一、裝置簡(jiǎn)介

　　(一)裝置發(fā)展及類型

　　1．裝置發(fā)展

　　異丙苯法制備苯酚、丙酮是目前世界上獲得苯酚、丙酮的主要技術(shù)路線，從20世紀(jì)50年代開始工業(yè)化到目前為止，世界上約90％的苯酚來自該路線，在世界苯酚工業(yè)中占主導(dǎo)地位，2002年世界苯酚產(chǎn)能約為720X104t／a，其中91％采用異丙苯法。

　　我國采用異丙苯法制備苯酚、丙酮始自20世紀(jì)60年代中期，國內(nèi)第一套萬噸級(jí)異丙苯法苯酚丙酮裝置于1970年在燕化公司建成投產(chǎn)，1986年國內(nèi)首套引進(jìn)技術(shù)8X104t／a異丙苯

　　法苯酚丙酮裝置在燕化公司建成投產(chǎn)，成為當(dāng)時(shí)國內(nèi)最大的苯酚丙酮生產(chǎn)裝置。目前國內(nèi)苯酚丙酮主要生產(chǎn)廠家有燕山石化、高橋石化、華字石化、吉林石化、廣州建濤集團(tuán)，所采用的工藝路線都是異丙苯法制備苯酚、丙酮。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展、進(jìn)步，苯酚丙酮裝置生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，目前國內(nèi)單套裝置最大產(chǎn)能為燕化公司16X104t／a苯酚丙酮裝置，國內(nèi)正在籌建的單套裝置最大產(chǎn)能為20X104t／a。德國Ineos苯酚有限公司以生產(chǎn)能力為62．0X104t/a為世界之最。

　　隨著催化劑和生產(chǎn)工藝的發(fā)展，大多數(shù)生產(chǎn)裝置制取異丙苯工藝已從傳統(tǒng)的AlCl3法轉(zhuǎn)為固體磷酸或沸石催化法，我國四大生產(chǎn)廠家和正在籌建的生產(chǎn)裝置皆采用后者。目前較先進(jìn)的異丙苯制備苯酚工藝是Allied／UOP工藝，由美國UOP公司和美國聯(lián)合化學(xué)公司共同開發(fā)，全球已有11家苯酚生產(chǎn)廠家采用該工藝。

　　目前，世界許多生產(chǎn)廠家紛紛對(duì)苯酚的生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和開發(fā)新的生產(chǎn)工藝。通過對(duì)成熟的異丙苯制備苯酚工藝中催化劑和CHP分解、苯酚精制兩個(gè)工藝的研究，朝著工藝路線更短，經(jīng)濟(jì)效益更好的方向發(fā)展。

　　2．裝置的主要類型

　　異丙苯制備苯酚工藝分為三步：

　　(1)苯和丙烯反應(yīng)生成異丙苯，傳統(tǒng)工藝為A1C13法，目前廣泛使用的是沸石催化法，可采用氣—液相法和液相法。

　　(2)異丙苯經(jīng)氧氣或空氣氧化，生成過氧化氫異丙苯(CHP)。設(shè)備有塔式反應(yīng)器和槽式反應(yīng)器2種。

　　(3)CHP分解，生成苯酚和丙酮。反應(yīng)工藝有一步分解和二步分解，又可有正壓分解和負(fù)壓分解。

　(二)裝置工序組成與工藝流程

　　1，裝置工序組成

　　異丙苯法制備苯酚丙酮裝置的基本工序?yàn)椋簾N化工序、氧化工序、精制工序、回收工序。

　　(1)烴化工序

　　苯與丙烯混合進(jìn)入烴化反應(yīng)器，在催化劑作用下進(jìn)行烴化反應(yīng)，生成異丙苯。反應(yīng)生成的烴化液通過精餾得到成品異丙苯送至儲(chǔ)罐，為下一道工序的原料。過程中廢棄物烴化尾氣排入火炬系統(tǒng)焚燒；副產(chǎn)物為廢油送至重?zé)N儲(chǔ)罐。

　　(2)氧化工序

　　異丙苯進(jìn)入氧化器與新鮮空氣進(jìn)行反應(yīng)生成過氧化氫異丙苯(CHP)。氧化液經(jīng)提濃后，進(jìn)入分解反應(yīng)器在濃硫酸的催化作用下，分解生成苯酚、丙酮；分解液經(jīng)中和洗滌后，進(jìn)人儲(chǔ)罐作為精制工序的原料。過程中廢棄物氧化尾氣經(jīng)活性炭吸附后排人大氣。

　　(3)精制工序

　　分解液經(jīng)粗丙酮塔塔頂、丙酮精制塔精制，在丙酮精制塔側(cè)線分離出高純度丙酮產(chǎn)品，粗丙酮塔釜液經(jīng)粗酚塔、苯酚回收塔、脫烴塔、酚處理器、苯酚精制塔的精制，在苯酚精制塔側(cè)線得到高純度的苯酚產(chǎn)品。過程中的廢氣為精制廢氣，排人火炬系統(tǒng)焚燒。副產(chǎn)物為含酚焦油，冷卻后送人焦油儲(chǔ)罐。

　　(4)回收工序

　　對(duì)精制工序來的輕焦油經(jīng)Na0H溶液洗滌后回收其中的苯酚，然后得到含異丙苯、α—MS(o—甲基苯乙烯)混合液。在加氫反應(yīng)器中經(jīng)加氫處理得到異丙苯返回氧化進(jìn)料緩沖槽。對(duì)裝置來的含酚、含丙酮的廢水，經(jīng)pH值調(diào)節(jié)后用萃取的方法回收廢水中的苯酚，在精餾方法中回收廢水中的丙酮，使廢水中的苯酚、丙酮含量達(dá)到要求后排放到生化處理系統(tǒng)。

　　2．工藝流程

　　工藝流程說明

　　(1)烴化工序

　　①烴化

　　原料苯由罐區(qū)或其他裝置來，進(jìn)入苯緩沖罐脫水后，由原料泵送至循環(huán)塔，在塔頂脫除水、丙烷及反應(yīng)生成的輕組分，側(cè)線得到干苯送人烴化反應(yīng)器和轉(zhuǎn)位烴化反應(yīng)器。原料苯與丙烯混合、預(yù)熱后與外循環(huán)物料混合，分成三股進(jìn)入烴化反應(yīng)器。在反應(yīng)器中苯和丙烯反應(yīng)生成異丙苯。烴化液送至循環(huán)塔進(jìn)行分離。烴化反應(yīng)器為多層催化劑床層的固定床反應(yīng)器。原料苯與烴化反應(yīng)生成的副產(chǎn)物二異丙苯混合后，進(jìn)入轉(zhuǎn)位烴化反應(yīng)器發(fā)生轉(zhuǎn)位烴化反應(yīng)生成異丙苯。

　　②異丙苯精制

　　原料苯與烴化液和轉(zhuǎn)位烴化液混合進(jìn)入循環(huán)塔。在塔頂脫除苯中水、丙烷及反應(yīng)生成的輕組分，塔釜采出的物料經(jīng)釜液泵送至精餾塔進(jìn)行常壓分離。異丙苯從塔頂蒸出，塔釜采出送至二異精餾塔進(jìn)行負(fù)壓分離。二異丙苯從塔頂蒸出作為轉(zhuǎn)位烴化反應(yīng)的進(jìn)料。塔釜重組分，經(jīng)重?zé)N冷卻器冷卻后，作為廢油送至重?zé)N儲(chǔ)罐。

　　(2)氧化工序

　　①氧化

　　新鮮異丙苯和來自提濃塔頂?shù)难h(huán)異丙苯冷凝液、氧化尾氣冷凝液及經(jīng)。α—MS加氫的回收異丙苯一起進(jìn)人氧化進(jìn)料堿洗槽，用1％—2％NaOH稀堿液循環(huán)洗滌以除去氧化反應(yīng)生成的有機(jī)酸。含有甲基過氧化物(MHP)廢堿經(jīng)加熱分解后送人中和反應(yīng)器。

　　異丙苯加熱到80~(2后進(jìn)入氧化器底部，與壓縮機(jī)送來的新鮮空氣進(jìn)行氧化反應(yīng)，氧化器多為2塔、4塔串聯(lián)或2個(gè)槽式反應(yīng)器串聯(lián)，氧化反應(yīng)靠外循環(huán)撤熱。氧化液經(jīng)脫氣槽汽液分離后進(jìn)人提濃工序。氧化器操作壓力(頂)為0．31—0．35MPa，操作溫度92—106℃。氧化尾氣經(jīng)冷卻、分離、活性炭吸附后排人大氣。