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优化控制方案降低丙酮产品中醛含量

文档作者：戴立起文档来源：中沙（天津）石化有限公司		更新日期： 2026年05月09日	点击数：
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第38 1期
2021 1
石油化工
SPECIALITY PETROCHEMICALS 57
优化控制方案降低丙酮产品中醛含量
戴立起
（中沙（天津）石化有限公司，天津300271）
摘要：介绍了异丙苯氧化制取苯酚丙酮工艺中控制丙酮产品中醛含量的解决方案。通过分别调整精V段和
提V段回流比，优化控制方案等方法，可以使丙酮产品醛含量降至50 g以下，实现了产品质量提升和节
。
关键词：醛丙酮缩合反应
中图分类号:TQ224 文献标识码:A
中沙（天津）石化苯酚丙酮装置规模为350
kt/a,其中异丙苯单元采用中石化S-ACTTM技
术，苯酚丙酮单元 UOP技术。主要特点为
化、 分解、有 中和与净化、树脂
催化氧化技术，丙酮精制由粗丙酮塔（706-C-401）
和精丙酮塔（706-C-402）组成。粗丙酮塔塔釜V
分苯酚和重化合物送至苯酚精制系统，塔顶V分
酮、水、异 其他轻组分作为 酮 E
料，在 酮塔中除去乙醛、水、异 其他重
有机物，分离出丙酮 。2010年该装置投 ,
丙酮产品中醛含量一般在70〜250卩g/g,可以满足
国标要求（高猛酸钾褪色时间不低于120 min,对应
的醛含量为300〜400卩g/g）。随着中沙（天津）石
化260 kt/a聚碳酸酯项目建设，原料丙酮中醛含量
要求小于50卩g/g,因此 酮中醛含 I
题显得尤为突出。
1丙酮中醛类物质的来源
异 化法生产的丙酮产品中醛类物质主
要包括乙醛 醛，它们主要是由氧化反应中的乙
苯和正 生成，此外还包括 化反应旷甲基
苯乙烯（AMS）、加氢进料中未被转化的AMS。
2工艺中除醛的方
在分子筛法制取异丙苯工业化之前，由于烷
基化 性差，异 中杂质含 ，因此在丙酮
精制工艺设计上，需要设 的除醛塔或除醛
, 化下醛类缩合反应合成大分子 i
去除醛类，而在异 制取分子筛
异 质量大大 ，氧化后醛类物质大幅度降
低，因此实现了取消除醛塔或除醛罐，而改在丙酮
精制塔内除醛，主要反应如下：
o OH 0
2CH — CH 聞帆。a CH_ch—CH—CH
0 OH 0
CH — CH + CH2=O 20帆0 a ch2CH2CH
0 ch2oh CH3—CH2—CH2—CII H NaOH/H,O I + CH2 = 0------------ CH3—CH2-C—CH= 0
ch2oh
由上述反应可以看出，醛类缩合反应需要在
稀碱催化下发生，而丙酮 水含量要求不大
于0.25%。因此一般 会在 酮 V段
部设置反 去除醛类，精V段上部主要控制
水含量，提V段主要控制 酮 。以中沙
（天津）石化丙酮精制塔（706-C-402）为例，全塔共
60 盘，其中1〜32层为 除水分，丙
酮 由第4 盘采出，33〜51层为稀 化
反 去除醛类，稀碱注入口可分别选择第33/
35/37 盘，同时设置了由塔顶 至第51
层塔盘的富醛丙酮 ,2〜60层为汽 】回
酮，进料口在第52 盘。图1为丙酮精制
分区示意。
3 及
自2016年9月开始，中沙（天津）石化开始对
丙酮精制系 化 ，并于2018年3 -
酮 制方案 了改造。
收稿日期：2020 - 08 - 18；修改稿收到日期：2020 - 12 - 28。
作者简介：戴立起（1967 -）,高级工程师。E-mail: liqi. dai @
ss-tpccom。
58 精细石油 化工2021 1
90
80
反应脱醛
70
60
50
丙酮汽糰
40? 10 20 30 40 50 60
100
图1丙酮精制塔功能分区示意
2016年9—12月，按照不同影响因素分别试
验。试验发现：1）增加稀释 及 稀释碱
塔盘序号
浓度，未能有效降低产品中的醛含量;2）加大塔顶
再沸、增大注水 ，扌 醛含
量，扌 度 大，抗干扰能力很弱，很难稳
定运行，同 水产生量大，环保压力大；3）增加
富醛丙酮至第51 盘 ，对丙酮中醛含量
有效果，但受仪表 限制，只能由1 400
kg/h 2 000 kg/h。4）调整期间由于塔釜
泵故障出现大幅度 ，清理出大量固 合物,
其后一周丙酮 中醛含 50卩g/g以
，扌 恶化超标。
2017年3月，经过对前期试验的总结，再次
对该塔的操作 ，确定了 注水
操作方案，主要参数见表1,丙酮中醛含量变化如
图3所示。
表1精丙酮塔高回流比控制参数
酮采出/ 返富醛丙酮/ 再沸器凝 :/ 注20%碱量/ 注水量/
，% (m3 • h 1) (kg - h 1) (m3 • h 1) kg - h 1) (m3 • h 1)
100 100 〜107 1400 〜1500 5 0 125〜130 3
80 95 〜102 1900 〜1950 5 7 110 3
图2高回流比下丙酮产品醛含量变化
由图2丙酮 醛含量变化 看到：
，丙酮 中醛含 期 本控
制在50卩g/g以下，偶尔会有超标，但运行9个月
， 由于 合物 ， 标 数 ， 难
碳酸酯原料指标要求。该 ，不
能实现长周期运行。
4控制方案优化
经过对前期工作及运行参数分析总结，得到
以下初步判断：
1）脱醛反应需要在均相中进行，因此丙酮-
水-NaOH,者 适当，形成均相共溶；2）脱醛
反应有效 顶 呈副作用关系，扌 流
越大，共溶区越下移；3）未被除去的醛类物质在塔
顶回流罐富集，从精憾段看增大塔顶回流对侧线
丙酮 醛含 有副作用；4）富醛丙酮至第
51 盘 除去塔顶醛类的最有效途径；5）
醛类 物 在提V 结而堵 盘，影
响 分离平衡，扌 这种 ；6）
V 3 盘 24 盘之间的温差控
制丙酮 的水含 度不足，存在滞后现象;
7）流程中粗苯酚 顶冷凝作为 酚塔底部再
沸，粗丙酮 料也有一定变化，原有的控制方案
粗苯酚 粗丙酮 平衡影响 较
综上，决定对该塔控制方案进行优化,目标是
促 醛类缩合反应并及时去除 物、定
第38卷第1期戴立起.优化控制方案降低丙酮产品中醛含量59
热量平衡以保证长周期运行，主要内容包括：
1）改变原设计的温差控制，改用第46层塔盘
处温度TI02416与精制进料量加和控制侧线采
出，控制产品水分同时，控制丙酮和异丙苯在塔内
的合适浓度区域;2）加大塔顶富醛丙酮至第51层
塔盘回流以强化反应区脱醛效果，实现精憎段的
低回流比和提憎段的高回流比；3）增加自控调节，
补偿粗丙酮塔C-401和粗酚塔C-404输入给精丙
酮塔C-402的热量的变化，保证塔内热量平衡，使
精憎段低回流比稳定可控，控制住了水在塔内的
浓度 域。
优化后丙酮产品醛含量如图3所示，优化前
后精丙酮塔主要参数对比见表2。通过优化，不
但丙酮产品中醛含量实现长期稳定在50 Mg/g以
下的目标，蒸汽消耗和注水量也比高回流比方案
明显下降，节能环保得到大幅度提升。
表2优化前后精丙酮塔主要控制参数对比
酮 出/ / 返富醛丙酮/ 再沸器凝液量/ 注20%碱量/ 注水量/ 丙酮中醛含量/
(m3 - h—1) (m3 - h—1) (kg - h—1) (m3 - h—1) (kg - h—1) (m3 - h—1) (mg • kg—1)
化23 95 1400 4 0 185 3 0 70〜250
化23 65 4100 1 4 120 2 0 <50
5结论
a. 异丙苯法制苯酚丙酮工艺降低丙酮产品中
醛的含量，精丙酮塔除醛效果主要是保证脱醛反
应区丙酮-水-NaOH, 3者比例适当，形成均相共
溶，顶部精憎段的低回流比有助于脱醛反应区的
反。
b. 通过提高富醛丙酮回流来提高提V段回流
比可以减少醛类缩合物在提V段的聚集，同时还
能避免醛类在塔顶聚集影响产品质量。
c.精丙酮塔控制方案要考虑灵敏度和外界因
素影响，先进的自控方案可以提升易操作性和稳
定性，利于产品质量提升。
参考8 献
［1］王永健.异丙苯法苯酚丙酮清洁生产技术:M］北京：中国
石化出版社，2009:78-95.
［］曹刚.异丙苯法生产苯酚丙酮:M］北京：化学工业出版
社，1983:112-115.
OPTIMIZATION SCHEME FOR LOWER
ALDEHYDE CONTENT IN ACETONE
Dai Liqi
(SINOPEC SABIC (Tianjin) Petrochemical Co. Ltd, Tianjin 300271, China)
Abstract: The solution to control aldehyde content in acetone produced from cumene oxidation process
in phenol/acetone plant is mainly introduced, where aldehyde content is able to decrease to below 50
pg/g by means like respectively adjusting reflux ratios at rectifying section and stripping section and
optimizing control measures, which improves product quality and reduces energy consumption as well.
Keywords： aldehyde； acetone； condensationreaction

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