醋酸正丙酯酯化塔选材浅析.pdf

第42卷第11期
工艺与设备
化工设计通讯
2016年11月
Technology and Equipment
Chemical Engineering Design Communications
醋酸正丙酯酯化塔选材浅析
张磊
(浙江建业化工股份有限公司,浙江杭州311604)
摘要:日前,国内酷酸正丙的生产大都采用酯化工艺,即在硫酸催化剂存在下,酷酸与正丙醇发生酷化脱水反应生成
酷酸正丙的工艺。由于使用碗酸作为豳化反应的催化剂,存在碗酸腐蚀性强、副反应多等缺点,致使化工段设备耐腐蚀选
择较为困难。基于此,就酷酸正两酯酯化塔的材进行了研究探讨。
关键词:酷酸正丙酯;豬化塔;选材
中图分类号:TQ225.24文献标志码:B文章编号:1003-6490(2016)11-0050-02
N-propyl Acetate Esterification Tower Material Analysis
ng Ler
Abstract al presenl, the domestic production o!n-propyl Acetale by esterification process is mostly, in the presence of sulfuric
acid as calalyst, acetic acid and propanol dehydration cstcrilication rcaction OT n-propyl Acclatc Duc Lo the usc o[sulfuric acid as
esterification catalyst, sulfate corrosion resistance, side reaction and other shortcomings, resulting in the esterification process
equipment corrosion is difficult. Based on this, the following researches on material Propylacetate esterification tower
Key words: propyl acetate: esterification tower; material
醋酸正丙酯生产设备腐蚀情况
体)系列不锈钢之一,和一般铬镍不锈钢相似,但由于加入
1.1在醋酸酯产品的生产当中,设备的腐蚀情况
了2%~4%的钟,所以在许多方面比铬镍不锈钢更为优越,
(1)腐蚀集中在酯化釜加热盘管、酯化塔塔底三通、三特別是在非氧化性酸和热的有机酸、氯化物中的耐蚀性要比
通以上约4m塔节、塔底导气管和回流管及各接管头子等部位。铬镍铬不锈钢好得多,抗孔蚀的能力也较好
(2)生产原料性质的改变加速了设备腐蚀速率。特別是在
根据硫酸、醋酸的耐腐蚀性及316l.材质在醋酸正丙酯生
使用回收醋酸作为生产原料,由于回收醋酸成分极其复杂(至产设各上的应用情况分析得出:
今无法进行定性分析),本应作为催化剂的浓硫酸也在生产过
①在40%50%浓度的醋酸和醋酸蒸汽、25-110
程中参与了反应,使其生成物成分也増加很多。致使酯化塔℃工作温度范围内,3161.材质的腐蚀率大约在0.5~1.5mma
节和酯化釜加热管等在实际生产过程的腐蚀速率也随着原
②如果酯化釜内生成的反应气通过导气管上开到酯化塔
料用量的增加而日益加快
的过程中,较高的气速夹带微量的硫酸,那么316[.材质的腐
1.2生产中先后采用的设备材质选择方案及应用效果
蚀率>1.5mmia
(1)316L。在使用回收醋酸原料生产的情況下,酯化塔
③在40%~50%醋酸蒸汽、<5%硫酸介质中,316L材
底部塔节使用约40多天就发生泄漏穿孔,特别是对焊縫戾蚀质的设各、管件存在晶腐蚀的可能。
尤为突出,其余塔节平均使用年限约为2a。腐蚀速率较高。
(2)搪瓷搪瓷设备是由含硅量高的坡璃瓷釉喷涂在钢板
(2)衬四氟塔节、三通。四氯材质的抗腐蚀性在酯化工表面经920~960℃多次高温搪烧、使玻璃瓷釉密着于金属胎
段较好,能够满足工艺生产要求,但由于具体加工工艺等方表面而成。搪瓷能时有机酸、无机酸、有机溶剂及pH值小于
面原因,实际使用结果也好坏不ー。例如一通和填料间隙处或等于12的破溶液,但対强碱、HF、及温度大于180℃、浓
经开、停车热胀冷缩,产生内拱现象严重,开停车频繁易导度大于30%的磷酸不适用。耐酸搪瓷是以SiO2为主的材料,
致折皱处发生断裂,则塔节很快被腐蚀泄漏,而且这种情況与玻璃、陶瓷的耐蚀性基本相同,不过搪瓷因是薄层,易被
不易被提前检査到,一口发现沚漏则只能报废。衬四氟塔节穿透,腐蚀性气体也较易滲透到金属底层,引起腐蚀。搪瓷
最长使用时间约1a左右
与玻璃、陶瓷也具有相同的缺点:强度低、热导率低、热膨
(3)钛材。采用衬钛塔底三通、管件及钛材加热盘管应胀系数较大,因此,受机械碰撞容易破碎,骤热骤冷则公炸裂
用于帕化工段,使用约20d后加热管腐蚀沚漏,塔底三.通及
搪瓷设备的机械强度虽然比坡璃、陶瓷设备要好得多,但
导气管使用时间也较短。经分析,主要原因是物料中存在微搪瓷终究是由玻璃陶瓷体与金属共同形成的复合体,因此仍
量的硫酸,在此浓度和温度条件下,钛及钛合金的耐蚀性較差。然存在类似玻璃、陶瓷那样的经不起磕碰、敲打和冲击的弱点
材质选择
它们的区別,只是因为搪瓷设备有金属外壳,当瓷釉层损仿
2.1腐蚀介质分析
并不像玻、陶瓷设各那样马上失去使用价值,而是需要有
(1)根据工艺介质条件,腐蚀介质主要为100~10℃温段显露被破坏的时间(时间长短随所处坏境条件而定)才会
度下42.87%醋酸蒸汽(雾沫夹带),随着塔节高度增加,工作失去使用价值。这种特性,从有利的方面看是给用户以安全感,
温度及醋酸浓度逐漸降低。
但从不利方面看,则是由于存在安全感而容易给许多不经心
(2)在脂化塔底段,化釜产生的反应物气相在上开过的用户产生错觉,以至忽视安全使用条件。正确使用擠瓷设备,
程中可能会夹带微量的硫酸
能大大延长搪瓷设备的寿命,正确使用搪瓷设备包括既要根
(3)釜液中1.16%的木知物组分不明
据使用条件选择质量好、规格适宜和品种合适的捃瓷制品外,
根据上述情况,塔节材质的选择中,腐蚀介质主要是(1)还要严格遵守各种安全操作规定
和(2)
结合拙瓷设备及管件在醋酸异丁酯酯化塔段的应用表
2.,2耐蚀材料分析
明,搪瓷设备在40%~50%浓度的醋酸和醋酸蒸汽、25
根据上述内容,结合醋酸酯化塔选材及使用情況,主110℃工作温度范围内的耐蚀性良好,但其搪瓷容易局部爆瓷
要针对以下两种材质进行选材分机
致使设备外壳金属腐蚀而失效,使用寿命较短(约1~2a不
(1)316L。本钢种属铬18镍12钼(钛)不锈钢(奥氏等)。其原因主要归纳为:①设各制造质量问题包括在金属基
体(底胎)的加工、处理及修磨工序的不彻底,以及在擠烧底釉、
收稿日期:2016-11-03
面釉过程中温度、时间、厚度控制不当等。②包装、运输、
作者简介:张磊(1982),男,廿肃宁县人,工程师,主要研究方安装过程中的碰撞、受力不均等引起局部拙瓷掉瓷。③开车
向为化工设备
时物料加热过快,使用温差超过设备的技术指标规定。
万方数括