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(kāi)始工業(yè)化到目前為止，世界上約90％的苯酚來(lái)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720×10⁴t／a，其中91％采用異丙苯法。

　　我國(guó)采用異丙苯法制備苯酚、丙酮始自20世紀(jì)60年代中期，國(guó)內(nèi)第一套萬(wàn)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(guó)內(nèi)首套引進(jìn)技術(shù)8×10⁴t／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(guó)內(nèi)最大的苯酚丙酮生產(chǎn)裝置。目前國(guó)內(nèi)苯：

　　酚丙酮主要生產(chǎn)廠家有燕山石化、高橋石化、華宇石化、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(guó)內(nèi)單套裝置最大產(chǎn)能為燕化公司16×0⁴t／a苯酚丙酮裝置，國(guó)內(nèi)正在籌建的單套裝置最大產(chǎn)能為20×10⁴／a。德國(guó)Ineos苯酚有限公司以生產(chǎn)能力為62．0×10⁴t/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A1C13法轉(zhuǎn)為固體磷酸或沸石催化法，我國(guó)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(guó)UOP公司和美國(guó)聯(lián)合化學(xué)公司共同開(kāi)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(kāi)發(fā)新的生產(chǎn)工藝。通過(guò)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。???

　　二、重點(diǎn)部位及設(shè)備

　　(一)重點(diǎn)部位???

　　1．烴化、轉(zhuǎn)位烴化反應(yīng)系統(tǒng)

　　從圖3—8可以看出，烴化反應(yīng)系統(tǒng)主要由苯加料泵、循環(huán)塔、干苯罐、進(jìn)料換熱器、烴化反應(yīng)器、苯烯混合器、丙烯儲(chǔ)罐、丙烯加熱器、丙烯加料泵、外循環(huán)換熱器、外循環(huán)泵、轉(zhuǎn)位烴化反應(yīng)器、二異丙苯儲(chǔ)罐、二異丙苯泵、進(jìn)料混合器、進(jìn)料預(yù)熱器組成。反應(yīng)溫度較高為160℃，壓力高為3．1Mh，一旦出現(xiàn)飛溫，易造成超溫超壓情況，造成設(shè)備泄漏，引發(fā)著火爆炸。

　　2.氧化反應(yīng)系統(tǒng)

　　從圖3—9可以看出，氧化反應(yīng)系統(tǒng)主要由氧化器加料泵、氧化進(jìn)出料熱交換器、壓縮機(jī)、空氣堿洗塔、氧化反應(yīng)器、氧化器循環(huán)泵、循環(huán)冷卻器、脫氣槽、廢空氣冷卻器、廢空氣交換器、廢空氣深冷器、活性炭吸附器組成。由于過(guò)程產(chǎn)物過(guò)氧化氫異丙苯CHP存在著熱不穩(wěn)定性，遇熱易分解，分解放出大量熱又加速熱分解反應(yīng)的進(jìn)行，和堿分解一樣，不僅造成生產(chǎn)過(guò)程CHP的損失，也會(huì)使系統(tǒng)溫度升高，同時(shí)伴隨著系統(tǒng)壓力升高，對(duì)安全生產(chǎn)影響極大。而且在生產(chǎn)過(guò)程中熱分解比堿分解更普遍，危險(xiǎn)性也更大，應(yīng)予以高度重視。同時(shí)，CHP遇酸產(chǎn)生酸分解，生成苯酚和丙酮，苯酚是異丙苯氧化反應(yīng)的抑制劑，系統(tǒng)中含量過(guò)高會(huì)造成反應(yīng)終止，在生產(chǎn)過(guò)程中曾經(jīng)發(fā)生。CHP遇堿產(chǎn)生堿分解，生成副產(chǎn)物苯乙酮、二甲基芐醇造成生產(chǎn)過(guò)程CHP的損失，分解放熱量使系統(tǒng)溫度升高；CHP在可變價(jià)金屬離子引發(fā)下可產(chǎn)生分解生成二甲基芐醇等副產(chǎn)物，如二價(jià)鐵離子等。在氧化反應(yīng)過(guò)程中，許多副反應(yīng)產(chǎn)生有機(jī)酸，會(huì)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生腐蝕作用，嚴(yán)重時(shí)造成系統(tǒng)泄漏，也是應(yīng)予以特別關(guān)注。

?

　　3．提濃工序

　　從圖3—10可以看出，提濃系統(tǒng)由提濃進(jìn)料泵、預(yù)閃蒸進(jìn)料加熱器、預(yù)閃蒸分離器、第一異丙苯汽提塔再沸器、第一異丙苯汽提塔塔底泵、第二異丙苯汽提塔、第一異丙苯汽提塔冷凝器、異丙苯汽提回流槽、第二異丙苯汽提塔、第二異丙苯汽提塔冷凝器、塔釜由第二異丙苯汽提塔再沸器、第二異丙苯汽提塔塔底冷卻器、第二異丙苯汽提塔塔底槽、異丙苯汽提回流槽、異丙苯泵組成。提濃過(guò)程的主要危險(xiǎn)性是CHP的熱分解，特別是兩個(gè)提濃再沸器易發(fā)生CHP局部的過(guò)熱，加劇熱分解。同時(shí)，應(yīng)特別關(guān)注提濃液的冷卻，即第二異丙苯汽提塔塔底冷卻器效果，嚴(yán)防冷卻水未開(kāi)或冷卻效果不好時(shí)，造成CHP的熱量積累，發(fā)生惡性熱分解事故。

?

　　4．分解工序

　　從圖3—11可以看出，分解系統(tǒng)由分解進(jìn)料泵、分解反應(yīng)器、硫酸注入泵、分解出料泵、混合器、分解反應(yīng)器冷凝器、分解反應(yīng)器尾氣深冷器、二級(jí)分解反應(yīng)器、分解液冷卻器組成。使用硫酸做催化劑在工業(yè)上應(yīng)用最為廣泛，好處是分解迅速，用量少不需回收，缺點(diǎn)是CHP在硫酸的作用下迅速分解的同時(shí)也放出大量的熱，一旦過(guò)程失控，會(huì)因溫度壓力急劇上升而造成爆炸起火，因此分解過(guò)程的平穩(wěn)運(yùn)行也是整套裝置中安全工作的核心。

　　(二)重點(diǎn)設(shè)備

　　空氣壓縮機(jī)是整套裝置的關(guān)鍵設(shè)備，由于設(shè)備龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，技術(shù)含量高，價(jià)格昂貴等因素，故大多數(shù)裝置一般只配備一臺(tái)，其作用是為氧化反應(yīng)提供所需的空氣。一旦出口管線堵塞，不但會(huì)造成全線停車，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成管線爆裂，甚至直接造成壓縮機(jī)損壞。同時(shí)壓縮機(jī)的冷卻系統(tǒng)工作不良，也可造成壓縮機(jī)損壞，導(dǎo)致全線停車，空氣流量變化大時(shí)，可能引起喘振，因此對(duì)空氣壓縮機(jī)應(yīng)作為整套裝置的關(guān)鍵設(shè)備實(shí)行特護(hù)。