氧化單元離心機分離效果工藝優(yōu)化
技術(shù)支持
近年來，隨著國家大型煉化一體化項目的開展，國內(nèi)PTA的產(chǎn)能增長迅速，促使國內(nèi)PTA行業(yè)之間的競爭漸漸加劇。相對較老的裝置只有通過不斷的進行系統(tǒng)優(yōu)化才能提高企業(yè)在市場中的競爭力。
嘉興石化有限公司一期采用英威達技術(shù)于2012年投產(chǎn)。相對于現(xiàn)有工藝技術(shù)而言，該裝置仍有許多的地方需改進與優(yōu)化。PTA氧化單元是以鈷、錳、溴為催化劑，乙酸為溶劑。實際生產(chǎn)中氧化催化劑的使用量較多而且成本偏高，同時氧化單元離心機分離效果的優(yōu)劣在優(yōu)化催化劑單耗中起到了重要作用。因此，結(jié)合裝置的現(xiàn)狀對離心機分離效果進行簡單優(yōu)化進一步降低催化劑消耗。
1 離心機工作原理
氧化單元離心機的主要作用是反應(yīng)生成的母液和沉淀劑混合形成沉淀，在離心機的高速旋轉(zhuǎn)下，將催化劑進行分離，回收。
母液進料、沉淀劑、稀堿混合后通過離心機的中央被輸送至離心機入口。固體堆積在碟片下側(cè)，經(jīng)過離心機外圍的管嘴，被排放到出料漿料中。液體上升到離心機的中央，并以溢流方式離開裝置的頂部。
2 離心機特性分析
離心機分離效果主要是關(guān)注溢流液中金屬離子的含量以及離心機下線堿洗的時間差。在本文中將溢流液中金屬離子含量200mg/kg作為標(biāo)準進行分析。
2.1 離心機分離效果的主要表征
2.1.1 溢流液中金屬離子的含量
金屬離子的高低是體現(xiàn)分離效果較直接、較主要的指標(biāo)。金屬離子含量較低，則金屬的沉淀率較高，使氧化裝置中堆積的耐腐蝕金屬得到循環(huán)。金屬離子含量較高，則催化劑金屬的沉淀效率較低，大量金屬被損耗。
2.1.2 離心機堿洗的時間間隔
堿洗時間間隔越長，說明離心機分離效果好，離心機在線運行時間越長。
2.2 離心機分離效果的影響因素
2.2.1 離心機進料量
離心機進料量過大，沉淀的固體好多，則會導(dǎo)致離心機管嘴堵塞。進料量過低，則不能滿足裝置的需求，減弱了離心機的作用。
2.2.2 沉淀劑溫度
沉淀劑的溫度過低，則沉淀劑可能從溶劑中析出。溫度過高，則沉淀劑的腐蝕性將增強。
2.2.3 離心機轉(zhuǎn)速
離心機轉(zhuǎn)速過低，則沉淀物中固液分離不充分。轉(zhuǎn)速過高，則分離后固體質(zhì)量濃度過大導(dǎo)致管嘴堵塞。
2.2.4 離心機管嘴
離心機管嘴過小，則分離后固體漿料不易通過造成堵塞。
2.2.5 稀堿加入量
稀堿的加入主要是防止發(fā)生腐蝕。加入量過低，則離心機的碟片和下游側(cè)設(shè)備有可能出現(xiàn)腐蝕。加入量過大，則稀堿進入氧化反應(yīng)器導(dǎo)致催化劑的活性降低。
2.2.6 DH溶劑加入量
DH溶劑的加入主要是洗滌置換含有稀堿的母液。加入量過低，則洗滌效果比較差。
3 實施對策及效果
3.1 實施對策
（1）離心機中沉淀劑與總金屬比例由原來1:1提高至1.6:1。
（2）沉淀劑濃度控制在10%～15%。結(jié)合質(zhì)量濃度的變化，對沉淀劑加入量進行適當(dāng)調(diào)整。
（3）沉淀劑溫度控制在40～45℃。
（4）DH溶劑加入量控制在4～8t/h。結(jié)合稀堿的加入量，對DH溶劑加入量適當(dāng)調(diào)整。
（5）離心機分離后固體漿料質(zhì)量濃度控制在3000～3500kg/m3。
（6）稀堿與進料量比例控制在0.013:1。比例可根據(jù)化驗分析結(jié)果適當(dāng)調(diào)整。
（7）進料量一定時，離心機轉(zhuǎn)速控制在3650～3750r/min效果較佳。
（8）轉(zhuǎn)速一定時，進料量控制在24～27t/h效果較佳。
3.2 實施效果
3.2.1 金屬離子含量變化
通過采取上述措施，主要從溢流液中金屬離子的含量和堿洗時間差進行對比分析。
實施后離心機堿洗時間差為14小時，比實施前的8小時大大的延長。同時實施后的金屬離子含量由原來的45mg/kg降至30mg/kg，起點的降低幅度明顯。采取相應(yīng)措施后金屬離子含量隨著時間推移還是有一定的上升，但總體效果還是有所改觀的。
3.2.2 氧化單元CTA質(zhì)量
減少裝置中金屬離子的損失可能會造成金屬離子的活性降低，進而導(dǎo)致氧化單元CTA中4-CBA的波動。因此，對氧化單元CTA中4-CBA進行了跟蹤。
措施實施后，氧化單元CTA中4-CBA含量在允許范圍之內(nèi)可控，質(zhì)量比較穩(wěn)定，未給精制單元帶來問題。
4 結(jié)語
采取上述的優(yōu)化處理措施不難看出，金屬離子損失、離心機堿洗時間差均得到了很大改善，并且氧化單元CTA中4-CBA含量符合生產(chǎn)要求。
離心機分離效果的極大改善，不僅降低了裝置中能源的消耗，而且提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益，為更好地建立節(jié)能、低耗、綠色、環(huán)保的企業(yè)樹立了新的榜樣。
