浅谈丁二烯装置溶剂回收塔污水指标优化

　　乙腈法丁二烯装置溶剂回收塔的作用是回收含乙腈水溶液中的乙腈。溶剂回收塔的塔底液是含微量乙腈的水，大部分用来作为各水洗塔的洗涤水循环使用，少部分排至污水系统。塔釜乙腈含量不仅关系到水洗塔的水洗效果和乙腈的损失率，也直接决定了丁二烯装置的外排污水是否能达到环保要求。近年来，随着气候变化的加剧和环境问题的日显突出，环保指标已成为化工装置生产的硬性指标之一。本文主要对溶剂回收塔污水指标控制的不足之处进行了研究并提出了改造措施，对改造前后污水指标进行了对比分析。
　　1 装置简介
　　中国石油抚顺石化公司(简称抚顺石化) 160kt /a 丁二烯装置主要由萃取精馏、普通精馏、水洗及溶剂回收、热水循环等单元组成，采用青岛伊科思技术工程有限公司与中国石油吉林石化公司QJ - ACN 法(乙腈法)丁二烯专有技术，从乙烯裂解碳四馏分中分离高纯度1，3 - 丁二烯。本装置溶剂回收塔在塔底设置2 台换热器，其中一台所使用热源为解吸塔塔底的热溶剂，另一台所使用热源为凝液罐中装置自产的凝液。为了保证溶剂循环系统的热稳定，热溶剂的加热量一般不做调整，塔釜温度和灵敏板温度的调节只通过调节进入热水量来实现，当热水温度过低时，向凝液罐内加入中压蒸汽来提高热水温度。在向凝液罐加入中压蒸汽提高热水温度的同时，凝液罐内的压力也随之上涨，当热水温度高于145  时，来自第一萃取精馏塔和解吸塔再沸器的热水无法通过压差顺利进入凝液罐，所以罐内的热水温度最高不能超过145  。
　　2 溶剂回收塔污水指标分析及优化
　　2. 1 塔釜污水中乙腈含量的控制
　　综合考虑水洗塔的操作现状和下游净水车间对接收污水的要求，需要将塔釜乙腈含量控制在50 mg /kg 以下。一般情况下，塔釜乙腈含量增加，需要提高灵敏板的温度。
　　一般情况下，塔釜乙腈含量增加，需要提高灵敏板的温度。另外，塔压的稳定控制是控制好塔釜指标的前提，塔压增加，灵敏板温度控制应适当提高，提高的幅度应保持与塔釜温度升高的比例相同;塔釜液面的突然增加也可能导致塔釜指标的恶化。灵敏板温度主要通过塔釜热水加热量来控制，增加热水流量，灵敏板温度升高，减少热水流量，灵敏板温度降低。
　　可以看出，随着灵敏板温度的升高，塔釜乙腈含量呈下降趋势。为了满足外排污水中乙腈含量不大于50 mg /kg 的环保要求，需将灵敏板温度控制在95  以上。需要注意的是当溶剂回收塔的进料量在35 t /h 以上时，进入塔底再沸器的热水量已到达极限，加热量无法满足生产需求。在开工初期及停工阶段，凝液的热量无法满足溶剂回收塔对热量的需求，造成每次开停工随污水外排的乙腈溶剂较多，不仅浪费乙腈，而且还增加了下游污水处理厂的压力，可能对环境造成污染。在正常生产中，当溶剂回收塔进料量高于35 t /h 时，按照原有的加热方案，塔釜温度和灵敏板温度达不到要求，使塔釜外排污水中的乙腈含量过高，造成乙腈的损失和污水指标不合格，丁二烯装置溶剂消耗约为3. 5 kg /t。
　　为了降低乙腈消耗，降低污水中的COD 及乙腈含量，缓解企业面临的巨大环保压力。需对溶剂回收塔加热方案进行优化以实现更环保、更经济的生产。
　　2. 3 溶剂回收塔加热方案优化效果
　　2. 3. 1 开停工阶段的效果
　　通过热源的改变，中压蒸汽可以为溶剂回收塔提供足够的热量。实践证明，在装置开工初期及停工阶段，含有大量乙腈的废水在经过溶剂回收塔处理后，乙腈含量能够控制在50 mg /kg 以下，COD 控制在500 mg /L 左右，完全能够满足循环使用和外排的指标。为丁二烯装置改造前后检修期间停工阶段和开工初期的外排污水要求对比。可以看出，在开停工过程中，污水中的乙腈含量降低了868 mg /kg，COD 含量下降了917. 5 mg /L。按照每次5 000 t 的总排污量计算，优化后的开停工阶段，每次可减少乙腈排放量:5 000  868 /1 000 000 = 4. 34 ( t)，每次可减少COD 排放总量:5 000  917. 5 /1 000 000 = 4. 59(t)。
　　2. 3. 2 正常生产阶段的效果
　　在正常运行阶段，由于供热量充足，当上游系统含乙腈水量增大时可及时增加加热量，能够保持塔内温度的稳定，因此进料量过大也不会对外排污水指标造成大的影响。表2 为溶剂回收塔加热方案优化前后的污水指标对比。可以看出，在正常运行过程中，污水中的乙腈含量下降了52. 3%，COD 总量下降了31. 9%。按照40 000 t /a 的总排污量计算，优化后的正常生产阶段，每年可减少乙腈排放量:40 000  (44 - 21) /1 000 000 = 0. 92( t)，COD 排放总量:40 000  (554 - 383) /1 000 000 = 6. 84(t)。
　　3 结论
　　对抚顺石化160 kt /a 丁二烯装置溶剂回收塔所排污水中的乙腈含量进行分析，找出了系统控制的短板并提出了加热方案的优化措施。通过本次优化，有效解决了外排污水中乙腈含量高和COD 高的问题，缓解了下游污水处理单元的压力，为企业的环保达标打下了良好基础。