丁辛醇尾气吸收方法与流程

文档序号:11503438阅读:619来源:国知局
本发明涉及一种丁辛醇尾气吸收方法。
背景技术
:丁辛醇为重要的醇类化工原料,它有三个重要的品种:正丁醇、异丁醇和辛醇(或称2-乙基己醇)。正丁醇主要用于生产丙烯酸丁酯、邻苯二甲酸二丁酯等酯类产品。前者用于涂料和粘合剂,后两者为pvc的增塑剂。异丁醇可部分代替正丁醇的用途。辛醇主要用于生产pvc的增塑剂如邻苯二甲酸二辛酯、癸二酸二辛酯等,还用来制造丙烯酸辛酯作为涂料和粘合剂。丁辛醇产品是随着石油化工、聚氯乙烯塑料工业、有机化学工业的发展及羰基合成技术的发展而迅速发展起来的。丁辛醇的工业化生产方法主要有乙醛缩合法、发酵法、齐格勒法和羰基合成法等。其中,羰基合成法是应用最广的技术,反应原料为丙烯和合成气。羰基合成反应主要是指丙烯、合成气在铑催化剂存在时生成丁醛的过程。整套系统排出的尾气来自于羰基合成反应器、低压蒸发系统、高压蒸发系统、稳定系统等部分。现有丁辛醇生产系统的尾气排放量很高,如30万吨/年的丁辛醇系统产生的尾气最高可达3850kg/hr。丁辛醇尾气的组分较为复杂,其包括从氢气到丁醛等轻重不同的多种组分,其中丁醛、丙烯和丙烷的含量最高且最有价值。如果丁辛醇尾气的各种组份不进行分离,其只能作为低价值的燃料气,而将其中的丁醛、丙烯和丙烷等组份分离出来,则可作为高价值的化工原料,这种分离过程被称为回收。其中,丙烯和丙烷作为混合物的产品或直接出售,或送入精馏塔进一步分离。目前,回收丁辛醇尾气的技术主要是采用丁醛作为吸收剂,在一定压力下吸收丙烯和丙烷组分。又如中国专利文献cn104649858a公开了一种丁辛醇尾气回收系统及其方法。该系统包括:压缩机构1,其用于接收尾气,并将尾气中各气体组分的压力压缩到同一等级;精馏机构,其用于接收来自所述压缩机构1的输出流,并分别输出回收的丁醛流、回收的丙烯丙烷混合流以及剩余尾气流;压缩机构2,其用于接收来自所述精馏机构的剩余尾气流,并输出压缩后的剩余尾气流;深冷机构,其用于接收来自所述压缩机构2的剩余尾气流,并分离其中的不凝性气体,回收其中的丙烯丙烷。该文献的流程为低压尾气经一级压缩冷却后与高压尾气、稳定塔尾气经二级压缩与羰基尾气混合后去第三换热器冷却,冷却后去往气液分离器,液相去往深冷单元,液体降压后去第三换热器,换热后去预分离塔c,c塔塔顶气相去往冷凝单元,液相去往脱醛塔f。f内塔顶得到液化气,塔釜得到丁醛。气液分离器的尾气与被压缩后的c塔塔顶尾气去往深冷单元,回收丙烯丙烷及丁醛,回收丙烯丙烷回到第一压缩机进口,丁醛作为补充剂去往f塔,不凝气去往火炬。最终,丁醛的回收率能够达到99%,丙烯丙烷混合物的回收率能够达到95%。该流程操作起来太繁杂,其中还经过多个压缩机,多个换热器,一个透平膨胀机,而我们在实际生产中发现,这些都是不必要的,操作复杂,设备投资大,回收效果不够好。技术实现要素:本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在的操作复杂、设备投资大和回收效果不够好的问题,提供一种新的丁辛醇尾气吸收方法,使用该方法具有操作简便、设备投资小和回收效果好的优点。为解决上述技术问题本发明采用的的技术方案如下:一种丁辛醇尾气吸收方法,其特征在于包括以下步骤:a)含有氢气、丙烯、丙烷、丁醛和氮气的物料一去往冷凝器,经过冷凝后进入气液分离罐的中上部,气液分离罐罐顶得到气相的丙烯、丙烷、氢气和氮气混合物料二,气液分离罐罐底得到液相的混合丁醛物料三;b)物料二经过尾气压缩机升压后进入换热器一,经过换热后与含有氢气、氮气、甲烷、丙烯、丙烷和丁醛的物料四一起进入缓冲罐,缓冲罐顶部得到气相物料五进入吸收塔中上部,缓冲罐底部得到液相物料六进入吸收塔下部;c)丁醛吸收剂经过换热器二与混合丁醛物料三一起从吸收塔顶部进入,吸收塔塔顶得到氢气和氮气不凝气物料七,吸收塔塔釜可得到待解析的丙烯和丙烷混合液化气物料八。上述技术方案中,优选地,所述含有氢气、丙烯、丙烷、丁醛和氮气的物料一可为丁辛醇装置的稳定塔放空气、吸收塔放空气或低压蒸汽放空气;含有丙烯、丙烷、丁醛、甲烷、氮气和氢气的物料四为丁辛醇装置的羰基驰放气;所述吸收塔为填料式吸收塔,填料为两层,气相物料五的进料位置为吸收塔中上部的填料层间。优选地,所述深冷机构的冷却温度范围为6-10℃。更优选地,所述深冷机构的冷却温度范围为6-8℃。优选地,尾气压缩机的升压范围为1.50-1.75mpa。更优选地,所述尾气压缩机的升压范围为1.55-1.65mpa。优选地,所述换热器二的换热温度范围为6-10℃。更优选地,所述换热器二的换热温度范围为6-8℃优选地,所述吸收塔塔釜温度范围为129-132℃;吸收塔塔顶温度范围为6-10℃;吸收塔的操作压力控制在1.45-1.60mpa之间。优选地,所述吸收塔塔釜温度范围为130-131℃;吸收塔塔顶温度范围为8-10℃;吸收塔的操作压力控制在1.52-1.55mpa之间。本发明通过使用冷凝器、换热器、气液分离罐、尾气压缩机和吸收塔的使用,简化了操作工序,减小了设备投资,且丁醛能够重复利用,降低生产成本,最后丁醛的回收率能够达到99.9%,丙烯丙烷混合物的回收率能够达到97%,如果使用一种丁辛醇尾气回收系统及其方法,其丁醛的回收率只能够达到99%,丙烯丙烷混合物的回收率只能够达到95%。因此,采用本发明的丁辛醇尾气吸收方法能够使得丁醛的回收率提高0.91%,使得丙烯丙烷混合物的回收率能够提高2.11%,而在我们实际生产中,每提高0.1%都是非常困难的,取得了较好的技术效果。附图说明图1为本发明丁辛醇尾气吸收方法的示意图;附图中:1、冷凝器2、气液分离罐3、尾气压缩机4、换热器一5、缓冲罐6、吸收塔7、换热器二8、管线9、管线10、管线11、管线12、管线13、管线14、火柜15、控制阀具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。【实施例1】如图1所示,一种丁辛醇尾气吸收方法,包括以下步骤:a)含有氢气、丙烯、丙烷、丁醛和氮气的物料一去往冷凝器1,经过冷凝至温度为7℃后进入气液分离罐2的中上部,气液分离罐2罐顶得到气相的丙烯、丙烷、氢气和氮气混合物料二,气液分离罐2罐底得到液相的混合丁醛物料三;b)物料二经过尾气压缩机3升压到1.60mpa后进入换热器一4,经过换热到40℃后通过管线8与含有氢气、氮气、甲烷、丙烯、丙烷和丁醛的物料四通过管线9一起进入缓冲罐5,缓冲罐5顶部得到气相物料五进入吸收塔6中上部的填料层,缓冲罐5底部得到液相物料六进入吸收塔6下部;c)控制阀15打开,来自解析单元的丁醛吸收剂经过换热器二7换热到7℃后通过管线11从吸收塔6顶部进入,当气液分离罐2内液相的混合丁醛物料三的液位到达50%以上时,液相的混合丁醛物料三通过管线10进入吸收塔6顶部,吸收塔6塔顶得到氢气和氮气不凝气物料七,氢气和氮气不凝气物料七通过管线13去往火柜14,吸收塔6塔釜上内可得到待解析的丙烯和丙烷混合液化气物料八,通过管线12去往解析单元。吸收塔为填料式吸收塔,填料为两层,吸收塔的进料位置为两层填料之间进料。吸收塔塔釜温度为131℃;吸收塔塔顶温度为9℃;吸收塔的操作压力控制为1.54mpa。丁辛醇尾气吸收方法的装置包括冷凝器1、气液分离罐2、尾气压缩机3、换热器一4、缓冲罐5、吸收塔6和换热器二7,所述冷凝器1管程的入口处设有进料管线,所述冷凝器1管程的出口处设有管线与气液分离罐2相连,所述冷凝器1壳程内介质为乙二醇冷冻水,所述气液分离罐2的顶部设有管线与尾气压缩机3的入口相连,所述尾气压缩机3的出口设有管线与换热器一4的管程的入口相连,所述换热器一4的管程的出口设有管线8与缓冲罐5相连,所述管线8与羰基驰放气进料管线9相连通,所述缓冲罐5的顶部设有管线与吸收塔的中上部相连,所述缓冲罐5的底部设有管线与吸收塔的下部相连,所述气液分离罐2的底部设有管线10与吸收塔6塔顶相连,所述管线10上设有控制阀15,所述换热器二7管程的入口设有吸收剂进料管线,所述换热器二7管程的出口设有管线11与管线10相连通,所述吸收塔6塔釜设有可得到液化气的塔釜出料管线12,所述吸收塔6塔顶设有不凝气出料管线13与火柜14相连,吸收塔下部设再沸器。采用本装置吸收丁辛醇尾气,最终测得丁醛的回收率能够达到99.9%,丙烯丙烷混合物的回收率能够达到97%。【实施例2】如图1所示,一种丁辛醇尾气吸收方法,包括以下步骤:a)含有氢气、丙烯、丙烷、丁醛和氮气的物料一去往冷凝器1,经过冷凝至温度为9℃后进入气液分离罐2的中上部,气液分离罐2罐顶得到气相的丙烯、丙烷、氢气和氮气混合物料二,气液分离罐2罐底得到液相的混合丁醛物料三;b)物料二经过尾气压缩机3升压到1.50mpa后进入换热器一4,经过换热到40℃后通过管线8与含有氢气、氮气、甲烷、丙烯、丙烷和丁醛的物料四通过管线9一起进入缓冲罐5,缓冲罐5顶部得到气相物料五进入吸收塔6中上部的填料层,缓冲罐5底部得到液相物料六进入吸收塔6下部;c)控制阀15打开,来自解析单元的丁醛吸收剂经过换热器二7换热到9℃后通过管线11从吸收塔6顶部进入,当气液分离罐2内液相的混合丁醛物料三的液位到达50%以上时,液相的混合丁醛物料三通过管线10进入吸收塔6顶部,吸收塔6塔顶得到氢气和氮气不凝气物料七,氢气和氮气不凝气物料七通过管线13去往火柜14,吸收塔6塔釜上内可得到待解析的丙烯和丙烷混合液化气物料八,通过管线12去往解析单元。吸收塔为填料式吸收塔,填料为两层,吸收塔的进料位置为两层填料之间进料。吸收塔塔釜温度为129℃;吸收塔塔顶温度为6℃;吸收塔的操作压力控制为1.45mpa。丁辛醇尾气吸收方法的装置包括冷凝器1、气液分离罐2、尾气压缩机3、换热器一4、缓冲罐5、吸收塔6和换热器二7,所述冷凝器1管程的入口处设有进料管线,所述冷凝器1管程的出口处设有管线与气液分离罐2相连,所述冷凝器1壳程内介质为乙二醇冷冻水,所述气液分离罐2的顶部设有管线与尾气压缩机3的入口相连,所述尾气压缩机3的出口设有管线与换热器一4的管程的入口相连,所述换热器一4的管程的出口设有管线8与缓冲罐5相连,所述管线8与羰基驰放气进料管线9相连通,所述缓冲罐5的顶部设有管线与吸收塔的中上部相连,所述缓冲罐5的底部设有管线与吸收塔的下部相连,所述气液分离罐2的底部设有管线10与吸收塔6塔顶相连,所述管线10上设有控制阀15,所述换热器二7管程的入口设有吸收剂进料管线,所述换热器二7管程的出口设有管线11与管线10相连通,所述吸收塔6塔釜设有可得到液化气的塔釜出料管线12,所述吸收塔6塔顶设有不凝气出料管线13与火柜14相连,吸收塔下部设再沸器。采用本装置吸收丁辛醇尾气,最终测得丁醛的回收率能够达到99.2%,丙烯丙烷混合物的回收率能够达到95%。【实施例3】如图1所示,一种丁辛醇尾气吸收方法,包括以下步骤:a)含有氢气、丙烯、丙烷、丁醛和氮气的物料一去往冷凝器1,经过冷凝至温度为6℃后进入气液分离罐2的中上部,气液分离罐2罐顶得到气相的丙烯、丙烷、氢气和氮气混合物料二,气液分离罐2罐底得到液相的混合丁醛物料三;b)物料二经过尾气压缩机3升压到1.55mpa后进入换热器一4,经过换热到40℃后通过管线8与含有氢气、氮气、甲烷、丙烯、丙烷和丁醛的物料四通过管线9一起进入缓冲罐5,缓冲罐5顶部得到气相物料五进入吸收塔6中上部的填料层,缓冲罐5底部得到液相物料六进入吸收塔6下部;c)控制阀15打开,来自解析单元的丁醛吸收剂经过换热器二7换热到6℃后通过管线11从吸收塔6顶部进入,当气液分离罐2内液相的混合丁醛物料三的液位到达50%以上时,液相的混合丁醛物料三通过管线10进入吸收塔6顶部,吸收塔6塔顶得到氢气和氮气不凝气物料七,氢气和氮气不凝气物料七通过管线13去往火柜14,吸收塔6塔釜上内可得到待解析的丙烯和丙烷混合液化气物料八,通过管线12去往解析单元。吸收塔为填料式吸收塔,填料为两层,吸收塔的进料位置为两层填料之间进料。吸收塔塔釜温度为130℃;吸收塔塔顶温度为8℃;吸收塔的操作压力控制为1.50mpa。丁辛醇尾气吸收方法的装置包括冷凝器1、气液分离罐2、尾气压缩机3、换热器一4、缓冲罐5、吸收塔6和换热器二7,所述冷凝器1管程的入口处设有进料管线,所述冷凝器1管程的出口处设有管线与气液分离罐2相连,所述冷凝器1壳程内介质为乙二醇冷冻水,所述气液分离罐2的顶部设有管线与尾气压缩机3的入口相连,所述尾气压缩机3的出口设有管线与换热器一4的管程的入口相连,所述换热器一4的管程的出口设有管线8与缓冲罐5相连,所述管线8与羰基驰放气进料管线9相连通,所述缓冲罐5的顶部设有管线与吸收塔的中上部相连,所述缓冲罐5的底部设有管线与吸收塔的下部相连,所述气液分离罐2的底部设有管线10与吸收塔6塔顶相连,所述管线10上设有控制阀15,所述换热器二7管程的入口设有吸收剂进料管线,所述换热器二7管程的出口设有管线11与管线10相连通,所述吸收塔6塔釜设有可得到液化气的塔釜出料管线12,所述吸收塔6塔顶设有不凝气出料管线13与火柜14相连,吸收塔下部设再沸器。采用本装置吸收丁辛醇尾气,最终测得丁醛的回收率能够达到99.5%,丙烯丙烷混合物的回收率能够达到96%。【实施例4】如图1所示,一种丁辛醇尾气吸收方法,包括以下步骤:a)含有氢气、丙烯、丙烷、丁醛和氮气的物料一去往冷凝器1,经过冷凝至温度为8℃后进入气液分离罐2的中上部,气液分离罐2罐顶得到气相的丙烯、丙烷、氢气和氮气混合物料二,气液分离罐2罐底得到液相的混合丁醛物料三;b)物料二经过尾气压缩机3升压到1.70mpa后进入换热器一4,经过换热到40℃后通过管线8与含有氢气、氮气、甲烷、丙烯、丙烷和丁醛的物料四通过管线9一起进入缓冲罐5,缓冲罐5顶部得到气相物料五进入吸收塔6中上部的填料层,缓冲罐5底部得到液相物料六进入吸收塔6下部;c)控制阀15打开,来自解析单元的丁醛吸收剂经过换热器二7换热到8℃后通过管线11从吸收塔6顶部进入,当气液分离罐2内液相的混合丁醛物料三的液位到达50%以上时,液相的混合丁醛物料三通过管线10进入吸收塔6顶部,吸收塔6塔顶得到氢气和氮气不凝气物料七,氢气和氮气不凝气物料七通过管线13去往火柜14,吸收塔6塔釜上内可得到待解析的丙烯和丙烷混合液化气物料八,通过管线12去往解析单元。吸收塔为填料式吸收塔,填料为两层,吸收塔的进料位置为两层填料之间进料。吸收塔塔釜温度为131℃;吸收塔塔顶温度为10℃;吸收塔的操作压力控制为1.55mpa。丁辛醇尾气吸收方法的装置包括冷凝器1、气液分离罐2、尾气压缩机3、换热器一4、缓冲罐5、吸收塔6和换热器二7,所述冷凝器1管程的入口处设有进料管线,所述冷凝器1管程的出口处设有管线与气液分离罐2相连,所述冷凝器1壳程内介质为乙二醇冷冻水,所述气液分离罐2的顶部设有管线与尾气压缩机3的入口相连,所述尾气压缩机3的出口设有管线与换热器一4的管程的入口相连,所述换热器一4的管程的出口设有管线8与缓冲罐5相连,所述管线8与羰基驰放气进料管线9相连通,所述缓冲罐5的顶部设有管线与吸收塔的中上部相连,所述缓冲罐5的底部设有管线与吸收塔的下部相连,所述气液分离罐2的底部设有管线10与吸收塔6塔顶相连,所述管线10上设有控制阀15,所述换热器二7管程的入口设有吸收剂进料管线,所述换热器二7管程的出口设有管线11与管线10相连通,所述吸收塔6塔釜设有可得到液化气的塔釜出料管线12,所述吸收塔6塔顶设有不凝气出料管线13与火柜14相连,吸收塔下部设再沸器。采用本装置吸收丁辛醇尾气,最终测得丁醛的回收率能够达到99.6%,丙烯丙烷混合物的回收率能够达到96.2%。【实施例5】如图1所示,一种丁辛醇尾气吸收方法,包括以下步骤:a)含有氢气、丙烯、丙烷、丁醛和氮气的物料一去往冷凝器1,经过冷凝至温度为10℃后进入气液分离罐2的中上部,气液分离罐2罐顶得到气相的丙烯、丙烷、氢气和氮气混合物料二,气液分离罐2罐底得到液相的混合丁醛物料三;b)物料二经过尾气压缩机3升压到1.75mpa后进入换热器一4,经过换热到40℃后通过管线8与含有氢气、氮气、甲烷、丙烯、丙烷和丁醛的物料四通过管线9一起进入缓冲罐5,缓冲罐5顶部得到气相物料五进入吸收塔6中上部的填料层,缓冲罐5底部得到液相物料六进入吸收塔6下部;c)控制阀15打开,来自解析单元的丁醛吸收剂经过换热器二7换热到10℃后通过管线11从吸收塔6顶部进入,当气液分离罐2内液相的混合丁醛物料三的液位到达50%以上时,液相的混合丁醛物料三通过管线10进入吸收塔6顶部,吸收塔6塔顶得到氢气和氮气不凝气物料七,氢气和氮气不凝气物料七通过管线13去往火柜14,吸收塔6塔釜上内可得到待解析的丙烯和丙烷混合液化气物料八,通过管线12去往解析单元。吸收塔为填料式吸收塔,填料为两层,吸收塔的进料位置为两层填料之间进料。吸收塔塔釜温度为132℃;吸收塔塔顶温度为7℃;吸收塔的操作压力控制为1.60mpa。丁辛醇尾气吸收方法的装置包括冷凝器1、气液分离罐2、尾气压缩机3、换热器一4、缓冲罐5、吸收塔6和换热器二7,所述冷凝器1管程的入口处设有进料管线,所述冷凝器1管程的出口处设有管线与气液分离罐2相连,所述冷凝器1壳程内介质为乙二醇冷冻水,所述气液分离罐2的顶部设有管线与尾气压缩机3的入口相连,所述尾气压缩机3的出口设有管线与换热器一4的管程的入口相连,所述换热器一4的管程的出口设有管线8与缓冲罐5相连,所述管线8与羰基驰放气进料管线9相连通,所述缓冲罐5的顶部设有管线与吸收塔的中上部相连,所述缓冲罐5的底部设有管线与吸收塔的下部相连,所述气液分离罐2的底部设有管线10与吸收塔6塔顶相连,所述管线10上设有控制阀15,所述换热器二7管程的入口设有吸收剂进料管线,所述换热器二7管程的出口设有管线11与管线10相连通,所述吸收塔6塔釜设有可得到液化气的塔釜出料管线12,所述吸收塔6塔顶设有不凝气出料管线13与火柜14相连,吸收塔下部设再沸器。采用本装置吸收丁辛醇尾气,最终测得丁醛的回收率能够达到99.3%,丙烯丙烷混合物的回收率能够达到95.4%。在下表中列出了根据实施例1-5所测得的丁醛的回收率和丙烯丙烷混合物的回收率的结果:实施例丁醛的回收率丙烯丙烷混合物的回收率199.9%97%299.2%95%399.5%96%499.6%96.2%599.3%95.4%由上表可知,丁醛的回收率能够达到99.9%,丙烯丙烷混合物的回收率能够达到97%,取得了较好的技术效果。除上述实施例外,本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本发明要求的保护范围。当前第1页12
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