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case
案例分析
環己醇裝置水合催化劑過濾器
項目背景：
水合法制環己醇工藝，最早由神馬集團從日本旭化成公司引進。目前屬于國內最先進的環己醇制備工藝，采用兩臺水合反應器串聯方式進行反應，水合反應器中橫置格柵將其分為反應部和沉降部。反應部環己烯在0.6MPa，126℃及水合催化劑作用下與水反應生成環己醇；通過沉降部將物料與催化劑分離，分離出的物料通過溢流送入后系統精制。水合催化劑采用流動床形式，新催化劑的粒徑1～3um。
現有技術問題：
水合法制環己醇工藝中，水合催化劑的流失主要來自水合反應器，因催化劑粒徑較小，同時催化反應過程中存在不斷磨損導致粒徑進一步減小，易隨工藝介質流失，除造成直接經濟損失，同時給系統帶來很多負面影響。該水合催化劑的流失為工藝特性所致，無法避免。
催化劑流失造成的不良影響：
l 昂貴的催化劑流失，產品環己醇的外排損耗。
l 塔和蒸發器等設備的堵塞
在環己醇分離塔內塔板上堆積，堵塞塔板，蒸發器堵塞等。
影響負荷，降低產量；非正常停車檢修。
l 蒸發器氣化除雜分離流失的催化劑和產品需要消耗大量蒸汽。
l 汽化除雜分離出的含催化劑的廢油的廢物處理帶來的環保壓力。
永新的解決方案:
在水合反應釜出口增加水合催化劑過濾器，水合反應器出口的環己烯、環己醇混合液夾帶催化劑顆粒在0.5MPa、126℃狀態下進入水合催化劑過濾器，通過分布器、聚結板、非對稱燒結膜元件，攔截液料中的水合催化劑固體顆粒，攔截的催化劑定期排入600#，返回反應釜。保證后續精餾塔等設備的正常穩定運行，提升裝置產能，當設備運行壓差過高或具備臨時停車條件時，可以在泄壓后進行過濾裝置的超聲波再生，隨后過濾裝置繼續投用。
過濾器內置超聲波清洗模塊，超聲波清洗的應用原理是由超聲波發生器發出的高頻振蕩信號，通過換能器轉換成高頻機械振蕩而傳播到介質，清洗溶劑中超聲波在清洗液中疏密相間的向前輻射，使液體流動而產生數以萬計的微小氣泡。存在于液體中的微小氣泡（空化核）在聲場的作用下振動，當聲壓達到一定值時，氣泡迅速增長，然后突然閉合，在氣泡閉合時產生沖擊波，在其周圍產生上千個大氣壓力，利用閉合時的爆炸沖擊波破壞不溶性污物而使它們分散于清洗液中。
當水合催化劑被油污裹著而粘附在濾芯表面時，油被乳化，水合催化劑即脫離沉入設備底部，從而達到濾芯表面凈化的目的。超聲波固有的穿透力，可以清洗各種表面復雜，形狀特異的物件，對小孔和縫隙都有很好的清洗效果。
經濟效益:
（1）水合催化劑消耗降低
目前，水合催化劑價格按5萬/噸計算，催化劑補充量2t/月；改造后，考慮催化劑的磨損和失活，新補充量按原補充量的10%保守計算。
預估收益：2t/月×11月/年×（1-10%）×5萬/噸=99萬/年
（2）蒸汽消耗的降低
氣化除雜工序停用后，蒸汽消耗將減少約2.5t/h；轉化率提高后，反應器使用蒸汽量將減少約0.5t/h；蒸汽價格以150元/噸計。
預估收益：（2.5t/h+0.5t/h）×150元/噸×8000小時/年=360萬/年
（3）節能減排，變廢為寶
項目實施后，之前氣化除雜系統每月排放12t的X油（環己醇濃度72%以上，價格約1900元/噸）將不再排放，脫環己烯塔塔釜外排燃料油量（環己醇濃度90%以上，價格約2000元/噸）每月將減少18t，環己醇市場價約7500元/噸。
預估收益：12t/月×11月/年×72%×（7500-1900）元/噸=53.23萬/年
18t/月×11月/年×90%×（7500-2000）元/噸=98萬/年
53.23萬/年+98萬/年=151.23萬/年
