苯酚丙酮裝置簡介和重點部位及設備

　一、裝置簡介

　　(一)裝置發展及類型

　　1．裝置發展

　　異丙苯法制備苯酚、丙酮是目前世界上獲得苯酚、丙酮的主要技術路線，從20世紀50年代開始工業化到目前為止，世界上約90％的苯酚來自該路線，在世界苯酚工業中占主導地位，2002年世界苯酚產能約為720X104t／a，其中91％采用異丙苯法。

　　我國采用異丙苯法制備苯酚、丙酮始自20世紀60年代中期，國內第一套萬噸級異丙苯法苯酚丙酮裝置于1970年在燕化公司建成投產，1986年國內首套引進技術8X104t／a異丙苯

　　法苯酚丙酮裝置在燕化公司建成投產，成為當時國內最大的苯酚丙酮生產裝置。目前國內苯酚丙酮主要生產廠家有燕山石化、高橋石化、華字石化、吉林石化、廣州建濤集團，所采用的工藝路線都是異丙苯法制備苯酚、丙酮。隨著技術的不斷發展、進步，苯酚丙酮裝置生產規模不斷擴大，目前國內單套裝置最大產能為燕化公司16X104t／a苯酚丙酮裝置，國內正在籌建的單套裝置最大產能為20X104t／a。德國Ineos苯酚有限公司以生產能力為62．0X104t/a為世界之最。

　　隨著催化劑和生產工藝的發展，大多數生產裝置制取異丙苯工藝已從傳統的AlCl3法轉為固體磷酸或沸石催化法，我國四大生產廠家和正在籌建的生產裝置皆采用后者。目前較先進的異丙苯制備苯酚工藝是Allied／UOP工藝，由美國UOP公司和美國聯合化學公司共同開發，全球已有11家苯酚生產廠家采用該工藝。

　　目前，世界許多生產廠家紛紛對苯酚的生產技術進行改進和開發新的生產工藝。通過對成熟的異丙苯制備苯酚工藝中催化劑和CHP分解、苯酚精制兩個工藝的研究，朝著工藝路線更短，經濟效益更好的方向發展。

　　2．裝置的主要類型

　　異丙苯制備苯酚工藝分為三步：

　　(1)苯和丙烯反應生成異丙苯，傳統工藝為A1C13法，目前廣泛使用的是沸石催化法，可采用氣—液相法和液相法。

　　(2)異丙苯經氧氣或空氣氧化，生成過氧化氫異丙苯(CHP)。設備有塔式反應器和槽式反應器2種。

　　(3)CHP分解，生成苯酚和丙酮。反應工藝有一步分解和二步分解，又可有正壓分解和負壓分解。

　(二)裝置工序組成與工藝流程

　　1，裝置工序組成

　　異丙苯法制備苯酚丙酮裝置的基本工序為：烴化工序、氧化工序、精制工序、回收工序。

　　(1)烴化工序

　　苯與丙烯混合進入烴化反應器，在催化劑作用下進行烴化反應，生成異丙苯。反應生成的烴化液通過精餾得到成品異丙苯送至儲罐，為下一道工序的原料。過程中廢棄物烴化尾氣排入火炬系統焚燒；副產物為廢油送至重烴儲罐。

　　(2)氧化工序

　　異丙苯進入氧化器與新鮮空氣進行反應生成過氧化氫異丙苯(CHP)。氧化液經提濃后，進入分解反應器在濃硫酸的催化作用下，分解生成苯酚、丙酮；分解液經中和洗滌后，進人儲罐作為精制工序的原料。過程中廢棄物氧化尾氣經活性炭吸附后排人大氣。

　　(3)精制工序

　　分解液經粗丙酮塔塔頂、丙酮精制塔精制，在丙酮精制塔側線分離出高純度丙酮產品，粗丙酮塔釜液經粗酚塔、苯酚回收塔、脫烴塔、酚處理器、苯酚精制塔的精制，在苯酚精制塔側線得到高純度的苯酚產品。過程中的廢氣為精制廢氣，排人火炬系統焚燒。副產物為含酚焦油，冷卻后送人焦油儲罐。

　　(4)回收工序

　　對精制工序來的輕焦油經Na0H溶液洗滌后回收其中的苯酚，然后得到含異丙苯、α—MS(o—甲基苯乙烯)混合液。在加氫反應器中經加氫處理得到異丙苯返回氧化進料緩沖槽。對裝置來的含酚、含丙酮的廢水，經pH值調節后用萃取的方法回收廢水中的苯酚，在精餾方法中回收廢水中的丙酮，使廢水中的苯酚、丙酮含量達到要求后排放到生化處理系統。

　　2．工藝流程

　　工藝流程說明

　　(1)烴化工序

　　①烴化

　　原料苯由罐區或其他裝置來，進入苯緩沖罐脫水后，由原料泵送至循環塔，在塔頂脫除水、丙烷及反應生成的輕組分，側線得到干苯送人烴化反應器和轉位烴化反應器。原料苯與丙烯混合、預熱后與外循環物料混合，分成三股進入烴化反應器。在反應器中苯和丙烯反應生成異丙苯。烴化液送至循環塔進行分離。烴化反應器為多層催化劑床層的固定床反應器。原料苯與烴化反應生成的副產物二異丙苯混合后，進入轉位烴化反應器發生轉位烴化反應生成異丙苯。

　　②異丙苯精制

　　原料苯與烴化液和轉位烴化液混合進入循環塔。在塔頂脫除苯中水、丙烷及反應生成的輕組分，塔釜采出的物料經釜液泵送至精餾塔進行常壓分離。異丙苯從塔頂蒸出，塔釜采出送至二異精餾塔進行負壓分離。二異丙苯從塔頂蒸出作為轉位烴化反應的進料。塔釜重組分，經重烴冷卻器冷卻后，作為廢油送至重烴儲罐。

　　(2)氧化工序

　　①氧化

　　新鮮異丙苯和來自提濃塔頂的循環異丙苯冷凝液、氧化尾氣冷凝液及經。α—MS加氫的回收異丙苯一起進人氧化進料堿洗槽，用1％—2％NaOH稀堿液循環洗滌以除去氧化反應生成的有機酸。含有甲基過氧化物(MHP)廢堿經加熱分解后送人中和反應器。

　　異丙苯加熱到80~(2后進入氧化器底部，與壓縮機送來的新鮮空氣進行氧化反應，氧化器多為2塔、4塔串聯或2個槽式反應器串聯，氧化反應靠外循環撤熱。氧化液經脫氣槽汽液分離后進人提濃工序。氧化器操作壓力(頂)為0．31—0．35MPa，操作溫度92—106℃。氧化尾氣經冷卻、分離、活性炭吸附后排人大氣。