器中经加氢处理得到 异丙苯返回氧化进料缓冲槽。对装置来的含酚、含丙 酮的废水，经pH值调节后用萃取的方法回收废水中 的苯酚，在精t留方法中回收废水中的丙酮，使废水中 的苯酚、丙酮含量达到要求后排放到生化处理系统。2 .工艺溺呈工艺流程说明绘化工序 怪化原料苯由罐区或其他装置来，进入苯缓冲罐脱水 后，由原料泵送至循环塔,在塔顶脱除水、丙烷及反 应生成的轻组分，侧线得到干苯送人怪化反应器和转 位怪化反应器。原料苯与丙烯混合、预热后与外循环 物料混合，分成三股进入怪化反应器。在反应器中苯 和丙烯反应生成异丙

8、苯。怪化液送至循环塔进行分 离。怪化反应器为多层催化剂床层的固定床反应器。 原料苯与怪化反应生成的副产物二异丙苯混合后,进 入转位怪化反应器发生转位怪化反应生成异丙苯。 异丙苯精制原料苯与怪化液和转位怪化液混合进入循环塔。在塔顶脱除苯中水、丙烷及反应生成的轻组分,塔釜 采出的物料经釜液泵送至精憾塔进行常压分离。异丙 苯从塔顶蒸出，塔釜采出送至二异精憾塔进行负压分 离。二异丙苯从塔顶蒸出作为转位怪化反应的进料。塔釜重组分,经重怪冷却器冷却后，作为废油送至重 怪储罐。氧化工序氧化新鲜异丙苯和来自提浓塔顶的循环异丙苯冷凝 液、氧化尾气冷凝液及经。aMS加氢的回收异丙 苯一起进人氧化进料碱洗槽，用1%

9、2%NaOH稀 碱液循环洗涤以除去氧化反应生成的有机酸。含有甲 基过氧化物(M H P)废碱经加热分解后送人中和反应 器。异丙苯加热到80-(2后进入氧化器底部,与压 缩机送来的新鲜空气进行氧化反应,氧化器多为2 塔、4塔串联或2个槽式反应器串联，氧化反应靠外 循环撤热。氧化液经脱气槽汽液分离后进人提浓工 序。氧化器操作压力(顶)为0 . 310 . 35MPa ,操 作温度92106弋。氧化尾气经冷却、分离、活性 炭吸附后排人大气。提浓氧化液经闪蒸分离器闪蒸，底部液相自第一异丙 苯汽提塔再沸器进入该塔,汽提后塔底物料进入第二 异丙苯汽提塔，在塔釜得到浓度为82%84%过氧 化氢异丙苯(CHP

10、)作为分解进料。CHP提浓过程为负 压操作,新鲜异丙苯作为2个异丙苯汽提塔回流自 第9页专业生产运营 / Sample Professional Contract文件编码：GD/FS-9192塔顶加入，闪蒸分离器与2个异丙苯汽提塔顶部汽 相冷凝后,都进入回流槽送回氧化进料碱洗槽。 分解来自提浓工序的浓CHP液与回流丙酮、循环丙 酮及水混合后进人分解反应器,在硫酸催化下,CHP 分解成苯酚和丙酮等,反应器顶部气相冷凝后凝液作 为回流丙酮返回分解,不凝气深冷后排入火炬。可为 常压和负压操作二种形式,负压操作真空度为一0020MPa ,温度76-78°C z分解液冷却后再进人 中和工序。

11、中和分解产物经冷却后送人中和反应器与来自回收工 段的酚钠和浓硫酸混合进中和反应器，少量水相送至 回收工序，油相经水洗、油水分离后送人分解液罐作 为精制原料。精制工序丙酮精制分解液在分解液罐脱除部分水后经精制进料泵送 出。预热后进人粗丙酮塔,塔顶Y留出物进入丙酮精制 塔，塔釜采出为粗丙酮塔进料。丙酮精制塔采用减压 精t留,从侧线分离出高纯度的丙酮产品,从塔底脱除 水、异丙苯、。aMS和其他组分。塔釜液经相分 离，水相进入丙酮汽提塔,油相溢流至轻焦油罐作为 加氢单元的进料。苯酚精制 粗丙酮塔塔釜物流为粗苯酚塔的进料,苯酚塔顶采出进入脱怪塔,塔釜液送人苯酚回收塔。苯酚回收 塔从粗苯酚塔釜液中回收苯酚

12、,塔顶蒸汽直接进人粗 苯酚塔釜,塔釜焦油物流送人焦油储罐。粗苯酚塔的塔顶物流在脱怪塔进行分离。塔顶f留 第口页专业生产运营 / Sample Professional Contract文件编码：GD/FS-9192出物送至中和,塔釜采出经酚处理器处理后进人苯酚 精制塔。塔顶采出返回脱怪塔,塔釜采出返回粗苯酮 塔。高纯度的苯酚产品由侧线采出。回收工序 碱洗、酚水将精制工序来的轻焦油经NaOH溶液洗涤后回 收其中的苯酚,然后得到异丙苯、。aMS混合液 作为脱怪塔进料。自装置来的含酚、含丙酮的废水, 经pH值调节后在苯酚萃取塔中用萃取的方法回收废 水中的苯酚，在丙酮回收塔中回收废水中的丙酮，使 废水

13、中的苯酚、丙酮含量达到要求后排放到生化处理 系统。 循环怪、加氢反应碱洗后的轻焦油进入回收脱怪塔。丙酮在顶脱除 回收，塔釜液送到脱重塔。轻组分从塔顶分离。侧线 采出异丙苯、aMS混合物，进入加氢反应进料 罐。塔釜采出主要含。aMS和重芳怪送重废怪 罐。脱轻、脱重后的轻焦油储存于轻焦油罐，经加氢 进料泵送人加氢反应器。氢气从反应器顶部加入加氢 反应器。在耙催化剂的作用下，口一甲基苯乙烯与 氢气反应生成异丙苯,反应物冷却后部分作为氧化进 料返回氧化进料碱洗槽。(三)化学反应过程1 .固体磷酸或沸石催化法绘化反应(1) 固体磷酸或沸石催化法化学反应特点怪化反应是在催化剂表面上进行的,其反应过程 为：

14、原料分子从液相主体扩散到催化剂表面。原 料分子由催化剂表面向内扩散。原料分子被催化剂 活性中心吸附。原料分子发生化学反应。产品从 第13页-专业生产运营 / Sample Professional Contract文件编码：GD/FS-9192催化剂活性中心脱附。产品分子沿催化剂内向夕卜扩 散。产品分子扩散主流中。(2) 主要反应、副反应2 .氧化反应氧化反应特点：异丙苯氧化生成过氧化氢异丙苯的过程是液相氧 化过程，表现为自由基链式反应特性。反应产物对反 应能自动加速，亦称自催化氧化反应。3 ,分解反应分解反应特点以硫酸为催化剂的CHP分解反应是均相催化反 应过程，过氧化氢异丙苯在硫酸的作用下

15、分解，生成 苯酚、丙酮。(2) 主要反应、副反应(3) 反应机理4 . aMS加氢反应反应特点：在耙系催化剂作用下,采用滴流床加氢工艺对。aMS加氢,生成异丙苯。反应机理 主要操作条件及工艺技术特点1. 主要操作条件因不同的工艺操作条件不同,这里主要对目前广 泛使用的沸石催化法异丙苯工艺和干式氧化及负压二 级分解进行介绍,主要操作条件见表376。2. 工艺技术特点异丙苯法苯酚、丙酮生产工艺在当前苯酚生产工 艺中占重要地位,具有一个过程，两个产品的优点。 但由于反应过程多,生产过程中副产物也多,所以造 成了工艺流程长,工艺过程中技术难度也大。固体磷酸法工艺生产异丙苯，在正常生产期间废 水、废渣排

16、放量少,较三氯化铝法先进，但该工艺有 腐蚀，同时由于固体磷酸催化剂不具备反怪化作用， 反应生成的二异丙苯无法转化为异丙苯，只能切除至 界区外，影响了异丙苯收率的提高，但装置运行平 稳,操作简便。分子筛作为怪化及转位怪化催化剂, 具有怪化和反怪化作用,可以将怪化反应生成的二异 丙苯转化为异丙苯，从而提高了异丙苯的收率，同时 此工艺无废水、无腐蚀，是一种清洁工艺。过氧化氢异丙苯是过氧化物,对温度、酸和碱都 很敏感，高温和遇酸或碱都会发生分解产生严重后 果。为了防止过氧化氢异丙苯的分解，工艺过程中采 取了碱洗，低温、低浓度储存、异丙苯冲洗、急速冷 却等联锁措施。合理使用联锁措施可以保证安全生 产。由

17、于氧化和分解反应生成的副产物多,有些副产 第17页专业生产运营 / Sample Professional Contract文件编码：GD/FS-9192物又与苯酚生成共沸物,造成产品的分离和精制困 难。故在产品精制中采用了共沸精憾和化学处理相结 合的方法,采用5-7个精倔塔和2-4个化学处理 器的工艺。为了提高过程的总收率，对反应副产物。a MS采用加氢处理使之生成异丙苯而达到回收的目 的。二重点部位及设备重点部位1 .绘化、转位绘化反应系统从图38可以看出,绘化反应系统主要由苯加 料泵、循环塔、干苯罐、进料换热器、怪化反应器、 苯烯混合器、丙烯储罐、丙烯加热器、丙烯加料泵、 外循环换热器、

18、夕卜循环泵、转位怪化反应器、二异丙 苯储罐、二异丙苯泵、进料混合器、进料预热器组 成。反应温度较高为160°C ,压力高为3 . IMh z - 旦出现飞温,易造成超温超压情况,造成设备泄漏, 引发着火爆炸。2.氧化反应系统从图39可以看出z氧化反应系统主要由氧化 器加料泵、氧化进出料热交换器、压缩机、空气碱洗 塔、氧化反应器、氧化器循环泵、循环冷却器、脱气 槽、废空气冷却器、废空气交换器、废空气深冷器、 活性炭吸附器组成。由于过程产物过氧化氢异丙苯 CHP存在着热不稳定性,遇热易分解，分解放出大 量热又加速热分解反应的进行，和碱分解一样,不仅 造成生产过程CHP的损失,也会使系统温

19、度升高, 同时伴随着系统压力升高,对安全生产影响极大。而 且在生产过程中热分解比碱分解更普遍,危险性也更 大,应予以高度重视。同时,CHP遇酸产生酸分 解，生成苯酚和丙酮，苯酚是异丙苯氧化反应的抑制 剂，系统中含量过高会造成反应终止，在生产过程中 曾经发生。CHP遇碱产生碱分解，生成副产物苯乙 酮、二甲基茉醇造成生产过程CHP的损失，分解放 热量使系统温度升高；CHP在可变价金属离子引发 下可产生分解生成二甲基平醇等副产物,如二价铁离 子等。在氧化反应过程中，许多副反应产生有机酸, 会对设备产生腐蚀作用,严重时造成系统泄漏,也是 应予以特别关注。3, 提浓工序从图310可以看出,提浓系统由提浓进料 泵、预闪蒸进料加热器、预闪蒸分离器、第一异丙苯 汽提塔再沸器、第一异丙苯汽提塔塔底泵、第二异丙 苯汽提塔、第一异丙苯汽提塔冷凝器、异丙苯汽提回 流槽、第二异丙苯汽提塔、第二异丙苯汽提塔冷凝 器、塔釜由第二异丙苯汽提塔再沸器、第二异丙苯汽 提塔塔底冷却器、第二异丙苯汽提塔塔底槽、异丙苯 汽提回流槽、异丙苯泵组成。提浓过程的主要危险性 是CHP的热分解，特别是两个提浓再沸器易发生 CHP局部的过热,加剧热分解。同时，应特别关注 提浓液的冷却,即第二异丙苯汽提塔塔底冷却器效 果，严防冷却水未开或冷却效果