低能耗甲胺清洁生产新工艺 打造我国甲胺行业新局面(三)
责任编辑：cnlng 浏览：23600次 时间： 2010-08-08 03:43:57
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摘要: 1.3.4改良工艺的核心内容提供改良的甲胺生产工艺及设备，包括：①提供经改性的SC-B03非平衡型甲胺催化剂，在保持催化剂活性的同时，提高产品中二甲胺的选择性（其中DMA占60％～75％），并满足工业化生产条件；②根据催化剂的特性，提供专用反应器及相配套的反应热..
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1.3.4改良工艺的核心内容 提供改良的甲胺生产工艺及设备，包括：①提供经改性的SC-B03非平衡型甲胺催化剂，在保持催化剂活性的同时，提高产品中二甲胺的选择性（其中DMA占60％～75％），并满足工业化生产条件；②根据催化剂的特性，提供专用反应器及相配套的反应热力体系元件，使甲胺催化剂始终处在最佳活性温度和生产负荷的范围内可靠工作，解决常规绝热型甲胺反应器进出口温差大、床层温度不易控制、严重影响催化剂寿命的缺陷；③优化甲胺生产装置废水处理系统，提高甲醇、甲胺回收率，除去回收液中甲醛类有害物质，消除其作为原料返回系统时对催化剂的损害，提高催化剂的寿命；④根据环保要求，采取可靠有效的甲胺萃取水和甲胺工艺生成水的处理工艺，满足环保要求。
改良工艺的技术方案：采用甲醇连续气相催化氨化法生产甲胺的工艺，甲胺的原料配给采用稳定的连续配料系统，然后进入甲胺合成系统，用甲醇和氨进行胺化或用甲醇、甲胺混合物和氨为原料同时进行胺化和重整的气相催化反应，利用改性的微孔沸石催化剂选择性制备二甲胺（公开号CN1467196A）；根据催化剂的特性（反应温度250℃～370℃，压力1.0～4.0MPa，原料中氮原子和碳原子之摩尔比（N/C）为1.0～4.0，甲醇空速为0.4～1.5h－1），通过专用合成反应器进行甲胺的合成。合成后的混合甲胺进入甲胺精馏系统，分别得到一甲胺、二甲胺、三甲胺产品以及氨和三甲胺的共沸物（其中部分一甲胺、三甲胺及氨和三甲胺的共沸物返回连续配料系统）。脱水塔的塔底分离物进入本发明的废水处理系统去除其中的可溶性固体、有机物、胶体物等后进而回收甲醇。经废水处理系统回收的甲醇返回连续配料系统；得到合格的工业水，实现二次利用，基本上实现污水的“零”排放。
1.3.5改良工艺的有益效果 采用内置换热器的专用反应器及其相应体系，使非平衡型甲胺催化剂始终在其最佳温度和生产负荷的条件下可靠工作，解决绝热型甲胺反应器进出口温差大、床层温度不易控制、催化剂寿命严重受影响的缺陷；高效热能回收系统中采用了立式结构的、有自由伸缩端的低温换热器，可使甲胺冷物料在受热过程中的汽、液相间可靠分离，提高热能传递效率，改善低温换热器设备的工作条件、延长设备使用寿命，降低能耗；通过可有效调节甲胺合成催化剂床层温度的系统副线，提高系统热能回收率。通过本发明工艺将废水中的醛类化合物与一甲胺或氨进行缩合反应并有效分离，精制后的甲醇回收物从塔顶馏出返回甲胺配料系统，由于去除了致使沸石类甲胺催化剂活性逐渐下降的醛类物质，使沸石类甲胺催化剂能较长期连续使用；针对甲胺制造过程中所产生的工艺水（萃取水及含醛废水），采用本发明的工艺去除其中的可溶性固体、有机物等，处理后净水可用于工艺系统，甲醇及胺类物质回收率达99％，满足环保要求。
2 相关效果 2.1 在同样的合成工艺条件下（进料流量与物料组成相同），合成产物中DMA的贡献率达60％以上（在一、三甲胺返料的前提下，DMA的贡献率达75％以上）；同时可以为用户提供个性化服务。
2.2 对现有甲胺装置的改造方面：在现有精馏系统的基础上，通过对合成系统作适当改造，可达到DMA产能大幅提升的目的，由此节约大量的技改资金；而公用工程用量基本不变。
2.3 在DMA同比产能的前提下，本工艺中合成原料的N/C比可贴近1.0～1.5，合成进料量进一步减少，节约了分离工序的能耗。
2.4 与传统工艺相比，实现吨产品蒸汽耗约4t/t；电耗下降45％以上；吨甲胺产品能源、折旧成本较现有工艺下降40％以上（按吨产品节约4吨蒸汽、200kWh综合电耗估计），产品成本总体相应锐减；（见表1、2）
2.5 环保方面：若在原有装置基础上进行改造，在实现DMA产能提升的同时避免装置的重复建设，减少了泄露点的同比增加；更有益于甲胺工艺废水的集中处理，改善环境；
2.6 甲胺工艺废水通过本工艺中的相应技术处理后返回工艺装置重复利用（可用于水溶液的配制和工艺循环水的补充），基本实现废水“0”排放。
2.7 对本改良的甲胺生产工艺与传统工艺相比进行成本估算，吨产品节约的能源及折旧成本可下降663.28元/t。（见表3）。
表1 本改良工艺DMA生产成本估算
能源及折旧费用合计＝899.2元/t，为传统工艺的57.37%。
表2 传统工艺DMA成本估算
能源及折旧费用合计＝1567.28元/t;两项成本之差＝663.28元/t
表3 两种工艺30kt/a甲胺装置公用工程的配套规模
说明：电力消耗包括工艺循环冷却水系统等公用工程的电耗；蒸汽消耗系指同比情况下的消耗，通过相关努力，蒸汽单耗可降低至～3t/t。
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