环己酮生产工艺doc.docx

1、环己酮生产工艺doc环己酮生产岗位操作法太 原 化 工 厂一九九四年第一章苯加氢岗位操作法一、 岗位任务本岗位用石油和氢气在一定温度、压力下，通过触媒层发生加氢反应，生成环己烷供氧化岗位使用。二、 岗位生产原理苯加氢主反应： C6H6+3H2 C6H12+205.1KJmol副反映： C6H6+3H2 C6H6+9H2 6CH4 三、 工艺流程 (一) 收苯：石油苯从易燃品仓库（6263）用专用管线送入分厂苯储槽V1104由苯泵P1105打入苯预热器E1110而后进入汽化器E1106,（本岗位使用含硫S5ppm石油苯，不得收用焦化苯）。(二) 电解氢：从本厂二分厂电解氢管线经阻火器（V1501

2、）送入氢气柜(V1502)储存。气柜中氢气经（V1503）、(V1101)阻火器和氢气缓冲罐（V1102）进入氢气压缩机(C1103)，经压缩达到系统压力，与氢氮气在V104混合罐混合。(三) 氢氮气：化肥厂H2N2经总管进入（V101）阻火器，然后进入氢氮气缓冲罐（V102）,保持储罐在规定压力，而后经出口阻火器（V103）与电解氢在V104混合。来自化肥厂的氢氮气与二分厂电解氢混合后，经E1109换热器进入汽化器E1106与苯蒸汽混合，进入加氢反应器。反应后的环己烷蒸汽及过量氢气经换热器E1109、冷凝器E1111（28水）、尾冷气E1112（5水），将环己烷冷凝下来，在流入V1114环己

3、烷计量槽，经分析合格后压入烷储槽（V11153,4,5）.不合格的环己烷压入苯储槽V1104重新加氢。加氢尾气经尾气分离器V1113、回收环己烷，不凝物经尾气压力自调排空。加氢器（R1108）内的反应热，用管间水沸腾排出蒸汽而移走。加氢副产蒸汽经汽水分离器V1107，分离出来的水回到R1108管间循环，副产蒸汽经压力调节阀，去烷一塔使用。加氢器管间热水泵P1223从V022a 槽来加入。四、 开车（一） 开车前准备1、 开动氢压机，用N2气对设备、管线进行气密性实验。升压至0.5MPa后保压。每小时压将小于0.5 MPa为合格。2、 用N2吹洗全系统。氢氮气管线从V103进口引入N2气，一路经

4、V103、V104、E1109、E1106、R1108至尾气排空。另一路从V101、V104、V101进口排空。电解氢则从V1501阻火器引入N2气吹洗加氢全系统，至尾气排空。氮气吹洗时要关闭所有流量仪表。至排空尾气含O2气3为合格。3、 检查有无水、电、汽。4、 检查所有仪表是否完好、灵敏、准确。5、 与调度联系收氢氮气、电解氢及收苯。6、 通知分析室分析电解氢气、H2N2气及氢气混合气的分析指标。7、 通知分析室、冷冻室、压缩机、空压站、水泵房和厂调度室苯加氢准备开工。（二） 开车：经班长同意，加氢岗位方可开车。（本岗位开、停车，班长必须事先请示值班主任、厂调度，取得同意方可开车）。1.

5、用注水泵P1223向加氢器R1108管间注水至液位计规定高度。2. 向E1111、E11121.2送冷却水。3. 向系统送原料气进行置换。H2N2气 ：开H2N2气进入管阀门（收H2N2气操作按我厂与化肥厂收送H2N2气有关规定办）。向加氢生产系统送H2N2气,当排空尾气含O20.5为合格，然后保持规定压力排空。电解氢：通知压缩机岗位，送氢气置换全系统，至尾气含O20.5为合格。氢气打循环。4. 向加氢器管间(R1108)送蒸汽升温，控制升温速度25h,升至130150，试触媒情况方可投苯开车。（触媒活化程序见附录）。5. 触媒活化完成后，当压力、温度均在规定范围时，开动苯泵P1105向E11

6、10送适量苯，保持E1110温度在80100。（先开蒸汽后投苯）。6. 开E1106上下蒸汽入口阀门及物料管线保温蒸汽阀门。7. 用P1223泵向R1108管间注水，维持反应温度在规定值。8. 开E1114进口阀，收环己烷。五、停车（一）计划停车：停车前半小时通知厂调度，加氢岗位准备停车，氢氮气和电解氢可以停送。1、通知分析室、氧化岗位、冷冻，加氢准备停车。2、停苯泵，当预热器（E1110）汽化器(E1106)的苯蒸发完后，停加热蒸汽。保持R1108温度，继续通氢气1小时，然后通知调度，加氢岗位停车，要求停送H2N2气（或通知压缩机岗位停压缩机）。视V102缓冲罐压力降至0.45MPa,关H2

7、N2气进口阀门，关排空阀，保压，自然降温。3、将V1114环己烷全部压至V1115。4、停止给R1108注水。5、所有冷凝器停送冷却水，（冬季停车要将所有设备、管线内存水放尽，严防冬裂）。6、停工一周以上时，管间注水降温，等反应器温度降至80以下，方可通N2气置换系统内的氢气，至排空气体中含H22，停止置换，继续保压降温。7、要检修时，设备内的物料要用完放尽。将设备内、管线内残存物料用蒸汽吹除8小时以上，经分析合格后方可动火。（二）紧急停车：遇到下列紧急情况，需紧急停车。这时要采取有效措施，防止加氢器内触媒层温度急剧升高，烧坏触媒或发生爆炸，用氢气带苯活化后，当温度降至80以下，方可通钝化触媒

8、。 1、停电： （1）用电解氢时 ，关闭加氢系统的进出口阀门、保压。 （2）用氢氮气时，停苯泵，关闭泵出口阀。 （3）保持加氢器压力及温度。 2、停气： （1）停止加苯，关闭苯泵出口阀。 （2）继续吹氢气半小时，然后保温、保压。 （3）停止注水。 3、停水： （1）停止加苯，关闭苯泵出口阀。 （2）视停水时间长短确定是否应停蒸汽。 （3）用氢氮气（或电解氢）吹扫汽化器、反应器内积苯，同时保温、保压。 4、发生事故： （1）当发生较大的物料泄漏时，停止加苯。 （2）停汽。 （3）停送氢氮气（或电解氢）。 （4）通知调度室停送氢氮气或电解氢。 （5）如发生着火事故，可向系统通N2灭火，而后停送H2

9、或氢氮气，以防回火。六、岗位正常操作内容(一) 经常注意反应温度，力求稳定。严格防止忽高忽低。(二) 根据放空尾气中氢气含量和烷凝固点，及时调节加苯量。(三) 待V1114装满后，经分析合格后压入V1115槽，不合格时返回V1104槽。每班下班时，V1114槽要留有液面，以便分析和计量。(四) 每日816点班要收足24小时用的苯量。(五) R1108管间水位要经常保持在规定高度。（谨防假液位）(六) 每30分钟记录一次。七、岗位巡回检查路线及设备维护要点(一) 岗位巡回检查路线： 仪表室E1109氢气换热器R1108加热器V1107汽水分离器V1113尾气回收罐E1111冷凝器E1112尾冷器

10、E1106汽化器E111?苯预热器V022软水槽V1114计量槽V1105苯泵V1104苯槽V1103阻火器V104混合罐V102氢氮气储罐V101阻火器仪表室(二) 设备维护要点：1、 经常注意气柜高度，常与压缩机及空压站岗位联系，切不可抽气过量将氢气柜抽瘪。2、 经常检查加氢器管间水位，注意反应温度，以免造成因失水而燃烧触媒。3、 经常注意机泵运转声音是否异常，定时定量给机泵添加润滑油。八岗位工艺控制指标1、 苯预热器温度： 801002、 苯汽化器温度： 801303、 过热器温度： 1301604、 加氢器温度： 1202305、 加氢器压力： 0.350.45MPa6、 H2:C6H

11、6（摩尔比）： 3：25：17、 电解氢纯度： H297.0，O20.4%氢氮气纯度： H270，O20.4 无S、Ar、P CO+CO230ppm8、 苯中含硫： 5 ppm 9、 环己烷凝固点： 5九、不正常现象、发生原因及处理方法序号不正常现象发生原因处理方法1反应温度突然升高（1） 加料量突然增大（2） E1106、E1110有积苯（3） 管间水液面太低（假液面）（4） 氢氮气、氢气含氧高。（1） 适当减少加料（2） 使苯逐渐蒸发减少加料量。（3） 停加料。注水降温。液面正常后再投料警惕假液面。（4） 分析含氧量2加氢热点温度升高（1） 管间缺水（2） 加苯量太大（3） 管间压力高（4

12、） 氢气量少（1） 向管间注水，保持液面（2） 适当减少投苯量。（3） 缓慢开大排气阀，使管间蒸汽压力降低（4） 积极联系氢气加大氢气流量3环己烷凝固点低（1） 触媒活性降低（2） 苯、烷中含水多（3） 氢苯比小，苯反应不完全。（4） 氢苯比大，流速快（5） 反应温度低，（6） 反应温度高（副产物增多）（7） 物料走短路或分布不均（1）重新活化（或更换触媒）（2）V1104放水，检查反应器列管及保温夹套是否漏水。（3）增大氢苯比（4）减少氢气流量，降低流速（5）提高反应温度（6）降低反应温度，减少副产物生成（7）停加料。检查4CH4生成量大（1）反应温度高（1）降低反应温度5环己烷中水多（1）

13、设备（加氢器、预热器、汽化器、过热器）及夹套漏水（1）停车检修6尾气含烷高（1） 系统压力低（2） 冷凝效果查（3） 待料严重（1） 更换触媒（2） 停车清理冷凝器（3） 及时压料7系统阻力增高（1） 触媒粉化或结焦（2） E1106气体分布器堵塞（3） R1108筛板堵孔（1） 更换触媒（2） 停车清理分布孔（3） 停车清理筛板8电解氢或氢氮气管线不畅通（1） 有水堵（2） 阻火器堵塞（1） 及时排放积水（2） 停加苯、清理阻火器9加氢反应温度波动幅度大（1） 氢氮气或电解氢流量波动大（2） 系统压力不稳（1） 调节电解氢、氢氮气流量趋于稳定（2） 检查尾气自调阀十、安全操作注意事项1. 化

14、肥厂送进系统氢氮气时，不准随便关闭排空阀，停送气时要及时与调度或化肥厂联系。2. 系统含O23%,氢气方可进系统。3. 严格控制加氢器水位，防止水位低于触媒层而烧坏触媒。4. 经常注意加氢系统压力，维持反应压力在0.350.45MPa之间。5. 加氢系统开车送蒸汽时要缓送汽，慢升温，以防积水击坏管线和设备。6. 加氢器管间压力不准超过0.8MPa，一般控制在0.40.6MPa。7. 冬季停车要适量保温，以防冻坏设备、阀门、管线。动火是按动火程序进行清理置换。8. 经常注视仪表盘温度、压力、流量、气柜高度，以防发生事故。9. 环己烷计量槽液位要维持稳定在玻璃液面计处，避免压空泄压或国满造成尾气跑

15、料。10. 加氢触媒准备卸掉时，必须按钝化程序进行，待分析进出口含O2证明钝化到终点。11. 必须按时巡回检查，按时记录，发现问题及时处理，必要时向有关领导反映，十一、岗位设备一览表位号设备名称规格型号数量V-1104苯储槽26003000、V=16M32P-1105苯泵25CPW-60,25入口直径，C-常温，P-屏蔽泵，W-卧式，60扬程2E-1106汽化器过热器10003871，F=6M24501636,F=10M211R-11081.2加氢器16004906,F=400M2,列管383，691根管，测温管573.5，3根。18006493，F=645 M2列管453，715根管11E-

16、1109氢气换热器60004906，F=80 M21E-1110苯预热器4002600，F=15 M21E-1111全凝器6004565，F=90 M21E-11121.2尾凝气8002582，F=45 M22V-1113尾气回收罐80013001V-11141.2烷计量槽10001212，V=0.8M32V-1118旋风分离器30025001P-1223注水泵2DB-1.5/301V-11153.4烷储槽28005000, V=30 M32V-11155#烷储槽40005000, V=60 M31V-101氢氮气进口阻火器80017001V-102氢氮气缓冲罐20009120 V=32 M3

17、1V-103氢氮气出口阻火器80017001V-104氢气混合罐16005000, V=10 M31附录：一 加氢触媒活化程序及条件 无论是新触媒，还是短期或长期停车后的触媒，开车投苯之前均需通氢气活化，以？触媒的活化中心，具备投苯条件。1、 通氢活化过程中，要保持足够的氢气流量，电解氢在500M3/h以上或氢氮气在1000M3/h以上，如不足时，及时与调度室联系。2、 活化开始时，通知分析室取样分析氢气及排放尾气的含氢量，密切注意氢气纯度？化。3、 触媒升温时，适量放掉管间水，通蒸汽升温。升温或降温过程中，避免大起大落表1新触媒活化条件升温范围升温速度/h所需时间h常温100253100恒温

18、4100170204170恒温12170130202总计25小时表2长期停车后触媒活化条件 升温范围升温速度/h所需时间h升温100253100160203160恒温8160140201总计15小时短期停车触媒活化条件：在氢气流中逐渐升温，达到反应温度后，继续活化四小时，即可投苯生产。二、加氢触媒钝化程序及条件由于触媒失活需更换，或由于反应器设备故障，需卸出触媒时，应对触媒进行钝化避免卸出的触媒自燃。1. 停止加苯后，继续用氢氮气或电解氢吹扫整个系统，同时冷却水降低加？触媒层温度，等温度降至80以下时，通氮气（N297.5%）开始钝化4小时。2. 逐渐从阻火器（V103）处掺入压缩空气。3.

19、密切注意加氢器个点温度不得超过100，若温度过高，适当减少空气掺入量。4. 逐渐加大空气掺入量，直至完全通入空气。5. 若加氢器系统阻力过大，可以使加氢器系统憋压，然后迅速泄压，如此往复几次。 从系统用氮气钝化开始，需定期分析进出口气体的含氧量，掌握触媒耗氧情况，以调节空气统入量，确保触媒层温度无明显上升。这一分析需进行到通空气后进出口气体的含氧量，基本一致为止，才可进行触媒的泄出操作。第二章 环己烷氧化岗位操作法一、 岗位工作任务及范围 本岗位的工作任务是将加氢岗位生产的环己烷，在一定的温度、压力和环烷酸钴及HEDP酯的催化作用下，用空气液相氧化，制得环己酮、环己醇，供烷精馏岗位作原料。本岗

20、位的范围是从环己烷储槽（V-11151.2）到烷一塔的进料阀。二、 岗位生产原理本岗位有以下四部分组成，即氧化、分解、皂化，皂化液与水洗液的分离。1、 氧化液态环己烷与空气在0.951.0MPa和150160的条件下，并在一定浓度的环烷酸钴和HEDP酯催化作用下进行氧化反应，该反应的产物为环己基氢过氧化物（环己基过氧化氢）（CHHP）俗称过氧化物。过氧化物稳定性差，极易分解为环己酮、环己醇等产物。由于环己酮、环己醇等物质易被氧化生成酸（以己二酸为主），其中一部分酸与醇反应生成酯类（以己二酸环己醇酯为主）。氧化反应的最终产物是酸。醇、酮只是中间产物，为了获得较多的醇、酮，抑制酸的生成，必须严格控

21、制氧化反应的转化率。下面为简化的氧化反应方程式： ？O2-?+113.5KJ/mol ?1/2 O2-?201.0KJ/mol ？O2 -？H2O+355.9KJ/mol ?+2 O2 -HOOC(CH2)4COOH+H2O+842.4KJ/mol ?+3/2 O2 -HOOC(CH2)4COOH+703.0 KJ/mol2 + HOOC(CH2)4COOH -?+2 H2O2、 分解由最后一个氧化反应器内溢流出的氧化液（以环己烷为主）中，任有一定量的过氧化物，这样，氧化液需在分离器内使过氧化物进一步分解完全。由于分解反应是一放热反应，为使副反应降到最低限底，有效的控制分解温度，使其尽可能地达

22、到定向分解。3、 皂化由于氧化液中含有一定数量的酸和酯，为减轻设备腐蚀，是酯类分解成产物，提高醇酮收率，尽量减少醇酮缩合的损失，因此要对氧化液进行中和及皂化。为了使中和完全，皂化彻底，必须控制一定的碱度和温度。皂化反应原理：HOOC(CH2)4COOH+2NaOH -NaOOC(CH2)4COONa2 H2O？ 2NaOH-NaOOC(CH2)4COONa+2?整个中和、皂化反应是在一装满填料的塔内进行的。4、 皂化液、水洗液分离经中和、皂化后的氧化液，含有一定量碱液和有机羧酸盐。先在皂化液分离器内靠重力沉降分离，然后进一步用水洗、分离出去氧化油中夹带的少量碱液及有机酸盐。三、 工艺流程叙述(

23、一) 液相部分环己烷储槽（V-11151.2）内的环己烷经加料泵（P-1201#）、气远传转子流量计检测后进入环己烷换热器（E-1204-1#）,与氧化反应器（E-12041.2.3#）顶部出来的混合气体（156左右的环己烷、氮气等）换热后，流入环己烷加热器（E-1204-2#）使环己烷温度达150以上后，进入氧化反应器（R-1211-1#）,然后依次溢流入（ R12112）（R12113）,与从每台反应器底部进来的空气接触反应，为了控制氧化反应的温度，并保证物料与空气充分接触，使反应均匀，物料呈平推流状态，采用釜式外循环，即用屏蔽泵（P-1212#）分离从各反应器上部抽出物料，经各自的加热器

24、（E-1213#）进入各反应器底部，进行大流量（200m3/h左右）的循环、搅拌。氧化液自（R-1211-3#）反应器溢流出，进入分解器（R-1234#）保持分解器内物料在液面机1/2处，（该液面的稳定对整个氧化安全、稳定的生产起着至关重要的作用），经分解后的物料从分解器底部出来，与来自碱泵（P-1223#）的稀碱水混合，一道从皂化塔（R-1220#）底部进入皂化塔，进行中和、皂化反应，反应后，碱水和物料从皂化塔顶部流出，进入皂化液分离器（V-1221#）分离，保持液界面在液面计的1/3处。分离后的物料从（V-1221#）顶部流出，并与来自泵（P-1223#）的软水混合洗涤残碱，然后进入水洗液

25、分离器（V-1222#）.分离出的碱水从（V-1221#）底部出来，经流量检测和自调装置，进入皂化液浓缩岗位的蒸发器（E-1285#）.水洗混合液在（V-1222#）,保持液界面在液面计1/10处，分离后的物料从（V-1222#）顶部流出，经流量计检测及自调装置后，进入环己烷精馏岗位的烷一塔。分离后的有机水从（V-1222#）底部流出，经泵（P-1223#）加入皂化塔底部。氧化反应所需的触媒环烷酸钴与HEDP酯，按一定比例在触媒槽（V-1202#）中配制（配触媒所用的环己烷是由加料泵（P1201#）加入到（V-1202#）内的），配制好的触媒从（V-1202#）底部流出，经触媒泵（P-1247

26、）加入到（P-1212-1#）的进口管内，进入氧化系统。 皂化所需的碱液，有二分厂将42的浓碱液送至浓碱槽（V-1218#）,经浓碱泵（P-1206-3#）打入配碱槽（V-1228#），用水稀释成一定浓度的稀碱后，经碱泵（P-1206#）加入皂化系统。(二) 气相部分氧化反映所需的空气，由压缩机（C-1205#）送出的压缩空气，经由分离器（V-1207#）、空气缓冲罐（V-1209#）、空气预热器（V-1208#）进入空气分配台（V-1210#），将空气按一定比例分配，经各自流量计检测后，分别从各氧化反应器底部进入，进行氧化反应。氧化反应器内产生的环己烷蒸汽和未参加反应的氮气、微量的氧气及副反

27、应生成的二氧化碳等混合气体，汇集到集气器（V-1214#）与由泵（P-1201#）送出的冷环己烷在换热器（E-1204-1#）内进行换热，未冷凝的环己烷与惰性气体依次进入冷凝器（E-1215#）（E-1216#）（E-1217#）进一步冷凝、冷却，从（E-1217#）出来的不凝性气体进入氧化尾气吸收岗位的尾气吸收塔。经（E-12141#）（E-1215#）（E-1216#）（E-1217#）冷凝下来的环己烷和水及氧化过程中的副反应所生成的有机酸类，汇集到酸水分离器（V-1219#）内进行分离，保持（V-1219#）液面在液面计1/2处，分离后的环己烷等有机物从（V-1219#）上部溢流出，进入

28、氧化反应器（R-1211-2#）（R-1211-3#）继续进行氧化反应，分离后的酸水从（V-1219#）底部出来，进入皂化塔。整个氧化系统压力是有尾气吸收后的压力自调装置来调节、控制的。四、 开车准备及开、停车操作步骤(一) 开车准备1. 检查有无水、电、蒸汽、氮气、仪表用气，（V-12151.2）槽内的环己烷、（V-1202#）槽内的触媒、（V-1218#）槽内的碱是否够用；2. 检查所有管线、阀门、仪表是否完整好用；3. 检查所有转动设备是否完好、单台试车符合生产要求；4. 给所有冷凝器、冷却器送冷凝水，给环己烷加热器（E-12042#）、外循环加热器（E-12131.2.3#）、空气预热

29、器（E-1208#）送少量蒸汽。5. 通知分析室、冷冻、空压站、压缩机、水泵房、烷精馏、苯加氢等岗位及厂调度室，本岗位准备开车。（二）开车步骤得到有关领导通知后方可开车1、 氧化系统试压 通知压缩机岗位送氮气进入氧化系统试压，将压力升至0.951.0MPa后，停压缩机，保持系统压力两小时，每小时压力降低不大于0.05MPa为试压合格，2、 氮气置换系统 重新启动压缩机，继续向氧化系统送氮气进行系统置换，气体经尾气吸收岗位的压力自调排空，分析尾气含氧小于3为系统置换合格。3、 系统置换合格后，启动加料泵（P-1201#），将环己烷储槽（V-11151.2）中的环己烷加入氧化反应器（R-12111.2.3#）内，并通过尾气压力自调装置，将系统压力控制在0.951.0 MPa4、 将加热器（E-12142#）的蒸汽进口阀门缓慢打开，送加热蒸汽。5、 当分解器（R-1234#）液位出现后，打开皂化塔（R-1220#）进口阀门，向皂化系统送料，同时给个屏蔽泵送润滑液后，启动屏蔽泵（P-1212#）。6、 缓慢向加热器（E-1213#）送蒸汽，氧化系统开始升温，温度控制在150160之间，升温过程的烷流量控制在1218M3/hr之间。7、 启动触媒泵（P-1247#）将配制好的触媒（此时触媒加入量较正常开车应少许过量）加入氧化系统，启动碱泵（P-1206#）将配好的稀碱液加