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優(yōu)化控制方案降低丙酮產(chǎn)品中醛含量

文檔作者：戴立起文檔來源：中沙（天津）石化有限公司		更新日期： 2026年05月09日	點擊數(shù)：
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第38 1期
2021 1
石油化工
SPECIALITY PETROCHEMICALS 57
優(yōu)化控制方案降低丙酮產(chǎn)品中醛含量
戴立起
（中沙（天津）石化有限公司，天津300271）
摘要：介紹了異丙苯氧化制取苯酚丙酮工藝中控制丙酮產(chǎn)品中醛含量的解決方案。通過分別調(diào)整精V段和
提V段回流比，優(yōu)化控制方案等方法，可以使丙酮產(chǎn)品醛含量降至50 g以下，實現(xiàn)了產(chǎn)品質(zhì)量提升和節(jié)
。
關(guān)鍵詞：醛丙酮縮合反應(yīng)
中圖分類號:TQ224 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
中沙（天津）石化苯酚丙酮裝置規(guī)模為350
kt/a,其中異丙苯單元采用中石化S-ACTTM技
術(shù)，苯酚丙酮單元 UOP技術(shù)。主要特點為
化、 分解、有 中和與凈化、樹脂
催化氧化技術(shù)，丙酮精制由粗丙酮塔（706-C-401）
和精丙酮塔（706-C-402）組成。粗丙酮塔塔釜V
分苯酚和重化合物送至苯酚精制系統(tǒng)，塔頂V分
酮、水、異 其他輕組分作為 酮 E
料，在 酮塔中除去乙醛、水、異 其他重
有機(jī)物，分離出丙酮 。2010年該裝置投 ,
丙酮產(chǎn)品中醛含量一般在70?250卩g/g,可以滿足
國標(biāo)要求（高猛酸鉀褪色時間不低于120 min,對應(yīng)
的醛含量為300?400卩g/g）。隨著中沙（天津）石
化260 kt/a聚碳酸酯項目建設(shè)，原料丙酮中醛含量
要求小于50卩g/g,因此 酮中醛含 I
題顯得尤為突出。
1丙酮中醛類物質(zhì)的來源
異 化法生產(chǎn)的丙酮產(chǎn)品中醛類物質(zhì)主
要包括乙醛 醛，它們主要是由氧化反應(yīng)中的乙
苯和正 生成，此外還包括 化反應(yīng)曠甲基
苯乙烯（AMS）、加氫進(jìn)料中未被轉(zhuǎn)化的AMS。
2工藝中除醛的方
在分子篩法制取異丙苯工業(yè)化之前，由于烷
基化 性差，異 中雜質(zhì)含 ，因此在丙酮
精制工藝設(shè)計上，需要設(shè) 的除醛塔或除醛
, 化下醛類縮合反應(yīng)合成大分子 i
去除醛類，而在異 制取分子篩
異 質(zhì)量大大 ，氧化后醛類物質(zhì)大幅度降
低，因此實現(xiàn)了取消除醛塔或除醛罐，而改在丙酮
精制塔內(nèi)除醛，主要反應(yīng)如下：
o OH 0
2CH — CH 聞帆。a CH_ch—CH—CH
0 OH 0
CH — CH + CH2=O 20帆0 a ch2CH2CH
0 ch2oh CH3—CH2—CH2—CII H NaOH/H,O I + CH2 = 0------------ CH3—CH2-C—CH= 0
ch2oh
由上述反應(yīng)可以看出，醛類縮合反應(yīng)需要在
稀堿催化下發(fā)生，而丙酮 水含量要求不大
于0.25%。因此一般 會在 酮 V段
部設(shè)置反 去除醛類，精V段上部主要控制
水含量，提V段主要控制 酮 。以中沙
（天津）石化丙酮精制塔（706-C-402）為例，全塔共
60 盤，其中1?32層為 除水分，丙
酮 由第4 盤采出，33?51層為稀 化
反 去除醛類，稀堿注入口可分別選擇第33/
35/37 盤，同時設(shè)置了由塔頂 至第51
層塔盤的富醛丙酮 ,2?60層為汽 】回
酮，進(jìn)料口在第52 盤。圖1為丙酮精制
分區(qū)示意。
3 及
自2016年9月開始，中沙（天津）石化開始對
丙酮精制系 化 ，并于2018年3 -
酮 制方案 了改造。
收稿日期：2020 - 08 - 18；修改稿收到日期：2020 - 12 - 28。
作者簡介：戴立起（1967 -）,高級工程師。E-mail: liqi. dai @
ss-tpccom。
58 精細(xì)石油 化工2021 1
90
80
反應(yīng)脫醛
70
60
50
丙酮汽糰
40? 10 20 30 40 50 60
100
圖1丙酮精制塔功能分區(qū)示意
2016年9—12月，按照不同影響因素分別試
驗。試驗發(fā)現(xiàn)：1）增加稀釋 及 稀釋堿
塔盤序號
濃度，未能有效降低產(chǎn)品中的醛含量;2）加大塔頂
再沸、增大注水 ，扌 醛含
量，扌 度 大，抗干擾能力很弱，很難穩(wěn)
定運行，同 水產(chǎn)生量大，環(huán)保壓力大；3）增加
富醛丙酮至第51 盤 ，對丙酮中醛含量
有效果，但受儀表 限制，只能由1 400
kg/h 2 000 kg/h。4）調(diào)整期間由于塔釜
泵故障出現(xiàn)大幅度 ，清理出大量固 合物,
其后一周丙酮 中醛含 50卩g/g以
，扌 惡化超標(biāo)。
2017年3月，經(jīng)過對前期試驗的總結(jié)，再次
對該塔的操作 ，確定了 注水
操作方案，主要參數(shù)見表1,丙酮中醛含量變化如
圖3所示。
表1精丙酮塔高回流比控制參數(shù)
酮采出/ 返富醛丙酮/ 再沸器凝 :/ 注20%堿量/ 注水量/
，% (m3 ? h 1) (kg - h 1) (m3 ? h 1) kg - h 1) (m3 ? h 1)
100 100 ?107 1400 ?1500 5 0 125?130 3
80 95 ?102 1900 ?1950 5 7 110 3
圖2高回流比下丙酮產(chǎn)品醛含量變化
由圖2丙酮 醛含量變化 看到：
，丙酮 中醛含 期 本控
制在50卩g/g以下，偶爾會有超標(biāo)，但運行9個月
， 由于 合物 ， 標(biāo) 數(shù) ， 難
碳酸酯原料指標(biāo)要求。該 ，不
能實現(xiàn)長周期運行。
4控制方案優(yōu)化
經(jīng)過對前期工作及運行參數(shù)分析總結(jié)，得到
以下初步判斷：
1）脫醛反應(yīng)需要在均相中進(jìn)行，因此丙酮-
水-NaOH,者 適當(dāng)，形成均相共溶；2）脫醛
反應(yīng)有效 頂 呈副作用關(guān)系，扌 流
越大，共溶區(qū)越下移；3）未被除去的醛類物質(zhì)在塔
頂回流罐富集，從精憾段看增大塔頂回流對側(cè)線
丙酮 醛含 有副作用；4）富醛丙酮至第
51 盤 除去塔頂醛類的最有效途徑；5）
醛類 物 在提V 結(jié)而堵 盤，影
響 分離平衡，扌 這種 ；6）
V 3 盤 24 盤之間的溫差控
制丙酮 的水含 度不足，存在滯后現(xiàn)象;
7）流程中粗苯酚 頂冷凝作為 酚塔底部再
沸，粗丙酮 料也有一定變化，原有的控制方案
粗苯酚 粗丙酮 平衡影響 較
綜上，決定對該塔控制方案進(jìn)行優(yōu)化,目標(biāo)是
促 醛類縮合反應(yīng)并及時去除 物、定
第38卷第1期戴立起.優(yōu)化控制方案降低丙酮產(chǎn)品中醛含量59
熱量平衡以保證長周期運行，主要內(nèi)容包括：
1）改變原設(shè)計的溫差控制，改用第46層塔盤
處溫度TI02416與精制進(jìn)料量加和控制側(cè)線采
出，控制產(chǎn)品水分同時，控制丙酮和異丙苯在塔內(nèi)
的合適濃度區(qū)域;2）加大塔頂富醛丙酮至第51層
塔盤回流以強(qiáng)化反應(yīng)區(qū)脫醛效果，實現(xiàn)精憎段的
低回流比和提憎段的高回流比；3）增加自控調(diào)節(jié)，
補(bǔ)償粗丙酮塔C-401和粗酚塔C-404輸入給精丙
酮塔C-402的熱量的變化，保證塔內(nèi)熱量平衡，使
精憎段低回流比穩(wěn)定可控，控制住了水在塔內(nèi)的
濃度 域。
優(yōu)化后丙酮產(chǎn)品醛含量如圖3所示，優(yōu)化前
后精丙酮塔主要參數(shù)對比見表2。通過優(yōu)化，不
但丙酮產(chǎn)品中醛含量實現(xiàn)長期穩(wěn)定在50 Mg/g以
下的目標(biāo)，蒸汽消耗和注水量也比高回流比方案
明顯下降，節(jié)能環(huán)保得到大幅度提升。
表2優(yōu)化前后精丙酮塔主要控制參數(shù)對比
酮 出/ / 返富醛丙酮/ 再沸器凝液量/ 注20%堿量/ 注水量/ 丙酮中醛含量/
(m3 - h—1) (m3 - h—1) (kg - h—1) (m3 - h—1) (kg - h—1) (m3 - h—1) (mg ? kg—1)
化23 95 1400 4 0 185 3 0 70?250
化23 65 4100 1 4 120 2 0 <50
5結(jié)論
a. 異丙苯法制苯酚丙酮工藝降低丙酮產(chǎn)品中
醛的含量，精丙酮塔除醛效果主要是保證脫醛反
應(yīng)區(qū)丙酮-水-NaOH, 3者比例適當(dāng)，形成均相共
溶，頂部精憎段的低回流比有助于脫醛反應(yīng)區(qū)的
反。
b. 通過提高富醛丙酮回流來提高提V段回流
比可以減少醛類縮合物在提V段的聚集，同時還
能避免醛類在塔頂聚集影響產(chǎn)品質(zhì)量。
c.精丙酮塔控制方案要考慮靈敏度和外界因
素影響，先進(jìn)的自控方案可以提升易操作性和穩(wěn)
定性，利于產(chǎn)品質(zhì)量提升。
參考8 獻(xiàn)
［1］王永健.異丙苯法苯酚丙酮清潔生產(chǎn)技術(shù):M］北京：中國
石化出版社，2009:78-95.
［］曹剛.異丙苯法生產(chǎn)苯酚丙酮:M］北京：化學(xué)工業(yè)出版
社，1983:112-115.
OPTIMIZATION SCHEME FOR LOWER
ALDEHYDE CONTENT IN ACETONE
Dai Liqi
(SINOPEC SABIC (Tianjin) Petrochemical Co. Ltd, Tianjin 300271, China)
Abstract: The solution to control aldehyde content in acetone produced from cumene oxidation process
in phenol/acetone plant is mainly introduced, where aldehyde content is able to decrease to below 50
pg/g by means like respectively adjusting reflux ratios at rectifying section and stripping section and
optimizing control measures, which improves product quality and reduces energy consumption as well.
Keywords： aldehyde； acetone； condensationreaction

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