中石化玉皇盛荣化工厂四万吨叔十二烷基硫醇项目创新性说明书

中石化玉皇盛荣化工厂四万吨叔十二烷基硫醇项目创新性说明书

中石化玉皇盛荣化工厂四万吨叔十二烷基硫醇项目创新性说明书

第一章 产品选择创新

2.1 MTBE缺口

在原料选择方面,我们使用山东省玉皇盛荣化工厂的异丁烷脱氢装置的产品作为原料,将该厂原本用来生产MTBE的异丁烯进行进一步加工资源化利用。

  在人们对全球气候变化和环境问题高度关注的背景下,中国作为积极倡导和参与全球环境治理的负责任大国,在发展清洁能源汽车领域已走在了世界前列,在大力推广新能源汽车的同时,也采取了有效措施改进现有燃油汽车的排放问题,其中之一即是于在2020年前全国推广使用乙醇汽油。车用能源的上述变化,给化工界提出了一个重大资源利用课题:在车用燃料油和燃料油添加剂需求量大幅减少的情况下,如何有效地利用石油和石油加工产物中的相关馏分资源。

对于我国而言,2020年前石油化工界必须面对一个问题:当推广应用乙醇汽油而不再需要甲基叔丁基醚(MTBE)类的辛烷值添加剂后,如何利用(MTBE的原料)异丁烯生产既有使用价值又有市场需求量的下游产品。

2.1 叔十二烷基硫醇的确定 

根据《产业结构调整指导目录(2011年本)》(修正)中的第一类鼓励类第十一项电力第12条“3万吨/年及以上丁基橡胶、乙丙橡胶、异戊橡胶,溶聚丁苯橡胶、稀土系顺丁橡胶、丙烯酸酯橡胶及低多芳含量填充油丁苯橡胶等生产装置”。可知我国现在正在大力推进橡胶产业的发展。

同时在2018年4月19日中国商务部裁定原产于美国、欧盟和新加坡的进口卤化丁基橡胶存在倾销,国内卤化丁基橡胶产业受到了实质损害,且倾销与实质损害之间存在因果关系,并决定对原产于美国、欧盟、新加坡的进口卤化丁基橡胶产品实施保证金形式的临时反倾销措施。从上述信息不难推断,我国在综合国力不断提升的新时代,正大力推进丁基橡胶、丁苯橡胶等产业的发展。而橡胶的生产对于链转移剂,亦或者说是分子量调节剂有着大量的需求。

。叔十二烷基硫醇,无色或淡黄色液体。用作合成橡胶、合成纤维、合成树脂的聚合调节剂;还用于生产聚氯乙烯稳定剂、药物、杀虫剂、杀菌剂、去污剂等。应用行业比较广,主要用作高分子聚合时的分子量调节剂,如:丁苯橡胶、丁腈橡胶等橡胶乳液;耐高冲击聚苯乙烯等苯乙烯系列数值聚合时的调节剂;特殊工程塑料ABS的调节剂。除了这些主要用途外,叔十二烷基硫醇还可用作非离子表面活性剂,有机合成、杀菌剂、防锈剂,润滑油添加剂,农药,杀虫剂等的原料。而叔十二烷基硫醇的工业化生产国内几乎没有,多数依赖进口,在此种背景下开发一套工艺先进的叔十二烷基硫醇的生产装置,既能填补异丁烯制备MTBE的缺口,也满足的橡胶产业对于进口链转移剂的大量需求,可谓是一举两得,故我们选择叔十二烷基硫醇作为我们的主要产品。

第二章 资源化利用创新

2.1 生产过程资源化创新

在工艺选择上,我们注重生产过程中资源的最大化利用,保证了生产原料、蒸汽、水资源等要素的充分利用。在工艺设计中,我们采用了“四大循环”,将二异丁烯、硫化氢、MDEA溶液等进行循环回收,同时通过工艺路线优化,实现了产品的多样化,将碳四组分合成为了二异丁烯以及高附加值的辛硫醇、叔十二烷基硫醇等多项产物,实现了对碳四原料资源以及酸性气资源利用的最大化。

2.2 产品方案创新

本项目年产37427吨/年工业级叔十二烷基硫醇和1653吨/年工业级辛硫醇,年产572.8吨的二异丁烯,叔十二烷基硫醇可销售至山东菏泽各类丁苯橡胶等橡胶产业公司,辛硫醇和二异丁烯可销售至山东及江浙一带下游产业,实现就近销售,获得良好的效益。本项目产品方案特色如下:

1.创新性使用废气中的硫化氢与本用来生产MTBE的异丁烯反应制造叔十二烷基硫醇以及辛硫醇、二异丁烯,在保护了周边环境的同时也良好地利用了资源创造了较高的经济价值。而且在生产叔十二烷基硫醇的过程中产生的废气完全符合国家标准,废水多为可再生重复利用的MEDA溶液,废渣也可送回原厂进行再生处理,因此本项目不会对环境造成二次污染;

2.由于我国橡胶产业不断发展,尤其是丁苯橡胶等企业对叔十二烷基硫醇等链转移剂有较大的需求,同时叔十二烷基硫醇在医药中间体等领域也有较好的前景,附加值高。本项目通过工艺优化降低了生产成本,存在较大的经济竞争力;

3.由于当地大力发展石油化工行业,在生产石油气的同时必不可少地会产生大量硫化氢废气,而本项目正好可以解决这些废气的处理并制造高经济效益的产品,因此我们的产品有充足的竞争力进入当地市场,为企业带来较高的经济效益,同时促进当地石油化工以及橡胶行业发展;

4.本项目在产品生产过程中基本不产生有毒有害废物,避免了对环境的二次污染;

5.与传统的吸收方法不同,我们利用MDEA吸收酸性气中残余的二氧化碳,能够得到高纯度的硫化氢,为后续制造高纯度(>99.8%)的叔十二烷基硫醇提供了保障,克服了传统吸收过程中杂质过多导致硫化氢品质下降的缺点。

目录

第一章 产品选择创新 1

2.1 MTBE缺口 1

2.1 叔十二烷基硫醇的确定 1

第二章 资源化利用创新 3

2.1 生产过程资源化创新 3

2.2 产品方案创新 3

第三章  反应技术创新 5

3.1三段式反应精馏塔工艺创新 5

第四章  分离技术创新 7

4.1变压吸附技术 7

五章    过程节能降耗技术创新 9

5.1热集成创新 9

5.2热泵创新 9

5.2换热器再沸创新 10

第六章 环境保护创新 11

6.1三废处理 11

第七章 过程设备创新 13

7.1反应器 13

酸性气吸收塔处理后的硫化氢气体水含量仍较高,而该后续反应对硫化氢气体纯度要求较高,因此本项目采用变压吸附装置对氢气进行纯化。

变压吸附是通过改变压力来吸附和解吸的。 由于吸附剂的热导率较小,吸附热和解吸热所引起的吸附剂床层温度变化不大,故可将变压吸附操作看成等温过程,它的工况近似地沿着常温吸附等温线进行,在较高压力(P2)下吸附,在较低压力(P1)下解吸。变压吸附既然沿着吸附等温线进行,从静态吸附平衡来看,吸附等温线的斜率对它的影响是很大的,在温度不变的情况下,压力越高,吸附量越大。

 吸附常常是在一定压力环境下进行的,变压吸附提出了加压和减压相结合的方法,它通常是由加压吸附、减压再生组成的吸附——解吸系统。在等温的情况下,利用加压吸附和减压解吸组成吸脱附循环操作过程。吸附剂对吸附质的吸附量随着压力的升高而增加,并随着压力的降低而减少,同时在减压(降至常压或抽真空)过程中,放出被吸附的气体,使吸附剂再生,外界不需要供给热量便可进行吸附剂的再生。

    本项目中将变压吸附塔中吸附床层分为上下两层,第一层选用活性炭作为吸附剂,吸附混合气中的水蒸汽,第二层选用分子筛作为吸附剂,吸附混合气中的氮气,最终在塔顶得到高纯度(99.99%以上)的硫化氢。达到辛硫醇反应器的反应要求。


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