李恒
陕西延长石油(集团)有限责任公司油田气化工科技公司 陕西延安 717100
摘要：目前工业生产BDO最主要的方法就是Reppe法。通过分析Reppe法BDO生产中电石乙炔净化运行的情况和可能会出现的问题，深入了解工艺改进的方法，希望能够给以后的生产带来更多的帮助。
关键词:Reppe法;BDO生产;乙炔净化;改进方法
前言
BDO是一种基本的有机化工原料，主要用于生产PBT、THF、NMP等，还可以制作出一些增湿剂、增塑剂等产品。BDO的衍生物还能生产出一些附加价值更高的精细化工产品。
1Reppe法内容
1.1Reppe法的由来
Reppe法是由德国博士Reppe研究出来的一种技术，主要分为三步:第一步，就是甲醇在氧化下产生甲醛;第二步，甲醛和乙炔进行反应生成BDO;第三步，就是加入氢气生产出最终生产出1，4，－丁二醇。因为第二步是整个技术的核心，所以在命名的时候就用博士自己的名字来命名。Reppe法主要以甲醛和乙炔为主，在催化剂的帮助下合成1，4－丁炔二醇。现在已经有两家工艺流程是主要以此技术为主，一种就是悬浮床工艺的BASF公司，另外一种就是淤浆床工艺的亚什兰公司。这两个公司也有一定不同就是使用的分离方式不一样。
1.2传统Reppe法生产的缺点
传统使用Reppe法生产出来的BDO成本比较高，在生产的时候，也会给社会造成非常大的污染，安全上也不能保证。所以产生了一系列的不良影响，人们在不断的研究之后决定要对这种方式进行改进。
1.3Reppe法BDO生产中乙炔净化工艺改进建议
根据企业自身的情况进行改进，因为每个企业的需求都不一样，有的企业在乎成本，有的企业在乎效率，总之改良之后的净化工艺会带来更多的工艺技术供人们选择。
2乙炔净化工艺改进技术
2.1国内技术进展
现在很多科学研究院开始对BDO进行研究，在研究的时候先把一些顺酐放在正丁醇中，通过预热之后在和氢气进行混合，观察其反应，等顺酐全部转化完成之后就会产生BDO，并且BDO的选择能够达到70%，之后在通过减压蒸馏回收等方法，蒸出需要的成品，这种技术的优点就是安全、简单。
2.2国外技术进展
在2008年，Genomatica公司第一次研究出了以可再生原材料生产BDO为主的技术。在这项技术里面能够产生BDO的纯度非常高，这种技术研究的原理和石油化工路线的原理非常相似，但是也有不同的地方就是在生产的时候能耗消耗的资源比较大，整个生产过程不使用有机溶剂。
3运行现状
当前净化系统运行主要的问题有：
（1）填料压差上升快，运行周期短（在高负荷运行状态下运行周期约为2个月）；
（2）从稀酸塔置换排酸可以看出，废酸颜色为黑色并含有颗粒状固体，说明乙炔在稀酸塔内有消耗。
（3）硫酸消耗量高。
4原因分析
浓硫酸吸水会放出大量热量，乙炔气夹带水分进入稀酸塔（酸浓度80%左右）与酸接触会使塔内温度升高，乙炔气中夹带的水分越多，反应越剧烈，反应温度越高，乙炔气碳化的机率越大，经过对乙炔气含水和对进排酸进行分析，乙炔气中含水在2%~4%。从稀酸塔置换排酸可以看出，废酸颜色为黑色，并含有颗粒状固体，结合进入稀酸塔中乙炔夹带水分的情况初步分析是由于乙炔气夹带水分进入稀酸塔与酸接触，温度升高，乙炔气体在高温下碳化产生。稀酸塔中乙炔碳化产生固体碳化物堵塞填料，使稀酸塔压降快速上升，再者乙炔碳化增加了装置乙炔消耗。
5工艺改进思路
拟通过降低C稀酸塔乙炔气入口温度（夏季温度在30-34°），以降低乙炔气中夹带水分，改善稀酸塔运行条件。即在第一碱洗塔之后增配冷却除水系统，包括前置冷却器、气水分离器。
6工艺改进内容
在第一碱洗塔之后增配冷却除水系统，通过在第一碱洗塔之后增配冷却除水系统，系统包括前置冷却器、前置分离器，冷却器采用5℃冷冻水冷却乙炔气，通过降低稀酸塔进口乙炔气温度，从而降低水的饱和蒸汽压，用降低水汽分压的方法除去大量水分，进而再通过水雾捕集器时进一步提高除水效果。工艺描述：从第一碱洗塔出来约35℃的乙炔气先经过新增冷却除水系统将温度降至10℃左右，水分含量0.8%至1.2%，再进入精净化系统以除去硫、磷等杂质，最后到二碱塔中和多余的酸性气体后送入BYD工段。
7工艺改进效果分析
技改项目投入运行后，经过对运行情况跟踪和对运行数据收集，分析如下：
（1）从运行数据可以看出在BYD反应器负荷和技改前相同的情况下，0307乙炔量较技改前降低，说明技改后酸系统损耗乙炔量降低。
（2）技改前在BYD反应器7.5T/h甲醛进料负荷下，稀酸塔运行35天压差上升至450mmH2O，而技改后在8.0T/h甲醛进料负荷下运行至BYD工段检修更换催化剂，共运行147天压差为258mmH2O，由此可以看出稀酸塔内乙炔碳化堵塞填料的情况较技改前有大的改善，这在一定程度上延长了稀酸塔的运行周期。
（3）技改后投入运行酸系统的浓硫酸加入量也明显降低。在BYD反应器7.5T/h甲醛进料工况下，技改前浓硫酸用量为140kg/h，技改后用量下降至70kg/h，同样废酸排放量由原来的每天4.1T左右降到2.1T左右，也减轻了废酸处理的压力。
（4）流量计比对分析
从乙炔精净化前流量0307与进BYD工段乙炔吸纳量2112数据对比可以看出乙炔在稀酸塔内损耗下降了88.83Kg/h。数据对比可以看出，增加除水系统后0307与2112的差值从246.61kg/h降至现在的121.78kg/h。除水量：0307流量按1800Kg/h*（3%－1%）=36kg/h每小时降低乙炔消耗量：
246.61kg/h－121.78kg/h－36kg/h=88.83kg/h
（5）电石用量分析
工艺改进后电石消耗下降，工艺改进后运行4个月较以前同期降低电石消耗498.32吨。
结束语
综上所述，能够发现通过Reppe法BDO生产中乙炔净化工艺改进之后的乙炔在生产的时候会降低电石耗，在整个过程里面也降低了生产的成本、节约了很多的资源，经济环保效益也得到了提高。
参考文献:
［1］安福，周树理，惠泉．乙炔发展概况及市场前景［J］．当代石油化工，2015(5):19．
［2］全国煤化工信息站．我国乙炔产业分析［J］．煤化工，2018(2):4．