連續硝化讓生產者不再膽顫心驚
作者: 2018年11月22日 來源:全球化工設備網 瀏覽量:
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很多染料產品的生產都離不開硝化物中間體原料,這其中,以硫化黑、硫化青、硫化藍等為代表的硫化染料繞不開2,4-二硝基氯苯(二硝)這一原料。一直以來,二硝生產過程的安全性都是行業的心頭病,傳統的間歇式生產工藝
很多染料產品的生產都離不開硝化物中間體原料,這其中,以硫化黑、硫化青、硫化藍等為代表的硫化染料繞不開2,4-二硝基氯苯(二硝)這一原料。一直以來,二硝生產過程的安全性都是行業的心頭病,傳統的間歇式生產工藝存在著生產過程溫差大、易發生爆炸、酸性廢水量大且難處理等問題,企業在安全和環保兩方面都面臨著巨大壓力。而由江蘇地浦科技股份有限公司主導具有本質安全的連續硝化技術,則為二硝行業提供了工藝轉型的方向。
本質安全連續硝化技術的主要發明人、中國兵器工業甘肅銀光化學工業集團有限公司高級研究員(技術顧問)尹世英介紹,連續硝化的反應器采取了平行式結構,利用多臺本質安全硝化器串聯連接采用逆流流程,由第一臺反應器連續加入(一硝基)氯苯等原料,經過多臺反應器反應、分離、萃取后,得到終產物,濃硫酸從最后一臺加入,廢酸從第一臺流出。
尹世英告訴記者,在連續硝化工藝中,由于多個反應器串聯,每一個反應器中都僅有一小部分原料反應,降低了單一反應器以及分離器間的溫差,從而解決了傳統間歇式生產工藝中物料一次性投入、一次性反應所導致的反應放熱量大引發的高溫高壓風險。采用逆流流程,后續未硝化物在濃硫酸的作用下不需要提高溫度很容易反應完全,以獲得高質量產品。江蘇地浦科技股份有限公司董事長段孝寧也表示,傳統間歇式硝化工藝的反應溫度在108攝氏度,而連續工藝采用低溫反應,反應溫度僅有80~85攝氏度。
尹世英還介紹,間接式硝化工藝需進行兩次硝化反應才能得到二硝。每一次反應結束后都會有未反應完的原料,這些原料進入分離器中后還會在高溫狀態下繼續反應,導致反應器升溫,給整個生產過程帶來危險。此外,間歇式工藝一次性投料、一次性產出,因此需要非常嚴格的原料配比,一旦有較大誤差,就很容易導致事故發生。
近幾年來,河北、山東、山西、浙江、河南、江西等地都發生過硝化裝置安全事故和污染事件,僅今年就已經發生了兩起硝化相關事故,這也引起了國家安監部門的高度重視。而記者了解到:目前從事二硝生產(自用配套或銷售)的企業中,除了江蘇地浦科技股份有限公司采用本質安全連續硝化工藝技術之外,其它企業所使用的硝化工藝基本都是間歇式硝化反應工藝。
而連續工藝采用遠程控制,自動投料,自動連鎖、反應物料配比準確、工藝指標穩定。江蘇地浦科技股份有限公司總經理魏慶方介紹,目前江蘇地浦科技的連續硝化項目,經過八年優化,工藝穩定、安全可靠。采用遠程控制操作,實施生產全過程對硝化工藝的有效監控。
除了安全方面的升級外,連續硝化工藝還解決了二硝生產中的環保問題。魏慶方表示,傳統間歇式生產工藝中,每次反應所產生的廢硫酸大約是二硝產量的1.2倍,里面還含有硝酸,必需對廢酸進行脫硝、濃縮后才能再利用。此外,生產過程產生的酸性廢水約為產品產量的4~5倍,中和后更多,廢水處理的難度大、成本高,“小廠做不到、大廠做不好”。
而在連續硝化工藝中,生產過程需要的硫酸可以在系統中循環使用,從而避免了廢酸的增加。此外,連續工藝在生產過程中產生的氮氧化物經吸收至40%以上的稀硝酸可以回收利用。間歇式工藝不具備使用稀硝酸條件,最終要制成硝酸鹽或稀硝酸,帶來很多不確定的對外銷售風險!連續硝化生產過程中,產生的弱堿性廢水占產品產量0.27~0.33噸,可以作為生產硫化黑水解工藝的底水使用,實現工藝廢水基本零排放。而硫化黑的廢水經中和、脫色、MVR等工藝可制成工業大蘇打銷售。這樣,優化后的連續硝化工藝已經基本做到了工藝廢水零排放,魏慶方說。
尹世英表示,除了安全和環保方面的優勢之外,連續硝化工藝的設備結構更好、占地面積小、生產能力大,產品純度可達99.8%以上,這是間歇式工藝所不能達到的。江蘇地浦科技段孝寧表示,本質安全連續硝化技術是目前二硝產業中技術最先進、產率最高、安全環保性能最好的技術,曾在2013年被工信部評為“國家清潔生產應用示范項目”。為了助推全國二硝產業升級,杜絕因二硝生產給行業帶來不可遇見的安全風險,作為專利技術的擁有方,江蘇地浦科技愿意向二硝同行轉讓具有本質安全的連續硝化專利技術,并幫助進行項目評估、設計、建設,進行人員培訓、工藝調試等。同時,江蘇地浦科技也向已建有二硝配套生產裝置的企業承諾,愿意為其二硝進行加工生產,大力推動二硝整個產業的技術升級、杜絕安全事故的發生。
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