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摘要：邻苯二甲酸酐又称为苯酐，是一种重要的化工原料，在众多化工产品的生产过程中都具有重要的作用。但我国在苯酐的生产技术上一直较为落后，近年来，苯酐生产厂家及相关研究机构一直致力于对其生产技术进行进一步研究，并通过投入实际应用后创新了苯酐的节能工艺，即应用蒸发-冷凝技术，并通过对填料塔进行设计，将此创新工艺应用于实际生产过程中后取得了良好的效果。本文就通过对相关创新工艺流程进行阐述后并对取得实际效果进行分析。
关键词：邻苯二甲酸酐；精馏节能；技术；应用
1 苯酐精馏节能技术
1.1 工艺流程
在精馏过程中，塔内的苯酐经高温操作后形成的蒸汽上升至塔顶后，经过回流进入塔顶的冷凝器中，这些蒸汽被冷凝器管中的软水冷却后有一部分会被冷凝回流。在这个冷却过程中，冷凝器中的压强始终被控制在0.5MPa，此压强下因为水的沸点要高于苯酐的凝固点，因此就避免了苯酐在温度较低的情况下发生结晶进而导致冷凝器被堵塞的现象。同时经过冷却后的苯酐蒸汽也由原来的220℃降至为180℃的液体。但由于在冷却后，这种液体将会持续降温，而为避免其在短时间内就降低到凝固的温度，在此时应再次控制压强使其降至0.25MPa，并使冷却器中的软水温度达到139℃，在苯酐液体释放热量的同时这些软水的气化过程也会将这些热量予以吸收，使苯酐液体的温度被逐渐降至140-150℃之间。而在冷却过程中所产生的的蒸汽也都可以被回收至系统中被再次有效利用。
1.2 间歇精馏与高效填料塔
1.2.1 间歇精馏
现阶段在生产苯酐过程中所采用的方法多为将粗苯酐进行间歇精馏从而达到精制苯酐的目的。这种间歇精馏的过程却并不稳定，因为在精馏过程中，釜中原有的组份经过挥发后其浓度会持续降低，从而使得精馏出来的苯酐液体中易挥发的成分多于负内的液体，进而为釜内原有粗苯酐组份中的杂质分离提供了有利条件，通常这些杂质多分布于粗苯酐的易挥发组份与难挥发组份中。传统间歇精馏的操作方式多为恒压强、恒回流比，而据相关调查发现经过多年的深入研究，变压强、变回流比的条件下也同样可以进行间歇精馏的操作，并且其效果还要远优于传统的操作方式。据相关研究表明，在变压强、变回流比的操作条件下，釜温是基本保持不变的，而釜顶的温度却呈现阶梯式上升的变化。在传统的操作过程中，受多种因素的制约，如粗苯酐液体中组份较多、间歇精馏过程的不稳定等，极易造成苯酐生产过程中塔内的釜温与顶温发生显著变化从而形成加热釜，同时还容易导致冷凝器管内软水发生渗漏，使管外物料经水溶后凝固形成苯二甲酸对设备造成堵塞，并使生产过程中断。但在低压条件下，如0.5MPa与0.25MPa下，塔内的温度波动就始终处于控制范围内，这种情况就可以被有效避免。
1.2.2 高效填料塔
1.3 蒸发-冷凝
在苯酐的新型生产工艺中，通过从温度为80℃的进口中将温软水送至冷凝器中，并在一定压强下利用软水的汽化潜热将苯酐冷却过程中所释放的热量进行吸收，不仅使得热传导过程中的热通量有所增加，提高了传热的效率，同时还减少了对冷却水的消耗，并且还能为生产厂家提供了更多的蒸汽能量，使得生产过程中的废热可以得到有效回收利用。其次，在此种生产过程中的精馏操作也更加稳定可靠，塔内的回流量也能得到更好的控制。
2 新型工艺的优良效果
国内某厂家将此种新型生产技术应用于实际生产过程中后，经过一段时间的生产实践，其优良效果得到了业界的广泛认可，不仅在产量大幅提升，其产品的质量也更加优良，还能在生产过程中实现能源的回收利用，具体效果如下。
2.1 能源的二次回收利用
通过相关生产实践证明，当厂家年产1万吨苯酐时，其所可附加产出的低压蒸汽的总量约为4900Kg/t，按市场价格对其所产出的蒸汽进行估价，则其年效益约为12万元，同时，此种生产工艺中还有效节约了对冷却水的消耗，每年可节约3.5×105t，则此项费用每年均可减少约9万元，仅此类成本费用中，此项工艺就可为生产厂家每年都节省约20万元。
2.2 减少了一次能源消耗
在苯酐的精馏过程中，其加热釜内所使用的的介质通常为高压水，而高压水的供应则需消耗大量的天然气。在新型工艺投入使用后，新设计的精馏塔中采用的蒸发-冷凝工艺不仅使塔内的分离效率有所提升，精馏塔内的回流比也显著减少，这就减少了对天然气的消耗。经计算可知，每年在天然气能源上的成本支出就可减少约24万元。
2.3 提高了分离效率
传统苯酐精馏过程中的操作方式往往难以对塔内的回流量进行有效控制，使得其精馏塔内的分离效果及苯酐的生产效果都受到了严重影响，同时这种操作上的不可控性还容易致使设备在运行过程中出现事故停车的现象。但新工艺的使用，不仅有效提升了产品的优级品率，还是生产能力得到了显著提升。约是传统工艺的3倍，经计算其生产效益每年都可多出60万元。
结束语：
这种新型工艺的使用使得国内苯酐的精馏工艺得到了显著改善，不仅单塔的生产能力得到了显著提高，产出的产品质量也更加优异，尤其是在此种生产过程中，还能降产出的热量得到再次回收利用，不仅节能降低能源的消耗，有效节约了生产成本并提升了产品的经济效益。这种新型工艺一经投入使用就得到了市场的广泛认可，并具有很好的推广价值。
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论文作者:李立伟
论文发表刊物:《防护工程》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/20
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