赵 斌

(山西省化工设计院，山西 太原 030024)

粗酚连续精制分离项目技改浅谈

赵 斌

(山西省化工设计院，山西 太原 030024)

市场上已有粗酚精制项目产品纯度多为90%-95%的产品，其成品质量已经无法满足市场上要求纯度为99%以上的质量需求，为保证粗酚精制项目产品能在市场中有较好的经济效益,将已有连续精制的产品进行独立间歇精制，得到高纯度苯酚、邻甲酚及间对甲酚。

粗酚；精制；高纯度

新型煤化工项目中通过对煤气化废水中的酚类萃取回收，得到低浓度的粗酚，再通过粗酚精制连续化生产工艺得到较高纯度的酚类产品，但是粗酚精制连续化生产工艺并不能得到高纯度的苯酚、邻甲酚及间对甲酚。因此为保证产品的市场竞争力，必须对现有的粗酚精制连续化生产工艺进行技改，以得到有市场竞争力的产品。

预计在2016年底，我国苯酚需求量约为265.2万吨，国内苯酚产能与需求基本持平；邻甲酚需求量达到15000吨左右，国内邻甲酚消耗仍然以进口为主；间对甲酚需求量在12万吨左右，就国内而言，间对甲酚市场将较长时间内处于供小于求的阶段。

市场上已有粗酚精制项目纯度为90-95%的产品，其成品质量已经无法满足市场上要求纯度为99%以上的质量需求，为保证粗酚精制项目产品能在市场中有较好的经济效益。通过在粗酚精制项目后增设苯酚、邻甲酚、间对甲酚三套独立间歇精制塔进行二次精馏，精馏后苯酚产品纯度不低于99.5%；邻甲酚提纯后得到优等品(产品纯度99.5%)以及部分一等品(产品纯度96.0%)两种规格产品，间对甲酚产品纯度不低于99.0%。

1 工艺概述、对比、控制及流程

1.1 工艺概述

本文所用的粗酚是指已经经过精制后纯度达到95%粗酚精制产品，利用苯酚、邻甲酚、间对甲酚及其他杂质沸点的不同，将95%的粗酚精制产品加热至沸腾，将汽化蒸汽部分冷凝，得到的凝液中轻组分酚的浓度就会提高，经过多次进行部分汽化或部分冷凝，最终可以在汽相中得到高纯度的苯酚、邻甲酚、间对甲酚，从而达到提纯分离精制的目的。以苯酚精制系统为例：

苯酚精制塔为一由八段高效填料组成的填料塔，此塔的目的是进一步精制由连续精馏塔采出的苯酚，使其达到要求的产品纯度。塔顶的操作压力为10.0 kPa。此单元为间歇操作单元，粗酚来自原储罐和间歇单元各精制单体，粗酚输送到苯酚缓冲罐或直接输送到苯酚精制塔再沸器，苯酚塔釜能一次性投入约68 m3左右的苯酚料液，经再沸器中压蒸汽加热后，苯酚汽化去塔顶，经冷凝器冷却至50℃后进入苯酚精制塔回流罐，当从塔顶回流线取样口取样分析后，如果产品不合格则全部由塔顶回流泵打回塔顶进一步精馏或采出至前过渡馏分储罐，进入过渡馏分罐后的料液，经检测分析，如料液中苯酚含量较高，则通过苯酚过渡馏分泵将其打入苯酚缓冲罐，进一步苯酚精制。苯酚精制塔再沸器(加热后剩余残液若邻甲酚或间对甲酚含量较高则送入邻甲酚精制单元进一步分离精制，若成分较为复杂则送入去粗酚连续精制工段提纯。塔顶采出至产品苯酚精制塔回流罐的苯酚，合格产品经苯酚精制塔回流泵打入苯酚精制产品缓冲罐，然后分别再通过苯酚产品泵送出界外成品罐区。

邻甲酚、间对甲酚精制系统压力与苯酚精制系统相同，不同之处在于邻甲酚、间对甲酚精制塔由六段高效填料组成的填料塔及三者的操作温度不同。

粗酚精制系统再沸器采用的加热介质为中压蒸汽。

由于三个精制塔均为间歇操作，所以三个精制塔分别设置独立的真空系统。三个系统的操作为减压操作，且均为10.0 kPa的真空度。为了保持塔顶真空度，以塔顶压力与真空管线上的调节阀构成压力控制回路。本系统采用液环式真空泵，三个间歇精馏单元采用独立真空系统，各有一台真空泵和两个真空缓冲罐，另有一台备用真空泵，与各三个间歇真空系统并联。

1.2 工艺对比

精馏分为常压精馏、加压精馏和减压精馏，各种精馏方式适用于不同物系的分离，对于酚类的分离精制而言，减压(低于大气压)精馏对其比较适用。

在减压下，纯物质的沸点较正常压力下要低，使混合物的泡点下降，进而也增大了混合酚中各种酚的相对挥发度，所以采用减压精馏能达到降低精馏操作温度、节约能源的目的，同时也能够提高精馏的分离能力。

由于减压精馏降低了操作温度，可以减少酚类物质在高温下分解和聚合，有利于提高产品的收率。

因酚类物质具有一定的毒性，采用减压精馏也可以防止毒物的泄漏，减少对环境的污染，对保护操作人员的健康具有一定的意义。

但采用减压精馏由于是在真空情况下操作，对设备的密封性能要求严格，酚类又属于丙B类爆炸物品，所以必须加强设备和操作管理，杜绝泄漏，防止事故发生。

建议采用-0.09Mpa减压精馏，降低物料加热温度，节约能耗，最大限度减少物料的分解和聚合，有利于提高产品的收率和精制分离后杂质的后续处理。

1.3 工艺控制

为了保持塔顶真空度，以塔顶压力与真空管线上的调节阀构成压力控制回路进行调节。塔的操作控制主要通过采用控制塔顶回流量、塔顶采出量与塔釜的中压蒸汽进气量构成串级回路来控制，以实现塔的稳定操作与控制。塔釜采用加热管束形式为塔釜物料提供热动力，塔釜内的设有温度报警。塔顶回流罐的液位通过其液位控制来调节。

工艺采用DCS控制，自动化程度高，可改善工人的工作环境，提高岗位安全性，有利于提高产品质量。

采用连续精馏+间歇分离的工艺可降低能耗，节约成本，提高经济效益。

1.4 工艺流程图

工艺流程图见图1。

图1 粗酚连续精制分离项目技改流程示意图

2 技改后工艺物料平衡与消耗定额

2.1 物料平衡

技改后三套独立间歇精制塔年处理原料量为苯酚6484吨、邻甲酚1962吨、间对甲酚4665吨；产出高纯度苯酚6352吨、邻甲酚1894吨、间对甲酚4532吨，杂酚333吨，无废水与废气排放。

2.2 热量平衡

精制塔的塔底设再沸器，再沸器通过蒸汽对塔釜物料进行加热，汽化的物料在塔顶通过冷凝器进行液化，冷却介质是循环冷却水，本项目所有工艺管线及工艺罐都需要蒸汽伴热，热量平衡详见热量平衡图2。

图2 蒸汽平衡图

2.3 水平衡

项目主要用水为循环水， 循环水的平衡图详见图3：

图3 循环水平衡图

2.4 消耗定额

根据上述物料平衡计算得知粗酚精制分离项目技改消耗定额如下列表1所示。

表1 粗酚连续精制分离项目技改消耗定额表

3 结论

从粗酚精制市场近五年的价格行情看，原料粗酚的价格一直比较低廉，约在每吨2～3千元间，而粗酚精制所得的产品低纯度苯酚、邻甲酚、间对甲酚、二甲酚的近几年平均价格在每吨0.6～1.0万元间。而近几年高纯度苯酚产品平均价格为1～1.1万元/吨，,邻甲酚产品价格平均为1.2～1.6万元/吨，间对甲酚产品价格平均为1.5～1.8元/吨。仅单纯从原料和产品价格差异来分析，本项目技改后预期有较好的经济效益。

技改后产品技术含量高、市场容量大，建设符合国家产业政策，且具有较为广阔的市场，较高的市场价格，有进入国际市场的前景。

综合以上研究结论，项目技改技术先进、成熟、可靠，产品市场前景好，抗风险能力较强；从技术上、经济上、市场上等各方面分析项目都是可行的。

(本文文献格式：赵 斌 .粗酚连续精制分离项目技改浅谈[J].山东化工，2016，45(12)：-.)

2016-04-21

赵 斌(1986—)，2011年毕业于中北大学，主要从事化工设计、化工咨询工作。

TQ028.1+3

A

1008-021X(2016)12-0096-02