二氯甲烷精馏回收装置工艺技术优化

2014-08-30李东朱先进

中国科技纵横 2014年11期

李东　朱先进

【摘要】介绍了一种二氯甲烷精馏回收工艺优化技术，针对原有装置的工艺和废气回收处理等方面存在的问题，分析了工艺技术缺陷和原因，提出了工艺技术改进与优化的措施及方法、降低了消耗，保护了环境。

【关键词】二氯甲烷精馏工艺优化

【Abstract】 A kind of methylene chloride distillation recycling process optimization technique was Introduced. according to the problems on process of the original device and the exhaust gas recycling， etc， by analyzing the technology defects and its reasons， measures and methods on improvement and optimization of technology were found. As a result， consumption was reduced and the environment was protected.

【Key words】 Methylene chloride Distillation Process Optimization

1 引言

二氯甲烷是一种无色、透明、比水重、易挥发的液体，微溶于水，有类似醚的气味和甜味，不可燃烧，但与高浓度氧混合后形成爆炸的混合物。因具有溶解能力强和毒性低的优点，它可作为反应介质、溶剂或萃取剂等，被广泛应用于胶片、医药、清洁剂及化工行业中。然而，二氯甲烷也是一种受控制的环境污染物，对环境具有毒害作用，世界上相当量的二氯甲烷被排放到了环境中，据估计，世界产量中约80%的二氯甲烷被释放到大气中，是环境污染的原因之一。

随着我国多功能塑料薄膜产业项目的大批上马和大批投产，二氯甲烷作为萃取剂也被大量使用在其生产过程中。但在湿法锂电子隔膜生产工艺装置的二氯甲烷精馏回收系统中，二氯甲烷萃取尾气因工艺技术配置不合理和操作不规范，造成了大量的二氯甲烷未能得到有效回收和循环利用而被排放，不仅造成了原料的浪费和生产成本的增加，同时也引起了环境的污染。

在当今激烈竞争的市场经济时代和环保压力持续加大的我国，这必然危及企业的生存和发展。有效地对尾气中二氯甲烷进行回收利用，变废为宝，以降低企业生产成本和提高产品市场竞争力，已经成为企业的必然选择和重要课题，同时也是企业履行社会责任、节约资源和保护生态环境的应尽义务。

2 二氯甲烷精馏工艺简介

在湿法锂电子隔膜生产工艺装置的二氯甲烷精馏回收装置中，来自前工段的二氯甲烷和矿物油的混合物进入储罐储存，由泵打入进料槽，经进料泵进入精馏塔进行精馏处理，通过减压蒸馏装置分离二氯甲烷和矿物油，塔釜液未合格时进入釜液循环槽循环，分析合格后采出至储罐；塔顶气经冷凝后回流至精馏塔内，塔顶得到提纯的二氯甲烷分析合格后，经泵打入回流槽，部分采出至储罐，该二氯甲烷按照一定比例与新鲜二氯甲烷混合后作为循环补充液，多余的二氯甲烷作销售处理。流程简图如图1。

3 存在的问题

在原工艺的实际生产中，在二氯甲烷与矿物油的二元精馏处理的设计中存在一定的缺陷：对二氯甲烷废气没有做妥善的处理、塔底温度的控制在设计及安装时存在问题。

3.1 废气处理不合理

根据原工艺流程，制造真空环境采用水环式真空机组，真空机组的吸入口为冷凝器壳程，出口经水箱处理后直接外排。如图2所示。

因二氯甲烷微溶于水，所以真空机组排出的二氯甲烷废气在经过水箱时并不能进行充分的吸收，工艺中又无后序的回收处理配置。由上图可知，大部分的二氯甲烷废气被直接排放至大气中，既造成了二氯甲烷的浪费，又造成了环境的污染。

根据现场实际检测，得到的二氯甲烷排放相关数据如表1。

由表1数据可以看出，塔压越小，真空机组排出二氯甲烷的损失量越大，对环境和降耗都造成了损害。

3.2 塔底取温点设置不合理

在现场装置的实际运行过程中，塔底温度变化速度过大，频率过于频繁，这对精馏生产产生极大的影响，对精馏产品质量的影响很大。

根据现场监测，得到相关生产数据如表2。

通过对现场装置的排查，发现引起上述问题的原因是：精馏塔底的热电偶设计及安装高度过高，取温点在现场液位计约90%的高度，这导致精馏塔液位的高低对塔底温度显示产生比较大的影响：当控制液位高时，塔底温度高；当控制液位低时，塔底温度低。简言之，塔底温度显示已不能正确反映精馏塔底的实际温度，而对通过调整加热介质流量控制塔底温度的精馏装置来说，塔底温度显示异常产生的影响将是灾难性的。

4 优化措施

4.1 废气处理优化

在真空机组的废气排放后增加一个冷凝器，将真空机组排出的废气二次冷凝处理，冷凝下来的二氯甲烷液体进入进料槽继续处理，不凝气直接排放，很好的解决了以上出现的问题。流程如图3所示。

4.2 优化塔底取温点位置

根据精馏塔设计和运行的客观要求，针对塔底温度检测点位置设置存在的问题，对塔底取温点的位置进行优化，将取温点降至现场液位计10%的高度。

4.3 加强人员技能培训

运行管理和操作人员节能意识的培养是精馏装置节能降耗的关键，关系到所有节能目标的实现。在现实中，往往出现系统能效降低、气体泄漏增加等问题却没人注意和进行处理的现象，更有甚者是人为地制造能耗增加，如任其随意放空等，这些都是人的因素造成的不必要能耗。因而对生产管理和运行操作人员进行培训是精馏装置节能的必要环节。

（1）首先采取有效措施培养人员的节能意识，增强其节能降耗的责任心和主动性，树立起“节能光荣，浪费可耻”的意识；（2）建立完善了节能降耗管理制度和机制，从管理上堵住浪费漏洞，调动和激发人员节能降耗的积极性；（3）通过有效方式，培训和提高人员节能降耗的技能和本领，实现低成本节能的目标。

5 优化效果

5.1 经济效果显著

改造后，对装置运行的外排废气中二氯甲烷进行监测，得到数据如表3。

经计算，每年可少排二氯甲烷约150吨，降低生产成本约45万元，不仅降低了生产消耗，也提高了产品市场竞争力。

5.2 社会效益明显

根据实际应用结果看出，废气排放浓度明显降低，每年排二氯甲烷150吨，减少了对大气环境的污染，且符合国家职业卫生标准（<0.2ppm），起到了保护环境的作用。

5.3 优化了装置运行水平

进行改造优化后，工艺指标更为科学合理，运行效果显著提高，操作人员技能得到提升，操作更加简便，精馏塔的温度和压力等趋于平稳，工况可控性得到大幅提高。

6 结语

（1）通过上述工艺优化，明显提升了装置的可控性和经济效益，同时大大减少了二氯甲烷的排放，取得了良好的经济效益与社会效益。（2）操作人员的技能是影响装置运行水平的重要因素，通过培训和培养操作人员的责任意识，能有效提高装置的生产运行水平。（3）随着国家节能减排政策的不断落实，我国原有化工装置的节能减排空间非常大，对这些装置进行改进优化，不仅能降低生产成本、减少消耗和排放、保护环境，而且也是非常好的“短、平、快”项目，是极为有效的投资。（4）随着技术进步和科技创新的不断推进，需要采用更加有效的措施对二氯甲烷精馏回收系统进行改进和提升，以便完全杜绝氯化物进入大气的可能性，为生态文明建设创造更为有利条件。

参考文献：

[1]刘天齐.三废处理工程技术手册（废气卷）.北京：化学工业出版社，1999.

[2]赵毅，李守信.有害气体控制工程.北京：化学工业出版社，2001.

[3]化学工程师手册编辑委员会.化学工程师手册.北京：机械工业出版社，2000.