丙炔醇安全生产工艺创新

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摘要：丙炔醇是重要的化工原料，在东北制药集团股份有限公司主要用来生产磷霉素钠、磷霉素钙、磺胺嘧啶等药物，文章介绍了丙炔醇安全生产新工艺的主要创新点以及成功应用于工业生产的相关情况。

关键词：丙炔醇；安全；Reppe法；乙炔；工艺；丁炔二醇

中图分类号：TQ028.8文献标识码：A文章编号：1006-8937（2012）05-0018-02

丙炔醇是重要的化工原料， 广泛应用于医药化工、电镀农药及石油钻探等各个行业，可用于生产丙烯酸、丙烯醛、2-氨基嘧啶、维生素安定剂、防腐剂、克螨特等，其衍生物可作为特种界面活性剂添加于水泥制品或建筑材料中。在我厂主要用来生产磷霉素钠、磷霉素钙、磺胺嘧啶等药物。

目前，丙炔醇的工业化生产基本上是采用Reppe法工艺，其生产工艺是德国学者Reppe与该国IG公司于1937年开发成功的。由于该工艺过程使用大量的乙炔气体及易燃易爆的乙炔铜触媒，安全问题一直是困扰该工艺过程的主要难题。为保证生产安全，世界各国普遍采用乙炔压力小于0.5 MPa或常压下进行反应主产丁炔二醇，副产丙炔醇，其中丁炔二醇与丙炔醇的产成比例约为9：1。

我厂于1963年开始开发Reppe法生产工艺，1965年采用固定床生产工艺投入试生产，先后发生不同程度的乙炔分解和多次爆炸；1969年采用流动床生产工艺，爆炸问题得到一定程度的缓解，但并没有完全根除爆炸的危险。1987年后，基本控制了乙炔爆炸，但是乙炔分解爆炸现象仍时有发生，给丙炔醇的正常生产带来极大危害，对于生产安全问题，多年来由于一直没有行之有效的解决方法，丙炔醇的生产规模一直维持在14～18t/月，丁炔二醇与丙炔醇的联产比例在2∶1以上；丙炔醇成品质量也较差，外观呈淡黄色，含量在96.5%左右。

随着丙炔醇下游产品―磷霉素系列产品和磺胺嘧啶市场的不断增大，现有丙炔醇的产量与质量已无法满足生产要求。为缓解丙炔醇供应的紧张局面，满足下游产品及国内外市场需求，我厂决定对丙炔醇进行扩产改造，其中研究探索丙炔醇安全生产新工艺，解决乙炔分解频繁现象，确保扩产后的生产安全；提高丙炔醇的质量，使其达到国际同类产品质量水平；尽可能降低丁炔二醇/丙炔醇的联产比例，提高丙炔醇产量，是决定项目成功与否的三个关键。

通过科学的分析与缜密的策划，在原有生产线上，对安全生产工艺进行了创新，使丙炔醇月生产能力最终达75 t，达到了设计能力的1.54倍，丁炔二醇与丙炔醇的生产比例降低到1.5∶1以下；同时丙炔醇质量大幅提高，其外观小于黄绿色3号标准，含量可达99%以上，达到国际同类产品质量水平。三废排放符合国家规定。丙炔醇安全生产工艺的创新主要包括以下几个方面。

1安全生产工艺的完善与创新

1.1乙炔发生系统工艺创新

①乙炔清净系统。乙炔发生气中含有微量的硫化氢、磷化氢等，前者能使触媒中毒，失活；后者易自燃，导致乙炔燃烧，严重时可造成爆炸，原工艺在泡罩塔内采用0.12%的次氯酸钠溶液清洗，效果不理想，同时由于次氯酸钠的浓度较高，易分解产生氧气，给安全生产带来隐患；新工艺将洗液浓度适当降低，同时采用填料吸收塔取代原泡罩塔，有效解决了安全问题。

②乙炔发生器改造。我厂使用的是卧式湿式发生器，电石为块状（粒度为50～200 mm），原有乙炔发生器经常发生电石被卡在绞龙与器壁间摩擦、挤压，无法进入绞龙中，对设备带来较大伤害，同时也易造成电石在加料口堆积，造成大量乙炔气体从加料口溢出，形成爆鸣，不仅生产能力低下，而且对安全生产造成极大危害；我们对进料装置的结构进行了重新设计，改造，成功解决了上述问题。

1.2触媒制作工艺改进

在丙炔醇生产中，乙炔铜触媒制作的好坏，对于生产安全有着重大的影响，触媒中单质铜与铜离子的存在可促进乙炔的分解，对生产安全构成威胁，为此我们对制作工艺进行了改进，将通乙炔气的时间由原来的活化前，改为提温到达温度后进行。

1.3乙炔输送系统安全工艺创新

①为避免高压乙炔在低温下可形成乙炔液体或水合晶体，防止因乙炔形成乙炔水合物而导致的管路堵塞及爆炸等，增设油水分离器室的温度监控。

②为防止油水分离系统泄漏导致乙炔爆炸，安装了可燃气体报警器。

③为防止静电导致乙炔分解爆炸，增加了油水分离器的处理频率，并检测接地电阻。

④为防止因反应压力波动，导致触媒进入乙炔管路，摩擦产生静电，导致乙炔分解，在乙炔管路上又增设了一道止逆阀。

1.4反应系统安全工艺创新

①对反应关键工艺控制点实施安全监控。通过对安全控制点实施监控，控制了乙炔分解的发生以及乙炔分解的进一步发展。对反应甲醛进料预热器进行温度监控，实施高限报警，及时发现甲醛进料的异常，便于实施控制；增设柱塞泵运行情况指示装置，防止设备偷停，使甲醛不进料而导致乙炔分解；增设了反应尾气在线分析仪，及时监控尾气中杂质含量及反应塔内的乙炔分解情况；安装反应塔温度报警，避免严重分解导致更大事故的发生增设反应塔温度报警。

②对原工艺进行改进，调整工艺参数，确保安全。根据冷模试验结果，我们进行了现场试验，对一塔的工艺控制参数温度等进行调优，避免甲醛与乙炔在一塔中反应过激，导致乙炔严重分解酿成的事故；通过试验确定了配料液的最佳PH值，有效地减少粘性聚合物的生成；确定反应塔中的触媒最佳投料方式，避免了粘性聚合物――泊古灵吸附在触媒上使其发粘沾壁，导致铜脱落挂壁，引起乙炔分解爆炸；确定了反应塔的安全处理周期，有效清除少量触媒脱落下的铜，防止乙炔的化合分解。

采用丙炔醇安全生产新工艺后，乙炔分解现象得到了有效控制，从扩产后投产至2002年底，未发生乙炔分解现象，而改造前乙炔分解现象发生频率为10次/a，有效地保障了生产安全有序进行。

2丙炔醇生产工艺的创新

①反应生产工艺改进，提高丙炔醇在联产品中的比例及产量。适时增加甲醛的配料浓度，从而提高丙炔醇在联产品中的比例及产量；改进触媒使用方式，以确保丙炔醇在反应液中的高含量；确定了乙炔气体最佳进气量，以过量一倍为宜；对反应尾气进行了提纯，间接提高乙炔的浓度，达到提高塔内乙炔分压 ，从而提高丙炔醇在联产品中的比例；确定了配料液最佳PH值，从而提高了触媒对丙炔醇的选择性。

上述措施实施后，丙炔醇/丁炔二醇联产比例从1：2提高至1∶1.5以上，丙炔醇的月生产能力达到75 t。

②丙炔醇精制工艺改进，提高丙炔醇质量。增加水蒸气蒸馏对共沸脱水剂进行精制，除掉大量氯苯等影响丙炔醇质量的物质；改变提浓塔氨水的加入方式，有效地去除料液中的甲醛及甲酸等杂质，提高了丙炔醇产品质量；安装自控系统控制丙炔醇成品塔的成品采出，加强成品监控。

项目实施后，丙炔醇成品的质量大幅度提高，丙炔醇含量较以前提高了2%～3%，可达99%以上，达到了国际同类产品的水平。

3新型设备的使用及设备改造

①将丙炔醇提浓塔由浮阀塔改为高效填料塔，提高了提浓塔的分离效率，降低了塔阻，使塔顶丙炔醇的含量提高10%左右，从而降低了后步的处理量，降低产品能耗。

②采用新型球式柱塞泵取代老式弹簧式柱塞泵，有效地保障了生产稳定进料的要求。

③对反应岗位压滤器进行了改造，解决了压滤困难，触媒大量遗漏的难题。

经过以上安全生产工艺创新与改进，丙炔醇/丁炔二醇联产比例从原来的1：2提高至1： 1.5以上，最终使得丙炔醇实际生产能力超过设计能力26.4 t。丙炔醇成品的质量大幅度提高，具体数据如表1所示。

4应用丙炔醇新工艺，实现规模化生产

4.1丙炔醇新工艺生产线建设

在项目的实施中，本着确保安全的前提下，依据丙炔醇的工艺方案、安全保障措施及生产工艺创新进行了设计施工。最终建成了月产丙炔醇75 t/月的生产线。

4.2试生产及达产达标

丙炔醇新生产线投产后，实现一次开车成功，产品合格率100%。丙炔醇月产量达设计生产能力1.54倍，丙炔醇与丁炔二醇的生产比例降低到1∶1.5，使得丙炔醇的产量最后达75t/月。产品质量大幅提高，不仅满足了下游产品的生产，而且打入了国际市场。

4.3效益情况

现阶段，依靠新工艺丙炔醇的生产能力已达75 t/月，超过设计能力23.4 t/月（装置设计能力为48.6 t），丁炔二醇与丙炔醇生产比例为1.5：1。详见表2。

各项技术经济取得了极大进步，丙炔醇项目已达产达标，实现规模化生产，自扩产生产线于2001年5月投产至2003年12月末止，已累计生产销售丙炔醇：1784.77 t，实现销售收入7 034.26万元；税金：514.6万元；利润2 825.5万元。2003年1～12月丙炔醇下游产品磷霉素系列及磺胺嘧啶完成销售收入16 182万元。

目前我们正集中全力进行新反应工艺的进一步调优，继续提高丙炔醇的产量，同时努力降低丙炔醇产品的能耗。这些项目实施后，将进一步降低丙炔醇产品的成本，提高产品的竞争力，同时将丙炔醇及其系列产品作大作强，以满足国内外市场对丙炔醇及系列产品的需求，创造出更多的经济效益及社会效益。

参考文献：

[1] 张保玲,郝静茹,谭萍.丙炔醇的化学分析[J].山西化工,

1993,(3).