五效蒸发工艺及设备

第２期

炼油与化工

腈纶“五效蒸发”装置生产工艺的研究

乔福来邢宏斌王宝业

（大庆石化分公司腈纶厂回收车间，黑龙江大庆１６３７１４）

摘要：介绍了二步湿法腈纶生产工艺中溶剂硫氰酸钠净化浓缩一五效减压蒸发装置的工艺探讨，针对装置实际运行状况进行技术分析。相应进行技术改进。

关键词：五效蒸发；硫氰酸钠；水汽比；溶质；溶剂中图分类号：ＴＱ３４０．６８

文献标识码：Ｂ

文章编号：１６７１＿４９６２（２００２）０２一００２３一０４

硫氰酸钠（ＮａｓｃＮ）做为丙烯腈聚合物的溶剂，是腈纶生产过程中最重要的化工原料之一。由于价格昂贵（７０００元／１），它的单耗值（生产１ｔ腈纶丝所耗用的ＮａｓｃＮ量）是衡量腈纶生产装置先进性的一个最重要的指标。也是腈纶生产厂经济效益的一个主要表征。

１工艺过程

和日本的ＤａｉＤｏｃｈｅｍｉｃａｌ联合设计，其基本任务就是将纺丝返回的１４％左右浓度的硫氰酸钠溶液浓缩至原液工段要求的５６％浓度。该装置自１９８８年８月投产以来，生产情况一直不理想，其主要表现３个方面。第一，工艺参数和操作参数始终偏离设计值，以致于无法按原设计思想去操纵生产；第二，生产能力远低于设计值，装置设计最大处理能力是８７

ｍ３／ｈ

在腈纶生产的原液准备过程中，首先由硫氰酸钠溶剂（５６％浓度）将丙烯腈共聚物溶解成一定浓度（大约含ＮａＳＣＮ４０％）的“原液”，经一定处理，由输送设备送往喷丝头组件。经喷丝头组件仿制的胶状“纤维”，进入含有要求浓度（１４％左右）、温度、流速和ｐＨ值的稀硫氰酸钠溶液即“凝固浴”中，开始凝固成形，然后再经预牵伸获得一定强度，通过水洗装置，从而获得基本不含有硫氰酸钠的初步生纤维。

根据质量作用定律，胶状纤维在凝固浴中，将进行一个双扩散过程，丝束中的硫氰酸钠将向其含量较低的凝固浴中扩散，凝固浴中的水分子将向丝束中扩散，从而使原为均相的丙烯腈共聚物溶液发生相分离。只要凝固浴条件控制合理，便会得到要求质密程度的初生纤维。

随着“双扩散”过程的进行，脱溶剂化所引起的体积收缩，使丙烯腈共聚物的浓度相应提高，同时凝固浴中的硫氰酸钠浓度也随之不断提高，为了维持凝固浴浓度的稳定，需要将凝固浴液不断移出，更换较高浓度的浴液，与水洗水混合，调节到凝固浴要求的浓度，再一次返回凝固浴槽，而由丝束中浸出的部分硫氰酸钠和含有一定浓度硫氰酸钠的水洗水，将被送人溶剂回收装置，经净化处理，蒸发浓缩，使其浓度达到５６％，再一次送入原液准备工段，用以溶解聚合物。２存在问题

腈纶厂的五效蒸发系统，由美国ｃｈｅｍｔｅｘ公司

稀硫氰酸钠溶液，而实际上只能达到６８ｍ３／／ｈ以下，当提高处理能力时，便在第五效跑料（ＮａＳｃＮ随二次蒸汽跑入冷凝液系统）。这个问题曾一度限制了整个腈纶装置生产能力的提高；第三，蒸发处理量如稍有提高，蒸发四、五效间的冷凝液线和蒸发器开始较大振动发生水击。

针对上述问题，曾对五效蒸发的工艺和操作进行了多次分析，改变操作方法，对仪表、管件和整个流程进行全面检查，积累统计数据做图，企图从中找到答案，但仍然没有解决问题。于是对每一个单元、每一设备以及整个装置的物料和能量的重新衡算，以便从理论上找到解决问题的根本依据。３理论计算

３．１流程简介

从蒸发加料罐来的硫氰酸钠稀溶液（浓度为１４％，温度为６６ｃｃ），首先被送人四效预热器预热到８０．４℃，再经三效预热器、二效预热器、一效预热器，最终预热到１２７℃，然后进入一效降膜式蒸发器。在蒸发器中，经过降膜蒸发后，汽液混合物进入一效分离器，汽液分离后，二次蒸汽被引入二效蒸发器和一效预热器壳层做为加热介质，液相（浓度为１６．７％）通过一效循环泵在循环蒸发的同时被送人二效蒸发器。同第一效蒸发过程相同，料液经三效、四效蒸发器蒸发后，被送人第五效外热式强制循环蒸发器，最终出料浓度为５５．３％，五效的二次蒸汽被引入表面冷凝器和预处理预热器。

万方数据