一种单塔逆流超临界非催化连续的酯化工艺方法_4

文档序号:9343902阅读:来源:国知局
[0258] (6)进低碳醇时,检查低碳醇罐区、栗、进醇管线的所有阀门是否置于正确位置,然 后启栗。启栗209/1/2,将罐区低碳醇栗入中间罐,其液位控制在中部后停栗,将各相关阀门 置正确操作位置。进醇过程严格控制醇进气量,第一次进醇量不超过10%,后逐渐增大,每 次增大不超过10%,间隔大于30分钟。防止塔内压力急速上升,应加强巡回检查,避免跑、 冒、滴、漏等异常现象发生。
[0259] (7)进低碳醇酯化反应时,要平稳控制塔1的压力和温度,避免时高时低.并要注 意控制放空阀开度,保持塔1的系统压力彡8. 5MPa(乙醇工艺介质应不超过6. 6MPa),同时, 注意前后工序的负荷稳定控制,尤其是2的系统热负荷的控制。
[0260] (8)在生产转入正常运行时,开始回收低碳醇操作,当2的釜液位达到1/2时,打开 加热阀门对釜液进行升温至95-105Γ (乙醇工艺介质为108-118Γ ),并检查醇回收管线阀 门是否关闭。当114液位至1/2时,打开醇回流栗,回流至2顶喷淋冷却,并严格控制2的 顶温度63-68°C (乙醇工艺介质应为76-81 °C )。
[0261] (9)检查低碳醇回流管线是否畅通,严禁低碳醇至211系统造成损失和引起安全 和环境事故发生。
[0262] (10)应严格控制115的加热蒸汽阀大小,使釜液温度控制在100_115°C (乙醇工 艺介质为113_128°C ),顶部85-95°C (乙醇工艺介质为98-108°C ),充分回收115液中的醇 完毕,取样分析115的废水,合格后排放;如其中丙三醇含量达到15%以上时,应回收至粗 丙三醇中转罐104/3或送入104/1/2待精制和深加工处理。
[0263] (11)酯化反应系统运行期间,要保持安全装置灵敏可靠和控制系统正常运行,定 期检验检查。
[0264] (12)如遇停电、停水等情况或发生较大故障,系统应作紧急停车处理。运行值班长 应及时通知配电房启用柴油发电机供电。同时作如下处理:
[0265] ①停止系统加热.关导热油和加热蒸汽阀:关301/2/3、302/2/3、306、115等。
[0266] ②停止系统进料.将栗203/1/2、205/1/2的变频调速器调回零,关塔1的粗酯和 粗丙三醇出料各阀。
[0267] ③如塔1的顶部压力在3. 5Mpa以下,关放空阀401并注意观察系统压力,如超过 3. 5Mpa,稍开系统放空阀降低系统压力。
[0268] ④本岗位操作人员在恢复来电时,应首先启用循环冷却水栗215/1/2,防止低碳醇 泄漏,如发现醇尾洗器211/1温度超过45°C或报警,应立即开启211/1上端冷却水阀及其旁 路阀喷淋。
[0269] ⑤待生产供电、供水正常后,根据岗位正常开车操作步骤组织再开车。
[0270] (13)正常生产时,应注意114压力表及液位是否正常,禁止系统形成真空或满罐 液封;并要严格控制211/1液封水位,严禁低碳醇气入尾洗系统。
[0271] 9附图、附件说明:
[0272] 1)酯化工序带控制点工艺流程简图(详见说明书附图!)
[0273] 2)酯化岗位运行记录表(略)。
[0274] 具体实施例2详述:《本发明生产脂肪酸丙酯、丁酯的酯化工艺技术操作规程》
[0275] 1工艺反应原理:油脂或脂肪酸及其混合物与丙醇(或丁醇)在超临界状态条件 下生成脂肪酸丙酯(或丁酯)、水、丙三醇等:
[0280] (说明:以上"-R"为饱和的或不饱和的烷基,可相同也可不同,低碳醇主要为C3-C4醇)
[0281] 2酯化惰性化处理:
[0282] 1)惰性气体用量:
[0283] C02:Vx= (21-11)/11*V ^ 0. 91*V (a)
[0284] N2:Vx= (21-8)/8*V ^ I. 63*V (b)
[0285] 2)在生产前或长时间停车酯化系统内应充入惰性气体排除系统内空气中氧的含 量防止乙醇进入时生产过程中引起安全和环境事故发生。
[0286] 3准备工作:
[0287] 1)原料油、低碳醇等生产物资充足待用,保证稳定连续的电能和导热油、蒸汽供 应。
[0288] 2)检查设备、设施、仪表、阀门是否正常,各设备设施进出管线是否有泄漏,并通知 锅炉导热油升温270-295°C。
[0289] 3)启用循环冷却水系统RC并运行正常。
[0290] ①检查凉水池的水位大于2/3。
[0291] ②冷却水系统各单元(回收塔2的顶部出口各冷却器)阀门处于开启状态。
[0292] ③启动循环冷却水栗215/1/2,缓慢打开栗出口阀并调整栗出口压力 (0. 15-0. 30)MPa〇
[0293] 4 进料
[0294] 1)进原料油:
[0295] (1)打开塔1放空阀。
[0296] (2)打开119至塔1的进料管线的伴热夹套蒸汽ST3,检查罐区、栗及进料管线的 所有阀门是否置于正确位置,然后启栗203/1/2,经301/1和301/2/3加热至265-270°C (丁 醇工艺介质为287-290°C )后从顶部进入塔1。
[0297] (3)进料初期,先进塔1容积的50%左右,且密切注意103液位,严禁注油超量,否 则酯化反应困难。
[0298] (4)进料过程中密切注意103液位,如液位线阻塞需及时处理,巡检罐区和输送管 线,有无跑冒滴漏情况,有则及时处理。
[0299] (5)当塔1注油完毕,停栗202、203/1/2,关相关阀并使其处于正确位置。关103 出料阀,防止103物料泄漏。
[0300] 2)进丙醇(或丁醇):
[0301] (1)检查丙醇(丁醇)罐区、栗、进醇管线的所有阀门是否置于正确位置,管线是否 畅通,然后启栗204/3和低频率启栗205/1/2。
[0302] (2)先从丙醇(或丁醇)储罐区栗209/1/2入低碳醇至114液位到1/2,先试用回 流栗204/1/2至正常。再从114处栗204/3向栗205/1/2进低碳醇,经302/1和302/2/3 加热至265-270°C (丁醇工艺介质为287-290°C)后,根据实际操作要求,分别从上、中、下 部进入塔1内。
[0303] (3)进醇过程应加强罐区和输送管线的巡回检查,发现有无跑冒滴漏情况,有则及 时处理。
[0304] (4)进醇过程应严格控制醇进气量,防止塔1内压力急速上升,第一次进乙醇量不 超过10%,后逐渐增大,每次增大不超过10%,间隔大于30分钟。
[0305] (5)控制回收塔2的顶回流温度95-100°C (丁醇工艺介质为115-120°C ),塔底 130-140°C (丁醇工艺介质为140-150°C ),调节回流比Q1/Q2 = 3-6,系统多余的纯低碳醇 返回至低碳醇贮罐区106/1/2。
[0306] (6)稍关塔1放空阀401,升压至5. 2-5. 6MPa。
[0307] (7)当塔1酯化反应完全时(2-3小时左右)取样分析,当酸值彡0· 8mgK0H/g时放 料,进而转入连续进出料,同时塔1系统压力彡5. 6MPa。
[0308] 3)丙醇(或丁醇)回收:
[0309] (1)在生产转入正常时,当回收塔2釜液位至1/2时,启栗208循环,且打开306和 115的导热油加热阀,对115釜液进行升温至130-140°C (丁醇工艺介质为140-150°C ),并 检查醇回收管线阀是否关闭。
[0310] (2)当114液位至1/2时,打开回流栗204/1/2,回流至2顶喷淋冷却,并控制2顶 回流温度95-100 °C。
[0311] (3)检查醇回流管线是否畅通,严禁醇从尾冷器309溢出至尾洗系统211造成损失 或引起安全和环境事故发生。
[0312] (4)打开回收塔2至115连接阀,建立低碳醇-水分离操作系统。
[0313] (5)打开115底导热油阀,釜液温度控制在130-140 °C (丁醇工艺介质为 140-150°C ),3的顶115-120°C (丁醇工艺介质为125-130°C ),充分回收低碳醇,回收完毕, 取样分析115废水;如丙三醇含量达到15%以上应回收至104/3或输送至104/1/2待精制 或深加工丙三醇衍生物处理。
[0314] 4工艺操作参数:
[0315] (1)导热油OT总管进口温度280_295°C ; (2)开车初期进油量为塔1的容积的 50% ; (3)开车初期进醇量为总负荷的20-30% ; (4)油加热温度250-270°C ; (5)塔1操 作压力彡5. 6MPa ;进油温度250-270°C ;进醇温度265-290°C ;塔1上、中、下温度控制在 265-270°C (丁醇工艺介质为287-290°C) ;(6)回收塔2的顶部回流温度95-100°C (丁醇 工艺介质为115-120°C),底部温度130-140°C (丁醇工艺介质为140-150°C) ;(7)3的顶温 度115-120°C,3的底温度130-140°C (丁醇工艺介质为140-150°C )。
[0316] 5异常情况和应急处理措施(突然停电等紧急停车情况):运行值班长应及时通知 配电房启动柴油发电机,在十分钟内供电。
[0317] (1)关各导热油加热阀:306、302/2/3、301/2/3、115。
[0318] (2)停止塔1进出料:进油、进醇栗203/1/2和205/1/2的变频调速调至回零,关 塔1粗酯和粗丙三醇各出料阀。
[0319] (3)当塔1的系统塔顶压力在2. 5Mpa以下后关1的放空阀401,保温保压操作待 再开车,并注意观察系统压力,如超过2. 5Mpa,则稍开系统放空阀降低系统压力。
[0320] (4)岗位操作人员在恢复来电时,应首先启用循环冷却水栗215/1/2,防止低碳醇 泄漏跑入大气,如发现低碳醇尾洗211/1温度超过45°C或报警,应立即开启冷却水及其旁 路阀喷淋。
[0321] (5)待生产供电正常后,根据岗位正常开车操作步骤再组织开车。
[0322] (6)正常生产操作时,应注意114压力及液位是否正常;并控制211液封水位。
[0323] 6酯化工序安全操作要求与注意事项:
[0324] 1)应严格按酯化工艺规程操作。
[0325] 2)在生产前或长时间停车,酯化系统内应充入惰性气体进行惰性化处理,降低系 统内气体中氧的含量到安全规定值,防止低碳醇进入时或生产过程中引起安全和环境事故 发生。
[0326] 3)开车前,应当做好原料配送准备工作和公用设施检查,对原料油进行升温脱水。
[0327] 4)在进料过程中,注意103油液位,如液位计阻塞须及时处理,巡检罐区和输送管 线,有无跑料和泄漏的地方。
[0328] 5)当塔1注油完毕,停输送栗202和203/1/2,使各阀门处于正确位置。关103出 口阀防止罐内油泄漏。
[0329] 6)进醇时,检查醇罐区、栗、进醇管线的所有阀门是否置于正确位置,然后启栗 209/1/2,将醇栗入114,液位控制在1/2时后停栗,将各相关阀门置于正确位置。在进醇过 程应严格控制醇进气量,第一次进醇量不超过10%,后逐渐增大,每次增大不超过10%,间 隔大于30分钟,防止塔1内压力急速上升,应加强岗位巡回检查,避免跑、冒、滴、漏等异常 现象发生。
[0330] 7)进醇酯化反应时,应平稳控制塔1的压力和温度,避免时高时低.并注意控制放 空阀401开度,保持塔1的系统压力彡5. 6MPa,同时,注意前后工序的负荷稳定控制,尤其是 回收塔2的系统热负荷控制。
[0331] 8)在生产转入正常运行时,开始进行回收醇操作,当115釜液位至1/2时,打开 115导热油阀门,对釜液进行升温至130-140°C (丁醇工艺介质为140-150°C ),并检查醇回 收管线阀门是否关闭;当114液位至1/2时,打开回流栗,回流至2的顶部进行系统喷淋冷 却,并严格控制2的顶部回流温度95-KKTC (丁醇工艺介质为115-120°C )。
[0332] 9)检查醇回流管线是否畅通,严禁醇从尾冷器309溢出至211造成损失和引起安 全或环境事故发生。
[0333] 10)应严格控制115底导热油阀门大小,使釜液温度控制在130-140°C,塔顶 115-120°C,充分回收醇,回收完毕,取样分析废水塔废水,合格后排放;如其中丙三醇含量 达到15%以上时,应回收至104/3或输送至104/1/2进一步精制纯化和深加工丙三醇衍生 物处理。
[0334] 11)酯化工艺系统运行期间,应保持安全装置灵敏可靠和控制系统正常运行,定期 检测检定与检查.
[0335] 12)如遇突然停电、停水等情况或发生较大故障,系统应作紧急停车处理。运行值 班长应及时通知配电房启用柴油发电机供电。同时,
[0336] (1)停止系统加热,关导热油加热阀门:306、302/2/3、301/2/3、115等。
[0337] (2)停止系统进料,将进油、进醇栗203/1/2和205/1/2的变频调速器回零,关塔1 粗酯和粗丙三醇出料阀。
[0338] (3)如塔1的系统塔顶压力在2.5Mpa以下关放空阀401,保温保压,并注意观察系 统压力,如超过2. 5Mpa稍开系统放空阀降低系统压力。
[0339] (4)岗位操作人员在恢复来电时,应首先启用循环冷却水栗215/1/2,防止醇泄 漏,若发现211/1温度超过45°C或报警,应立即开启冷却水阀喷淋。
[0340] (5)待生产供电、供水正常后,根据本岗位正常开车操作步骤再组织开车。
[0341] 13)正常生产操作时,应注意114压力及液位是否正常,禁止系统形成真空或满罐 液封;并要严格控制211/2液封水位,任何时候都不允许低碳醇气入大气。
[0342] 7-1本发明具体实施方案2主要动静设备一览表(表1)


【主权项】
1.本发明的一种单塔逆流超临界非催化连续的酯化工艺方法,其特征在于: A、 酯化反应塔主要工艺操作条件为:甲醇工艺介质超临界酯化操作压力P = 8. 1-8. 5Mpa,乙醇为6. 2-6. 6Mpa,丙醇、丁醇为5. 2-5. 6Mpa ;甲醇、乙醇工艺介质超临界酯 化操作温度 T = 240-250°C,丙醇为 265-270°C,丁醇为 287-290°C。 B、 酯化反应塔主要设备设计条件为:采用甲醇、乙醇工艺介质的酯化反应塔设备设计 压力10. 0-12. OMPa,设计温度260-280°C ;采用丙醇、丁醇工艺介质的酯化反应塔设备设计 压力8. 0-10.0 Mpa,设计温度300-320°C ;单个酯化反应塔的容积可设计为15-75m3,直径 :0800-1600mm,高 H = 26000_36000mm 范围。 C、 本酯化工艺技术特点:单酯化反应塔,C1-C4低碳醇超临界状态,不使用任何催化剂, 工艺介质逆流均一相反应体系,传热传质高效,油/醇比高,反应速度快,进料负荷控制酯 化率,脱醇采取两级降压闪蒸器并借助系统本身高压高温醇蒸汽作喷射器动力源,脱醇效 果彻底,粗酯质量高,常压醇回收塔系统采用了独特的降膜蒸发器循环加热,系统加热即可 采取低压蒸汽也可采取有机导热油加热,系统热能逐级利用和匹配,醇回收利用充分,节 能降耗效果显著;解决了低碳醇与油脂或脂肪酸不相溶的技术难题并使之成为均相一个 体系,原料转化率和酯化率高,可加工高酸值油脂和脂肪酸及其混合工艺介质,生产效率 高,操作运行和检维修费用低,产污少或无,副产物丙三醇纯度高,可达95 %以上,深加工 丙三醇衍生物容易;连续操作性强,安全可靠性和自动化程度高,低碳醇入塔加料操作方 式灵便,充分利用了从塔底排出的粗酯与进塔前的原料油换热,从塔顶排出的过量低碳醇 与进塔前的低碳醇换热,实现了系统热能的有效综合利用与回收,酯化后的酯粗品可通过 高真空蒸馏、分馏或分子蒸馏技术去除微量丙三醇和轻馏分后得以精制提纯,其纯度超过 99. 0%,产率接近100 %,品质优良,用途广泛,既可单离精制作日用精细化学品,也可单独 作生物柴油替代普通燃油,还可与普通燃油混用,酯化工艺技术推广和实施应用价值高,前 景朝阳广阔。 D、 工艺技术流程:预先将原料油储罐的油脂预热至40-60°C,栗入脱胶预处理工序进 行前置预处理后,送入原料油中转计量罐,再经栗入脱水闪蒸器脱水气后,直接经栗入油柱 塞栗加压至8. 1-8. 5MPa (乙醇酯化6. 2-6. 6MPa,丙醇和丁醇酯化5. 2-5. 6MPa),或先入脱水 油脂暂存罐后再经栗入油柱塞栗,送入油预热器预热至150-180°C,再经油加热器加热到酯 化反应温度240-250°C (丙醇265-270°C,丁醇287-290°C )后入单个酯化反应塔的顶部, 低碳醇从原料储罐区经栗入低碳醇中间罐,再经醇回流栗或给料栗送入低碳醇柱塞栗加压 至8. 1-8. 5MPa(乙醇为6. 2-6. 6Mpa,丙醇和丁醇为5. 2-5. 6MPa),再栗入低碳醇预热器预 热至120-150°C,经低碳醇过热器加热至酯化温度240-250°C (1-丙醇为265-270°C,丁醇 为287-290°C )后,分别从酯化反应塔的中下部、中部和中上部进入,可根据酯化反应效率 情况,调整各进入部位的醇加入量,从而使油脂和低碳醇在酯化反应塔内完成单塔逆流超 临界非催化连续酯化反应,酯化反应结束并分析检测系统酸值在〇. 8mgK0H/g以下判定合 格后,高温粗脂肪酸酯从塔低排出先与原料油在加热器换热后入第一级脱醇闪蒸器,再经 栗入第二级脱醇器,在借助酯化反应塔顶排出的少部分先经低碳醇气液缓冲分离器的高温 高压醇蒸汽作动力汽源的喷射器进一步脱醇后,经栗先经粗酯冷却器冷却到60°C以下后送 入粗酯储罐待精制纯化处理,底部连续或间歇排出的粗丙三醇进入闪蒸脱醇器
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