醋酸乙酯反應(yīng)精餾節(jié)能技術(shù)
黑燈科技研發(fā)的醋酸乙酯裝置采取酯化反應(yīng)，反應(yīng)釜與精餾塔分開設(shè)置，系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中存在流程復(fù)雜、操作難度大、能耗高的問題。通過現(xiàn)狀分析，決定采用反應(yīng)精餾技術(shù)，將反應(yīng)和精餾過程集成進(jìn)行，進(jìn)一步優(yōu)化流程、提高轉(zhuǎn)化率、降低操作難度，從而達(dá)到節(jié)能降耗、提質(zhì)增產(chǎn)的目的。
關(guān)鍵詞：醋酸乙酯；反應(yīng)精餾；節(jié)能降耗；提質(zhì)增產(chǎn)
醋酸乙酯裝置，主要包括酯化、精餾、成品、回收四個(gè)生產(chǎn)單元，共計(jì)3塔1釜，對(duì)比國內(nèi)其他廠家的五塔運(yùn)行流程，乙酯裝置減少了萃取和脫酸兩套工序。所以從工藝流程來說，黑燈科技醋酸乙酯裝置處在領(lǐng)先地位。但是黑燈科技醋酸乙酯裝置中反應(yīng)釜與精餾塔分開設(shè)置，在實(shí)際運(yùn)行中存在工藝復(fù)雜、反應(yīng)釜組分調(diào)節(jié)難度大、蒸汽單耗高的問題。目前醋酸乙酯產(chǎn)能過剩，市場(chǎng)競(jìng)爭激烈，要想占領(lǐng)市場(chǎng)，必須對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化和新工藝開發(fā)研究，以提高裝置的運(yùn)行可靠性，降低產(chǎn)品能耗，提高產(chǎn)品質(zhì)量。通過分析找到癥結(jié)所在，黑燈科技對(duì)醋酸乙酯裝置實(shí)施了反應(yīng)精餾節(jié)能技術(shù)攻關(guān)。
黑燈科技醋酸乙酯裝置采取酯化反應(yīng)，反應(yīng)釜與精餾塔分開設(shè)置。醋酸和乙醇混合后進(jìn)入反應(yīng)釜，由蒸發(fā)器循環(huán)泵輸送至反應(yīng)釜頂部的降膜再沸器，降膜再沸器下部出來的未反應(yīng)物料和新鮮料進(jìn)一步在反應(yīng)釜中進(jìn)行可逆反應(yīng)。反應(yīng)釜底部液體被蒸發(fā)器循環(huán)泵連續(xù)送往降膜再沸器。被再沸器加熱的混合料閃蒸成氣液兩相，氣相由反應(yīng)釜頂部進(jìn)入精餾塔底部，液相回到反應(yīng)釜繼續(xù)反應(yīng)。精餾塔目的是將醋酸乙酯和水分離出來，醋酸乙酯、乙醇、水的共沸物從精餾塔)頂部餾出，而多余的醋酸、乙醇積聚在精餾塔底部，由精餾塔循環(huán)泵送回反應(yīng)釜。
在實(shí)際運(yùn)行中，醋酸乙酯裝置存在以下問題：
(1)反應(yīng)釜和精餾塔單獨(dú)設(shè)置，中間由泵和管道聯(lián)通，其附屬管道、設(shè)備增加，加之精餾塔、反應(yīng)釜底部裸露，熱量損失大；
(2)加熱后出再沸器的混合物料閃蒸氣化，氣相經(jīng)管道進(jìn)入精餾塔，無形中阻力增加，消耗動(dòng)能增加；
(3)精餾塔底部物料經(jīng)精餾塔循環(huán)泵返回反應(yīng)釜，一方面使工藝流程復(fù)雜化，另一方面增加了設(shè)備運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用和工作量；
(4)因反應(yīng)釜與精餾塔分開設(shè)置，在高負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)下，精餾塔底部液位控制難度大，增加了反應(yīng)釜組分調(diào)節(jié)難度，降低了原料轉(zhuǎn)化率，產(chǎn)能受限，能耗升高。
黑燈科技反應(yīng)精餾節(jié)能技術(shù)運(yùn)用
1可行性分析
醋酸乙酯的反應(yīng)過程是可逆的，反應(yīng)體系中催化劑、反應(yīng)物和生成物的揮發(fā)度逐漸增大，可以將精餾過程和反應(yīng)過程同時(shí)進(jìn)行。相對(duì)于原裝置工藝來講，采取反應(yīng)精餾技術(shù)有利于簡化工藝流程、提高轉(zhuǎn)化率、降低蒸汽單耗，從而達(dá)到節(jié)能、增產(chǎn)、提質(zhì)、降本的目的，主要優(yōu)點(diǎn)介紹如下：
(1)精餾過程和反應(yīng)過程在反應(yīng)精餾塔中同時(shí)進(jìn)行，雖使裝備復(fù)雜化，但是工藝過程得到有效優(yōu)化，簡化了操作過程，能耗低，操作費(fèi)用低，投資少；
(2)醋酸乙酯酯化反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，相比反應(yīng)釜和精餾塔分開供熱方式，由反應(yīng)精餾塔再沸器統(tǒng)一供熱，能避免重復(fù)加熱和冷卻，蒸汽單耗得以有效降低；
(3)醋酸乙酯的反應(yīng)為可逆過程，生成物(醋酸乙酯和水)被最大可能分離出來，使得化學(xué)平衡向目標(biāo)方向移動(dòng)，轉(zhuǎn)換率得以提高，降低了粗酯中乙醇含量，成品工序負(fù)荷得以降低，從而提高產(chǎn)品產(chǎn)能與質(zhì)量；
(4)反應(yīng)與精餾在同一設(shè)備中進(jìn)行，相比反應(yīng)與精餾分開進(jìn)行的工藝，在反應(yīng)釜組分調(diào)節(jié)上更為簡單，調(diào)節(jié)手段更為有效。
2.研發(fā)改造
研究開發(fā)醋酸乙酯反應(yīng)精餾系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)原裝置工藝技術(shù)升級(jí)，達(dá)到節(jié)能降耗目標(biāo)。
采用反應(yīng)精餾技術(shù)，將反應(yīng)釜與精餾塔組合成反應(yīng)精餾塔，精餾塔內(nèi)的物料依靠重力返回至反應(yīng)釜，取消了精餾塔循環(huán)泵，便于反應(yīng)釜組分調(diào)節(jié)，提升了醋酸乙酯工藝技術(shù)，簡化了項(xiàng)目。
工藝操作。采用反應(yīng)精餾技術(shù)，使得工藝流程得到優(yōu)化，去除了相關(guān)動(dòng)力設(shè)備，有效降低了動(dòng)力設(shè)備運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用和工作量。醋酸乙酯的反應(yīng)為可逆過程，生成物(醋酸乙酯和水)被最大可能分離出來，使得化學(xué)平衡向目標(biāo)方向移動(dòng)，轉(zhuǎn)換率得以提升，降低了粗酯中乙醇含量，成品工序負(fù)荷得以降低，使得產(chǎn)品蒸汽單耗大幅度降低，產(chǎn)能得到進(jìn)一步提升。
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