[发明专利]一种防止环己烷氧化装置中环己烷蒸馏塔再沸器结垢的方法

说明书

本发明涉及一种防止环己烷氧化制环己酮，环己醇装置中环己烷蒸馏塔再沸器结垢的方法。

环己烷氧化制备环己酮、环己醇由以下几个工序完成：1.环己烷在155℃-165℃，1.0-1.2MPa压力，有C₀²⁺催化剂或无催化剂条件下，空气氧化得到环己基过氧化氢；2.环己基过氧化氢在1.0ml/g碱度，1ppmC₀²⁺催化及85-95℃的低温下分解为环己酮环己醇；3.分解工序中的有机相连续进入烷塔蒸馏系统。4.烷塔蒸馏系统塔釜产品进入皂化，精馏系统得到环己酮、环己醇，塔顶产品为回收的环己烷循环使用。目前，上述第1-3项工序均已有先进的专利技术，而第4项工序则存在着一个严重的问题，那就是环己烷蒸馏塔再沸器结垢。

环己烷蒸馏塔再沸器结垢是影响所有环己烷氧化装置长周期运行的瓶颈问题。其关键点在于分解工艺中加入的氢氧化钠及形成的己二酸钠等有机酸盐很难在分离系统完全分离，有100-10000ppm的Na⁺随有机相连续进入环己烷蒸馏塔系统。从而造成环己酮，环己醇在Na⁺环境下，在再沸器热表面缩合而形成缩二酮，缩三酮等缩合物。它们与进入环己烷蒸馏塔的有机酸钠盐一起，聚积在再沸器列管表面，产生结垢物，大大降低了环己烷蒸馏塔的蒸发效率迫使装置减负荷运行直至仃车。

通过检索WPI和中国专利索引，国内外对这一难题还没有有效的解决办法。目前，对环己烷蒸馏塔再沸器结垢的处理办法主要有二种：一种是将装置全面仃车。环己烷蒸馏塔系统退料后加入脱盐水，反复蒸煮3-4次，其缺点是：每次订车清洗耗时在48小时左右，这对大型化工企业来说是极不划算的，效益损失每月将在百万元以上，而且人工清洗时，每次将有数十吨污水排入生化装置，严重影响环境。造成污染；另一种方法则是另外再增加一套环己烷蒸馏系统，两套相互切换使用，其缺点是：一次性投资较大而且切换时操作难度大，并带有一定的安全风险，仃下来清洗再沸器也存在人工劳动强度大及排污的问题。

本发明的目的就是要防止由于环己烷蒸馏塔再沸器结垢带来的装置非计划仃车，使装置发挥出最好的运行水平和经济效益。

本发明是这样实现的：开车状态下通过导淋阀或连通管往环己烷蒸馏塔再沸器底部连续加入脱盐水，其脱盐水规格要求如下：总硬度＜0.02meq/l，SiO₂＜1mg/kg，氯化物＜1mg/kg，电导率＜10μ S/cm.20℃时的PH值：7-8。通过导淋阀往环己烷蒸馏塔再沸器底部连续加入脱盐水的量为其物料循环量的0.2-1.5％，以保证环己烷蒸馏塔塔压受控为准。脱盐水加入后，既能起到将结垢物从列管壁上洗下的作用。又能起到促使酮醇缩合平衡反应向其逆方向进行从而阻止醇、酮缩合形成结垢物的作用。因此，无论环己烷蒸馏塔再沸器处于正常状态或已结垢的状态，加脱盐水后均有有效作用，也就是说，在非结垢的状态下，加水后起到预防结垢的作用，在已结垢的状态下可起到清洗，消除结垢的作用。随着下工序环己醇，环己酮组份浓度由3％提高到90％，由于环己醇，环己酮的亲水性比环己烷高，溶有缩合物及其钠盐的水相与有机相的互溶度增加，不会在后工序再沸器中重新形成结垢。

本发明所带来的积极效果非常明显，1.本技术首次在鹰山石油化工厂环己烷氧化装置上实施，装置连续运行160天后，环己烷蒸馏塔再沸器无任何结垢现象，装置运行周期原来因结垢一般在15-20天左右，现在则可以无限期延长，彻底结束了环己烷蒸馏塔仃车清洗的历史，据测算：一套5万吨己内酰胺装置由此项技术每年创效益可达1100万元。2.本技术实施后，可大大减轻工人清洗再沸器及仃。开车带来的巨大劳动强度，3.本技术实施后，可完全避免因清除再沸器所带来的数十吨污水对环境造成的污染。4.本技术工艺简单，操作方便，不增加任何投资。而且，无论在再沸器有明显结垢现象前或后实施本技术方案，均有十分有效作用。

实施例1：开车状态下进入环己烷蒸馏塔的有机相物流42kg/s。Na⁺含量250-350ppm，烷塔再沸器壳程压力995kpa与再沸器蒸汽压力1000kpa接近，已处于结垢状态。通过导淋阀往环己烷蒸馏塔再沸器底部连续加入合格的脱盐水0.15-0.2kg/s，4hr后，再沸器壳程压力回复到正常状态800kpa.塔压力处于400±10kpa的受控范围内。