蓄热式电石生产工艺联产醋酸乙烯的装置的制造方法_2

文档序号:10166708阅读:来源:国知局
]所述醋酸精制工序,由脱轻塔、脱水塔、成品塔和废酸汽提塔组成,产出醋酸产品;
[0036]所述固定床合成醋酸乙烯单元5,包括醋酸乙烯合成工序、醋酸乙烯精馏工序和排气回收工序;
[0037]所述醋酸乙烯合成工序,采用电石生产的乙炔气与醋酸在列管式固定床反应器中进行合成反应生成粗醋酸乙稀;
[0038]所述醋酸乙烯精馏工序,由脱气塔、初馏塔、萃取塔和精馏塔组成,产出醋酸乙烯
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[0039]所述排气回收工序,处理醋酸乙烯合成工序排出的部分循环气,以及脱气塔顶排出的乙炔气体,通过醋酸洗涤塔、碱洗塔、酸洗塔回收含乙炔的醋酸,送至醋酸乙烯合成工序循环使用。
[0040]本实用新型具有以下技术特点和有益效果:
[0041]1.蓄热式电石生产工艺
[0042](1)创造性地将煤炭热解工艺与电石生产工艺相耦合。原料适应性广,价格低廉,生产过程中不需焦炭、半焦、无烟煤等优质资源作为原料,只需使用廉价的中低阶、粉状煤炭资源,吨电石原料成本降低300元以上;
[0043](2)工艺能耗低、热效率高。采用蓄热式燃烧技术、辐射管加热技术、旋转床高温热解技术、高温热送进料技术,电石生产过程中充分利用了产物的显热,整体工艺热效率高,每吨电石降低工艺电耗300度以上;
[0044](3)环境友好。该工艺实现了粉状原料的全利用,从源头上解决了电石生产过程中粉尘污染严重的问题。同时原煤与石灰球团通过热解处理时,能够大量脱除煤中硫和汞等有害元素,生产过程中氮氧化物、硫氧化物、PM2.5等大气污染物的排放量比传统工艺下降80%以上;
[0045](4)经济性好。采用低价粉煤作原料,热解过程中能副产大量的焦油和焦炉煤气,极大提尚了整体工艺的经济性,吨电石收?提尚500?800兀;
[0046]2.电石干法乙炔工艺
[0047](1)水消耗量少,安全。电石连续加料过程,以及95°C左右干法乙炔工艺气相中水蒸气含量较高,提高了反应发生系统的安全性和稳定性;另外,故障状态时,由于干法乙炔工艺发生器内电石与微过量的水反应,电石与水的反应可快速停止;
[0048](2)降低电石渣使用单位能耗。干法乙炔工艺产生的电石渣含水质量分数一般在10%以下,可以直接作为生产水泥的原料,降低了水泥生产中原料的破碎、烘干等生产负荷;
[0049](3)电石消耗低。干法乙炔工艺由于采用连续入料方式,避免了逐斗加料导致的乙炔放空损失,提高了乙炔的收率,减少了电石的消耗,降低了生产成本;
[0050]3.变压吸附提一氧化碳工艺,采用高效一氧化碳吸附剂,多吸附塔交替工作从而达到连续分离提纯C0的目的,工艺流程先进、原料气适应性好、自动化程度高;
[0051]4.羰基化合成醋酸工艺,反应条件温和,催化剂性能稳定、活性高、选择性好;产品收率高,质量好且无副产品;工艺过程简单、操作稳定、安全可靠、维修简便;三废少无污染;原材料及动力消耗低,经济效益好;
[0052]5.固定床合成醋酸乙稀工艺
[0053](1)固定床床层压降低。对反应器入口压力的要求较低,入口压力0.04MPaG左右就能满足合成反应的要求;
[0054](2)催化剂活性高。采用不同于流化床用的活性炭为催化剂载体,加上其特有的配置方法,催化剂活性好,寿命长;
[0055](3)催化剂时空收率高。固定床工艺的反应原料摩尔比远远高于流化床工艺,床层内乙炔分压高,反应速率快,因而单位体积的催化剂具有更高的时空收率;
[0056](4)合成单元具有节能的优点。合成单元的节能主要体现在醋酸蒸发过程和汽气换热过程中,固定床工艺醋酸单程转化率可以达到75%,远远高于流化床工艺25-40%的单程转化率;
[0057]6.利用低阶粉煤、生石灰及甲醇为原料,通过蓄热式电石生产单元、电石干法乙炔单元、变压吸附提一氧化碳单元、羰基化合成醋酸单元和固定床合成醋酸乙稀单元组合工艺,可以生产电石、乙炔、醋酸、醋酸乙烯,形成长而完整的产业链,循环经济特征明显,产品综合竞争能力强。整套组合工艺具有投资少、多产、高效、生产过程简单、可连续生产的显著优点。
[0058]7.从电石炉气中提取一氧化碳、进而用于制备醋酸,变废为宝,环境友好,生产成本低,经济效益可观。
[0059]8.本实用新型在生产电石、醋酸乙烯的同时,副产煤焦油、粗苯、硫磺、硫铵、乙醛等高附加值产品,使整套工艺更加经济,具有更广阔的工业化前景。
[0060]9.通过技术经济核算,采用此整套工艺的联产装置财务内部收益率税后为22.57%,盈利能力能满足行业要求,从联产装置各项效益指标、盈亏平衡分析结果等表明,采用此整套工艺的联产装置具有较好的抗风险能力。
[0061]具体实施例的工作原理是:
[0062]如图1所示,主要包括蓄热式电石生产单元1、电石干法乙炔单元2、变压吸附提一氧化碳单元3、羰基化合成醋酸单元4、固定床合成醋酸乙稀单元5,通过管路依次相连接。本实用新型所述的装置以低阶粉状原煤与生石灰为原料,通过蓄热式电石生产工艺产出电石,再干法制得乙炔气,电石炉尾气送至变压吸附塔提取一氧化碳后,与甲醇羰基化合成醋酸,醋酸再与乙炔在固定床反应器中合成醋酸乙烯。
[0063]1.蓄热式电石生产单元
[0064]电石以原料煤、生石灰为原料,采用蓄热式电石生产工艺,即原料预处理+造块+旋转床干馏+活性球团热送+电石炉冶炼工艺生产电石。
[0065]原料煤、生石灰及粘结剂(糖蜜和磷酸二氢铝)分别破碎、碾磨至粒度为-100目后送入配料室,按照1:1.3?1.6:0.1?0.3比例进行配料后送入混合成型室的强力混合机混合均匀,混合机混匀物料后向缓冲仓提供合格的混匀原料,缓冲仓内的混合原料通过螺旋给料机定量给料进螺旋加热输送机,螺旋加热输送机将混合料加热至80?120°C后送入成型机,成型机将混勾原料成型为30_X25_X 13mm的混合原料送往旋转床。
[0066]从原料准备系统输送来的经压球筛分合格的原料进入旋转床热解炉装料口上部的多格料仓,通过设在每格料仓卸下料口的给料机装置,向炉内供料,根据炉底转动速度自动控制料的流量,满足连续布料的要求。块煤在旋转床上铺100?200mm厚。
[0067]旋转床热解炉的炉底匀速转动,载着布在炉底上的精煤依次经过各个区段。通过调节炉底转动速度,可以改变料块在炉内升温热解的时间。料块在炉内的升温热解时间一般为1?2小时。
[0068]旋转床热解装置圆环型炉膛划分为装料区、预热一区、预热二区、反应一区至反应六区共八个控制区和出料区。热解混合料随旋转床移动,经历上述各区后完成热解过程,放出油气送往油气收集区进行油气分离,剩余的温度为650°C左右热态球团通过高温物料转运系统运送至电石炉料仓,再经由电石炉加料装置通过加料管将原料送入炉内进行冶炼。
[0069]装在电极提升斗内的合格电极糊,经单轨吊车从地面提升到电极壳顶部倒入电极筒内。
[0070]电能由变压器和导电系统经自焙电极输入炉内;
[0071]热解原料球团通过电弧热、电阻热、一氧化碳带出的显热,加热至1700?2000°C,
生成电石,副产电石炉尾气。
[0072]冶炼好的电石,每隔一小时左右从炉口出炉一次,熔融电石流入牵引小车上的电石锅内,由卷扬机将小车拉到冷却厂房进行冷却。
[0073]由旋转床热解炉来的荒煤气(500?700°C )用循环氨水激冷后通过气液分离器分离出油水和荒煤气(?85°C)。其中油水进入油水分离器分离出焦油和循环水,循环水一部分进入蒸氨装置回收氨气,一部分循环激冷;荒煤气进入冷却塔进一步冷却至22°C,通过电捕焦油器、鼓风机送入硫铵回收装置回收硫铵后(55°C)进入冷却塔冷却至26°C,再通过洗苯塔洗苯(30°C )进入脱硫塔脱硫后得到干净煤气;脱硫富液进入反应槽、再生塔后再生,浮于塔顶的泡沫进入熔硫釜加热熔融生产硫磺。
[0074]2.电石干法乙炔单元
[0075]电石经破碎后保证粒径小于3毫米,通过带有密封装置的计量螺旋输送器连续密闭地加入发生器。略多于理论量的水通过发生器上的接口进入乙炔发生器,由喷嘴以雾态喷在电石上使之水解,反应温度气相为90
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