1、影响四效系统长周期运行因素分析丙烯腈（AN）生产过程中，T-104 釜液经四效蒸发系统处理后，残液（T-104 釜液中几乎全部重组分和聚合物）送至急冷塔 T101 下段，作为急冷塔下段冷却水， 然后送到焚烧炉焚烧处理，四效顶部凝液经轻有机物汽提塔处理后微量的游离氨和轻有机物送至急冷塔下段气提罐，轻有机物汽提塔釜液送至污水处理场处理。 一、四效系统的非正常运转对长周期运转的影响 四效系统非正常运转，对系统的长周期运行产生三方面的影响：1）送焚烧炉的废水量增加，加大后续系统的处理负荷，焚烧炉的瓦斯耗量增加，不利于节能；2）外排污水水质难以控制，COD、总氰含量超标，不利于环保；3）四效换热效果下降
2、，蒸汽量增加，不利于节能降耗。其设计值和高负荷运行的值见表 1。 二、影响四效系统长周期运转的因素 1.催化剂的使用时间 大庆炼化公司聚合物一厂（大庆聚合物）2008-2012 年 AN 装置的工艺条件和单收见表 2。从表 2 可以看出，随着催化剂使用周期的延长，HCN、乙腈（ACN） 、丙烯醛（ACL）和丙烯酸（AA）的收率都有所提高，AN 单收和选择性都有所下降，副产物增加、清洁性变差是催化剂长周期使用的必然结果。 随着催化剂使用年限的增加，吸收塔消泡剂的耗量也将增加，2008年消泡剂的全年累计单耗 0.24kg/t，2012 年消泡剂全年累计单耗为0.88kg/t。 现运行催化剂在本装置
3、已运行五年，从各项指标来看（见表 2） ，催化剂的活性、清洁性有所下降（见表 4） 。近期产品质量的控制也遇到一些困难，其中噁唑和丁烯腈的含量上涨（见表 3） ，不得不加大乙腈外送量来降低产品中噁唑的含量，这一结果致使乙腈浓度降低，增加了后续系统的处理难度。通过提高 T107 釜外送量来控制产品中丁烯腈的含量，AN 产量因此会受到一定的影响。 从表 45 可以看出，外排污水的 COD、总氰含量随着催化剂使用周期的延长有所提高，操作弹性下降。 2.反应负荷 反应器高负荷运行，产生大量废水加大四效处理负荷，其原因主要有 2 方面。 2.1 部分机泵机封漏，导致封水进入系统。可以通过观察装置脱盐水单
4、耗来判断。如果脱盐水耗量有明显上涨趋势，选择系统中大的机泵来检查封水是否漏量。 2.2 四效系统蒸发效果下降，一效蒸汽提不上来。2012 年 2 月一效蒸汽调节阀全开的情况下蒸汽量最高为 2400kg/h，存在蒸汽提不上来现象，废水量很难控制，约 185t/d，而且前三效温度居高不下。2013 年 3月停工检修期间，对 E-510、E-511 单独切除清理，发现捕沫网被大量黑色聚合物堵塞，严重阻碍了蒸汽和不凝气的通过，使四效的换热效果下降。检修后，四效蒸汽量最高能够提至 2800kg/h，废水量能够得到稳定控制在 160165t/d。 从四效温度分布看，检修后前两效的温度能够正常传递，换热效果
5、得到提高，废水量也能够很好的控制。 3.T-104 系统的异常波动 当 T-104 系统出现异常波动时，聚合物增多，进入四效系统将造成四效捕沫网堵塞，降低四效系统的换热效果。其异常波动主要表现在四个方面。 3.1 大循环 pH 值的控制不够稳定，过高易导致 AN、HCN 聚合量增加。3.2 烧氨过程中，由于硫酸加入不及时、急冷塔上段循环量过低、急冷塔喷淋效果下降等原因都会造成氨去除不彻底，剩余氨进入后续系统，造成 AN、HCN 聚合。 3.3 消泡剂注入量过大，易导致 T-104 聚合物量增多。检修清理 T-104 聚合物时，发现部分黄色聚合物，经分析含有聚醚类物质。 3.4T-104 回炼量
6、的控制，开工过程中，回炼量的大幅波动，加大 T-104 负荷，有机物不能正常蒸出，长时间压在塔釜，造成塔温度升高，聚合损失量增大，这些聚合物送至四效系统，易造成四效系统堵塞。 4.T-104 分散剂的使用 使用分散剂能够缓解 T-104 憋压问题，保证了 T-104 的长周期运行。但分散下来的重组分、聚合物大部分进入四效系统，从而加大了四效的处理负荷，影响四效的长周期运行。装置检修开工初期，四效蒸汽量能够提至 2800kg/h，废水量也能控制在 160165t/d。但是后期蒸汽量就很难控制，而且循环泵有堵塞的情况，从拆开循环泵入口短接看，有大量聚合物颗粒，严重影响了循环泵的运转，导致循环量不足
7、，降低了四效系统的换热效果。废水中 COD 和总氰出现超标。针对这种情况，建议向四效系统也加入分散剂，将聚合物颗粒带向后续系统。 5.四效蒸汽凝液泵的运转状态 四效蒸汽凝液泵的运转状态，决定了四效系统的换热效果。运行过程中，装置的定期切泵，凝液泵如果不能很好的调整，很容易出现抽空迹象。凝液不能正常抽出，从而影响了四效的热量传递。 三、解决办法 1.更换转化率高、清洁性好的新型催化剂。 今年大检修期间装置计划更换催化剂，随着新剂使用，副产物单收降低、吸收塔起泡物质减少，消泡剂单耗下降，后续系统的聚合物减少，这些能够降低四效系统的处理难度，能够更好控制外排污水 COD、总氰。 2.开工过程严格控制
8、急冷塔的操作 烧氨过程中严格保证硫酸注入量，避免剩余氨进入后续系统引起聚合。急冷塔的上段循环量现在能达到 1500t/h，2012 年检修期间对急冷塔上段喷淋进行清理，清理后 P-107 出口流量能达到 1700t/h，这样就能更好除氨；严格控制急冷塔 pH 值在 3.55.0，pH 值过低易造成对设备和管线的腐蚀，同时可导致羰基化合物超标，pH 值过高会导致系统聚合损失增大。 3.通过 P-152 将分散剂注入四效系统 4.优化吸收塔消泡剂注入量，避免过多消泡剂进入 T-104，产生过量聚合物 5.优化 T-104 运行，减少聚合损失量 5.1 严格控制 T-104 的灵敏点温度、压力、进料量。 5.2 稳定控制 V-138 液位、T-104 釜液位、P-152 出口流量，保证四效进料的稳定，为四效运行提供稳定环境。 5.3 定期检测 T-104 釜压力变化，根据 T-104 运行状况调整分散剂的注入量。
