专利名称：甲醇羰基合成醋酸装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种合成醋酸的装置，特别涉及利用甲醇羰基合成醋酸的装置。
背景技术：
醋酸是重要的化学中间体和化学反应用溶剂。以一氧化碳和甲醇为原料，用羰基 合成法生产醋酸。上世纪60年代自从美国孟山都公司开发了低压甲醇羰基合成醋酸的生 产工艺后，低压甲醇羰基合成醋酸技术成为目前世界上生产醋酸的主要方法。 参阅图l，低压甲醇羰基合成醋酸的生产装置主要包括反应器l，精制装置的四个 塔(脱轻塔2、脱水塔3、脱重塔4、废酸塔5)，及涤气塔6，精馏塔冷凝液回流槽7。甲醇与 一氧化碳、催化剂等加入反应器1底部，在一定温度和压力下反应，反应后于反应器1的上 部侧线引出反应液，减压使反应产物与含催化剂的母液分离，后者返回反应器1 (反应器1 排出的气体含有一氧化碳、碘甲烷、氢、甲烷送入涤气塔6)。含粗醋酸、轻馏分的反应混合液 以气相进入精制装置的第一个塔_脱轻塔2，脱出轻馏分，塔顶的气体经蒸馏塔冷凝液回流 槽7则进入涤气塔。脱轻塔2的釜液为含水粗醋酸，被送到脱水塔3，脱水塔3底部的无水 粗醋酸再被送入脱重塔4。从脱重塔4上部侧线引出成品酸；脱重塔4底部馏分中的醋酸 最后被送到第四个塔是废酸塔5，以回收利用。三个塔与反应器1排出的气体汇总，用冷甲 醇洗涤回收碘后焚烧放空。 低压甲醇羰基化法工艺流程和装置都在不断改进，不断提高，有利地促进了生产 装置的大型化、能耗降低、成本下降和竞争力的提高。BP、大赛路等公司对醋酸的提纯流 程作了研究，进行了提纯工艺的改进。BP公司在中国的专利申请CN93108283中表述了 采用单一精馏区的技术来适应反应液中催化剂的改变；而大赛路公司在中国的专利申请 CN96190401中在第一蒸馏塔控制倾析器分层的温度和在物料中加水改造醋酸提纯流程。第 CN96190401号专利申请中公开了在脱轻塔的塔顶气相冷凝后设置倾析器，以使塔顶气相 冷凝后在倾析器分离出气相，然后分离出两个液相，一相主要含有甲基碘，另一相主要含有 水。其中溶有许多杂质的甲基碘相作为低沸点循环液流抽出，但当分离停止后，一部分含有 这些杂质的液体作为回流液被加入到脱轻塔中，因此这些杂质容易混入到醋酸中。由于碘 化物的强腐蚀性、高分离能耗，近几年，整个醋酸合成系统中碘化物的分离问题成为甲醇羰 基合成醋酸装置改进的一个重要环节。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供在含有第八族金属的催化剂存在下通过 对甲醇进行羰基化制备醋酸的装置，特别是由铑催化的羰基化反应生成醋酸的装置，本装 置通过在精馏装置前设置碘甲烷循环塔和蒸发器，使碘甲烷在反应系统循环，减少了混入 醋酸中碘甲烷杂质的量，有效回收碘离子和闪蒸汽中夹带的铑催化剂，同时节约了纯化醋 酸所需能耗。 为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是，一种甲醇羰基合成醋酸装置，该装置主要包括反应器、精制装置和涤气塔，所述装置还包括碘甲烷循环塔和蒸发 器，所述反应器侧采出料出口连接碘甲烷循环塔，所述碘甲烷循环塔塔顶出口连接反应器， 碘甲烷循环塔侧采出料出口连接蒸发器，蒸发器顶部的气体出口连接至精制装置，蒸发器 底部的出口回连至反应器。
其中，所述碘甲烷循环塔具有一动力装置；所述反应器的C0原料管路还分别连接 至碘甲烷循环塔底部和动力装置；所述动力装置为喷射器；所述蒸发器为塔式蒸发器；所 述塔式蒸发器的塔板数为四至二十个；所述精制装置还包括冷凝液回流槽；所述蒸发器具 有洗涤剂入口 ；所述洗涤剂入口与精制装置冷凝液回流槽相连。 本实用新型所能达到的有益效果是 1.本实用新型装置中碘甲烷循环塔把反应器侧采出料中的部分低沸点碘甲烷分 离出来返回反应器，减少了进入精制装置的碘甲烷的量，并能有效解决后续装置中碘腐蚀 的问题，保证系统的稳定运行。 2.本实用新型的甲醇羰基化合成醋酸装置，通过与之相应的工艺流程，助催化剂 碘甲烷无需在整个装置内循环使用，节约了纯化醋酸所需要的能耗。 3.本实用新型装置合成醋酸过程中碘耗也降到了最低，有效的降低了成品醋酸中 碘杂质的含量。 4.本实用新型装置中设置塔式蒸发器能将铑催化剂充分回收，洗涤剂洗涤彻底， 且洗涤剂用量少、铑催化剂的损耗少，并能很好地分离碘化氢，降低了后续精制装置的纯化 能耗，保证了成品醋酸较低的碘含量，使脱轻塔的负荷降低，因而降低蒸汽消耗，因为碘化 氢含量降低，使洗涤碘化氢的稀酸返回量减少。
图1是现有的孟山都公司采取的低压甲醇羰基化制取醋酸的装置示意图。 图2是本实用新型甲醇羰基合成醋酸装置示意图。
图中主要标号说明 1为反应器；2为脱轻塔；3为脱水塔；4为脱重塔；5为废酸塔；6为涤气塔；7为蒸 馏塔冷凝液回流槽；8为碘甲烷循环塔；9为喷射器；10为塔式蒸发器。
具体实施方式下面结合图2本实用新型甲醇羰基合成醋酸装置示意图对本实用新型作进一步 详细的说明。 本实用新型实施例甲醇羰基合成醋酸装与现有装置相比，主要是在反应器1和精 制装置之间设置了碘甲烷循环塔8和塔式蒸发器10。反应器1侧采出料出口 11连接碘甲 烷循环塔8入口 81 ，碘甲烷循环塔8侧采出料出口 82连接塔式蒸发器10入口 101 ，塔式蒸 发器IO顶部气体出口 102连接至精制装置，塔式蒸发器IO底部出口 103回连至反应器l。 同时碘甲烷循环塔8塔顶出口 83设置喷射器9，用于将碘甲烷循环塔8中分离的碘甲烷返 回至反应器l，反应器1的CO原料管路还连接至碘甲烷循环塔底部入口 84和喷射器9，作 为气提助催化剂碘甲烷的动力气体。其中，塔式蒸发器10的塔板数为四至二十个，本实施 例中设置十个，塔式蒸发器10的洗涤剂来自精制装置的蒸馏塔冷凝液回流槽7的稀酸。[0019] 应用本实用新型实施例的装置对以铑作为催化剂利用甲醇羰基化合成醋酸的工艺中，主要有如下的工艺步骤改进 (1)反应器侧采出料出来的粗醋酸先进入碘甲烷循环塔，利用碘甲烷循环塔分离出低沸点碘甲烷，喷射器为碘甲烷返回反应器提供动力，原料CO作为该动力的气提气体。[0021] (2)碘甲烷循环塔侧采出料进入塔式蒸发器，充分洗涤回收闪蒸汽相中夹带的铑催化剂和碘化氢，然后随母液一起返回，气相进入精制装置。 这样，相当一部分的碘甲烷在反应器循环利用，精制系统中的碘化氢的含量也大大降低，铑耗和蒸汽消耗均大幅降低，节约了成本。 综上所陈，仅为本实用新型之较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型实施之范围。即凡依本实用新型申请专利范围所做之均等变化与修饰，皆为本实用新型专利范围所涵盖。
权利要求一种甲醇羰基合成醋酸装置，该装置主要包括反应器、精制装置和涤气塔，其特征在于，所述装置还包括碘甲烷循环塔和蒸发器，所述反应器侧采出料出口连接碘甲烷循环塔，所述碘甲烷循环塔塔顶出口连接反应器，碘甲烷循环塔侧采出料出口连接蒸发器，蒸发器顶部的气体出口连接至精制装置，蒸发器底部的出口回连至反应器。
2. 根据权利要求1所述的甲醇羰基合成醋酸装置，其特征在于，所述碘甲烷循环塔具有一动力装置。
3. 根据权利要求2所述的甲醇羰基合成醋酸装置，其特征在于，所述反应器的C0原料管路还分别连接至碘甲烷循环塔底部和动力装置。
4. 根据权利要求2或3所述的甲醇羰基合成醋酸装置，其特征在于，所述动力装置为喷射器。
5. 根据权利要求1或2所述的甲醇羰基合成醋酸装置，其特征在于，所述蒸发器为塔式蒸发器。
6. 根据权利要求5所述的甲醇羰基合成醋酸装置，其特征在于，所述塔式蒸发器的塔板数为四至二十个。
7. 根据权利要求1或2所述的甲醇羰基合成醋酸装置，其特征在于，所述精制装置还包括冷凝液回流槽。
8. 根据权利要求7所述的甲醇羰基合成醋酸装置，其特征在于，所述蒸发器具有洗涤剂入口。
9. 根据权利要求8所述的甲醇羰基合成醋酸装置，其特征在于，所述洗涤剂入口与精制装置的冷凝液回流槽相连。
专利摘要本实用新型公开了一种甲醇羰基合成醋酸装置，该装置主要包括反应器、精制装置和涤气塔，还包括碘甲烷循环塔和蒸发器，所述反应器侧采出料出口连接碘甲烷循环塔，所述碘甲烷循环塔塔顶出口连接反应器，碘甲烷循环塔侧采出料出口连接蒸发器，蒸发器顶部的气体出口连接至精制装置，蒸发器底部的出口回连至反应器。本装置是通过由铑催化的羰基化反应生成醋酸，其通过在精馏装置前设置碘甲烷循环塔和蒸发器，使碘甲烷在反应系统循环，减少了混入醋酸中碘甲烷杂质的量，同时节约了纯化醋酸所需要的能耗。
文档编号C07C51/12GK201525813SQ200920218698
公开日2010年7月14日 申请日期2009年10月16日 优先权日2009年10月16日
发明者于富红, 刘春丽, 杨振峰 申请人:山东华鲁恒升化工股份有限公司