一种乙炔法合成的醋酸乙烯及醋酸的精制方法

文档序号:28270578发布日期:2021-12-31 19:37阅读:516来源:国知局
一种乙炔法合成的醋酸乙烯及醋酸的精制方法

1.本发明涉及一种乙炔法合成的醋酸乙烯及醋酸的精制方法,特别地涉及一种醋酸回收率高、系统能耗低、环保要求高的精制方法。


背景技术:

2.醋酸乙烯(vac),也称为醋酸乙烯酯,其用途广泛,是重要的有机化工产品之一。乙炔法合成的醋酸乙烯的精制工段的进料为合成工段送来的反应液和聚合工段返回的物料,主要包括醋酸乙烯、醋酸、乙炔、乙醛、醋酸甲酯、甲醇、丁烯醛、丙酮和水等组分。该工段的目的是分离醋酸乙烯,精制得到符合标准的醋酸乙烯产品,同时将反应液中未反应的醋酸分离出来,并除去其中的杂质,返回合成工段循环使用。
3.1988年,马延贵等所著的《聚乙烯醇生产技术》一书中介绍了一种乙炔法合成的醋酸乙烯的精制方法。来自合成工段的反应液经过第一精馏塔除去轻组分后,釜液送往第二精馏塔分离醋酸乙烯和醋酸,第二精馏塔塔顶得到醋酸乙烯送入第三、第四精馏塔等进行醋酸乙烯精制,塔釜得到粗醋酸送入第五、第六精馏塔等进行醋酸精制,将未反应的醋酸分离出来返回合成工段循环使用。返回合成工段的醋酸要达到95%wt以上,其中含有的杂质丁烯醛对反应的催化剂有毒害作用,要求含量低于500ppm,本工艺中第二精馏塔塔釜得到的粗醋酸不满足规定的技术要求,需要全部送入第五精馏塔及第六精馏塔等进行醋酸精制,能耗很高;此外,丁烯醛是反应的副产物,纯度较高的丁烯醛可以作为产品出售,本工艺中第六精馏塔塔顶蒸汽冷凝后部分回流,部分采出放入丁烯醛贮槽,其中含丁烯醛15

20%,纯度很低,无法直接作为产品出售,还需要进一步对其进行精制,增加了设备投资和系统能耗。
4.cn107011169a专利公开了一种乙炔法合成的醋酸乙烯的精制方法及装置,其工艺流程如附图1所示。反应液进入粗分塔分离醋酸乙烯和醋酸,塔顶得到醋酸乙烯等轻组分送往醋酸乙烯精制系统,塔釜得到粗醋酸。其中粗分塔塔釜水含量较高,醋酸含量未达到95%wt,且醋酸中丁烯醛含量高于500ppm,未达到回收利用的标准,所有塔釜液体均需要送往醋酸精制及回收系统,除去醋酸中的丁烯醛和水,得到符合回收标准的醋酸产品后送往合成工段循环使用。醋酸精制及回收系统包括醋酸塔、醋酸回收塔、丁烯醛塔和废水塔,将所有塔釜粗醋酸送入该系统处理,能耗很高。
5.送入醋酸精制及回收系统的粗醋酸中含有少量醋酸乙烯,醋酸乙烯为轻组分,与丁烯醛一起进入丁烯醛塔。丁烯醛塔塔顶加入工艺水使丁烯醛和水形成共沸物从塔顶蒸出,实现丁烯醛与醋酸的分离,但是醋酸乙烯会与水发生反应生成乙醛,直接将乙醛排入大气不符合环保标准要求,且乙醛是该反应的副产物,直接排放会降低乙醛收率,上述两种工艺中均未考虑乙醛的回收。
6.因此,设计发明一种醋酸乙烯及醋酸精制的方法,有效避免上述问题,提高资源利用率,降低能耗,是提升醋酸乙烯生产工艺的关键。


技术实现要素:

7.本发明的目的就在于提供一种乙炔法合成的醋酸乙烯及醋酸的精制方法,该方法通过改变与优化工艺流程,粗分塔采用侧线采出的方式,粗分塔塔釜直接得到醋酸产品,减少了醋酸精制和回收系统的处理量,降低系统能耗;丁烯醛塔塔顶设置尾气冷凝器回收乙醛,实现资源高效利用。该方法充分考虑物系特性及设备特点,合理设计了处理路线和工艺方法,具有能耗低、绿色环保的优点。
8.本发明的技术方案如下:
9.一种乙炔法合成的醋酸乙烯的醋酸精制方法,由粗分塔塔釜直接得到醋酸产品,丁烯醛塔塔顶设置尾气冷凝器回收乙醛;粗分塔进料口与洗涤脱气塔塔釜出口和丁烯醛塔尾气冷凝器出口相连,粗分塔塔釜出口与合成工段相连,侧线采出与醋酸塔进料口相连;丁烯醛塔进料口与醋酸塔塔顶相连,丁烯醛塔尾气冷凝器出口与粗分塔入口相连,塔顶分相罐水相出口与废水塔进料口相连,油相出口与丁烯醛产品储罐相连,丁烯醛塔塔釜与醋酸塔进料口相连。
10.粗分塔共有30

60块理论板,其中精馏段有15

36块理论板,侧线采出为第20

45块理论板。粗分塔操作压力为0.9

1.1bara,塔顶温度为63

70℃,塔釜温度为120

127℃。
11.醋酸塔共有30

50块理论板,其中精馏段有10

25块理论板,侧线采出为第15

40块理论板。醋酸塔操作压力为1.0

1.2bara,塔顶温度为105

110℃,塔釜温度为125

130℃。
12.丁烯醛塔共有30

60块理论板,其中精馏段有15

40块理论板。丁烯醛塔操作压力为1.0

1.2bara,塔顶温度为92

100℃,塔釜温度为103

110℃。
13.废水塔共有5

30块理论板。废水塔操作压力为0.9

1.1bara,塔顶温度为70

77℃,塔釜温度为90

98℃。
14.本发明的乙炔法合成的醋酸乙烯的精制方法,来自合成工段的反应液从下段进入洗涤脱气塔,塔顶洗涤后的乙炔气体返回合成工段,塔釜釜液送入粗分塔;粗分塔塔顶分相器上层有机相部分返回粗分塔作回流,其余部分送至粗vac塔,下层水相送至脱水塔,粗分塔侧线液相采出送至醋酸塔,粗分塔釜液为醋酸产品,送至合成工段;粗vac塔塔顶分相罐上层有机相部分返回粗vac塔作为回流,部分送至醛酯浓缩塔,下层水相送往脱水塔,自醛酯浓缩塔回收的vac也送入粗vac塔塔顶回流,粗vac塔釜液送往精vac塔;精vac塔塔顶采出vac产品,塔釜釜液送回粗分塔处理;脱水塔塔顶气冷凝后送至醛酯浓缩塔,塔釜水送往脱丙酮塔做萃取水;醛酯浓缩塔塔顶气冷凝后送至乙醛塔,塔釜釜液送至粗vac塔;乙醛塔塔顶气冷凝后送至焚烧炉,侧采出高纯度的乙醛产品,塔釜送脱丙酮塔;脱丙酮塔塔顶气冷凝后送至vac回收塔,塔釜液送至污水处理工段;vac回收塔塔顶气冷凝后送至回收工段,塔釜液送回粗vac塔进料;醋酸塔塔顶气冷凝后送至丁烯醛塔,侧线气相采出醋酸产品冷凝后送至合成工段,塔釜液送至醋酸回收塔;醋酸回收塔塔顶气直接返回醋酸塔,塔釜液送往残渣处理系统;来自醋酸塔的塔顶馏出进入丁烯醛塔,丁烯醛塔塔顶气和废水塔塔顶气进入丁烯醛塔塔顶冷凝器,冷凝得到的气相经丁烯醛塔尾气冷凝器冷凝后送入粗分塔,液相经丁烯醛塔凝液冷却器冷凝后送入丁烯醛塔分相罐分相,丁烯醛塔分相罐上层有机相为丁烯醛,送去丁烯醛产品储罐,下层水相,部分送回丁烯醛塔作为回流,其余部分送至废水塔,丁烯醛塔釜液送至醋酸塔;废水塔塔顶气送入丁烯醛塔塔顶冷凝器;塔釜液部分送至醋酸回收塔塔釜,部分送至污水处理。
15.粗vac塔共有20

50块理论板,其中精馏段有5

20块理论板;其特征操作压力为1.0

1.2bara,塔顶温度为50

56℃,塔釜温度为70

80℃;
16.精vac塔共有30

50块理论板,其中精馏段有15

30块理论板;其特征操作压力为1.0

1.2bara,塔顶温度为70

72℃,塔釜温度为76

80℃;
17.醛酯浓缩塔共有30

60块理论板,其中精馏段有15

30块理论板;其特征操作压力为1.0

1.2bara,塔顶温度为27

32℃,塔釜温度为60

70℃;
18.脱水塔共有10

30块理论板;其特征操作压力为1.0

1.2bara,塔顶温度为50

60℃,塔釜温度为90

100℃;
19.乙醛塔共有15

35块理论板,其中精馏段有5

20块理论板;其特征操作压力为1.0

1.2bara,塔顶温度为10

12℃,塔釜温度为50

56℃;
20.脱丙酮塔共有25

45块理论板,其中精馏段有5

20块理论板;其特征操作压力为1.0

1.2bara,塔顶温度为50

56℃,塔釜温度为88

93℃;
21.vac回收塔共有10

30块理论板,其中精馏段有3

15块理论板;其特征操作压力为1.0

1.2bara,塔顶温度为45

53℃,塔釜温度为50

60℃;
22.醋酸回收塔共有5

30块理论板;其特征操作压力为1.1

1.3bara,塔顶温度为113

120℃,塔釜温度为103

110℃。
23.具体说明如下:
24.粗分塔塔釜醋酸中水含量低于5%wt,丁烯醛含量低于500ppm,达到回收标准,直接送回合成工段;侧线液相采出中包含系统中大部分的丁烯醛,送往醋酸精制及回收系统进行醋酸精制和丁烯醛分离。该方法中粗分塔进料量为100

105m3/h,醋酸精制及回收系统的处理量为35

40m3/h,整个工艺的能耗为39.8

41.8gcal/h;cn107011169a专利所述工艺中粗分塔进料量为95

100m3/h,醋酸精制及回收系统的处理量为60

70m3/h,整个工艺的能耗为44.9

47.3gcal/h,本方法在不增加设备投资的条件下,减少了约50%的醋酸精制及回收系统的处理量,降低了约20%的系统能耗。
25.丁烯醛塔设置尾气冷凝器,将醋酸乙烯水解生成的乙醛送至粗分塔回收,丁烯醛塔中乙醛的回收率达99.9%,避免直接排放乙醛,满足环保要求。
26.本发明通过优化工艺流程,提出了一种乙炔法合成的醋酸乙烯及醋酸的精制方法。该方法综合考虑物系特点,粗分塔通过侧线采出含丁烯醛的粗醋酸,大幅度降低系统能耗;通过合理设计工艺路线,对丁烯醛塔设置尾气冷凝器回收乙醛,工艺绿色环保。
附图说明
27.图1:现有技术的乙炔法合成的醋酸乙烯的精制方法及装置。
28.图2:本发明的一种乙炔法合成的醋酸乙烯及醋酸的精制方法的示意图。
29.如图所示:101

脱气塔、102

粗分塔、103

粗vac塔、104

精vac塔、105

脱水塔、106

醛酯浓缩塔、107

乙醛塔、108

脱丙酮塔、109

vac回收塔、110

醋酸塔、111

醋酸回收塔、112

丁烯醛塔、113

废水塔、114

粗分塔分相罐、115

粗vac塔分相罐、116

丁烯醛塔分相罐、117

丁烯醛塔塔顶冷凝器、118

丁烯醛塔凝液冷却器、119

丁烯醛塔尾气冷凝器
具体实施方式
30.本发明具体实施方式结合图2进一步描述,但本发明描述范围并不仅限于此。
31.由粗分塔塔釜直接得到醋酸产品,丁烯醛塔塔顶设置尾气冷凝器回收乙醛;粗分塔进料口与洗涤脱气塔塔釜出口和丁烯醛塔尾气冷凝器出口相连,粗分塔塔釜出口与合成工段相连,侧线采出与醋酸塔进料口相连;丁烯醛塔进料口与醋酸塔塔顶相连,丁烯醛塔尾气冷凝器出口与粗分塔入口相连,塔顶分相罐水相出口与废水塔进料口相连,油相出口与丁烯醛产品储罐相连,丁烯醛塔塔釜与醋酸塔进料口相连。
32.来自合成工段的反应液从下段进入洗涤脱气塔101,下段的蒸汽经分凝器冷凝后,未冷凝的乙炔混合气进入洗涤脱气塔101中段,凝液返回下段作为回流。洗涤脱气塔101中段加入冷却后的精馏醋酸作为淋洗液,与下段送来的未冷凝的乙炔混合气逆流接触,吸收其中的乙炔。洗涤后的气相继续上升进入上段,洗涤液在中段底部收集后,靠重力自流进入下段补充回流。上段加入冷却后水作为淋洗液,与上升乙炔气体逆流接触,对其进行洗涤以脱除其中夹带的醋酸和少量乙醛等杂质。洗涤后的乙炔气体返回合成工段;洗涤水在上段底部收集后,自流至洗涤脱气塔釜液泵入口,与脱气反应液一起送入粗分塔102。
33.来自洗涤脱气塔101的反应液、精vac塔104的釜液和丁烯醛塔112的塔顶馏出进入粗分塔102后,塔顶气经粗分塔冷凝器冷凝后进入粗分塔分相器114分相;分相器上层有机相部分返回粗分塔102作回流,其余部分送至粗vac塔103进料,下层水相与粗vac塔103分相器115水相物料一起经预热器加热后送至脱水塔105;粗分塔102侧线液相采出送至醋酸塔110进料;粗分塔102釜液为精醋酸,送至合成工段。
34.粗vac塔103的进料包括粗分塔102塔顶馏出的粗vac和来自其他工段的粗vac,粗vac塔103塔顶气经塔顶冷凝器后进入粗vac塔分相罐115分相,粗vac塔分相罐115上层有机相为醋酸乙烯及轻组分杂质,一部分返回粗vac塔103作为回流,其余部分送至醛酯浓缩塔106分离乙醛等轻组分并回收vac;自醛酯浓缩塔106回收的vac也送入粗vac塔103塔顶回流;粗vac塔分相罐115下层水相送往脱水塔105。粗vac塔103塔釜液经粗vac塔釜液泵送往精vac塔处理。
35.精vac塔塔顶气经精vac塔冷凝器冷凝,进入精vac塔回流罐,一部分用于回流,其余部分作为vac产品采出,进入精vac产品冷却器进一步降温,得到纯度为醋酸乙烯产品;塔釜液为含有阻聚剂的vac,经精vac塔釜液泵送回粗分塔102处理。
36.粗分塔分相罐114和粗vac塔分相罐115的水相混合后送至脱水塔105。塔顶气经塔顶冷凝器冷凝后送至醛酯浓缩塔106进行提纯回收;塔釜水送脱丙酮塔108做萃取水。
37.醛酯浓缩塔106的进料是粗vac塔103塔顶分相器的有机相和脱水塔105塔顶气冷凝液。醛酯浓缩塔106塔顶气经冷凝器冷凝后进入醛酯浓缩塔回流罐,部分送回塔内作为回流,其余部分送至乙醛塔107;醛酯浓缩塔106塔釜釜液主要组分为vac,送至粗vac塔103。
38.乙醛塔107的进料为醛酯浓缩塔106塔顶馏出物料。塔顶气经冷凝器冷凝后,进入乙醛回流罐,部分送回乙醛塔107作为回流,其余部分送至焚烧炉;乙醛塔107侧采出高纯度的乙醛产品;塔釜物料为含有丙酮的醋酸甲酯,送脱丙酮塔108处理。
39.脱丙酮塔108为萃取精馏塔。来自乙醛塔釜的物料送至塔上部进料,塔顶部加入脱水塔105釜水。塔顶气经冷凝器冷凝后进入回流罐,部分送回脱丙酮塔108作为回流,其余部分送vac回收塔109。塔釜液为含有丙酮的废水,送至污水处理工段。
40.vac回收塔109的为脱丙酮塔108顶馏出物。塔顶气经冷凝器冷凝后,一部分回流,其余部分送至回收工段;塔釜液大部分为vac,送回粗vac塔103进料,以完成产物的完全回收。
41.醋酸塔110的进料包括粗分塔102侧线、丁烯醛塔112釜液和醋酸回收塔111回收的醋酸。塔顶气经醋酸塔塔顶冷凝器冷凝后,进入醋酸塔回流罐,部分送回至醋酸塔110作为回流,其余部分送丁烯醛塔112;侧线气相采出醋酸产品,送至合成工段;醋酸塔110釜液送至醋酸回收塔111。醋酸回收塔111的进料包括醋酸塔110釜液和废水塔113釜液。醋酸回收塔111塔顶气直接返回醋酸塔110;塔釜液部分经过再沸器加热后返回塔釜,部分送往残渣处理系统。
42.丁烯醛塔112进料为醋酸塔110塔顶馏出。丁烯醛塔112塔顶气和废水塔113塔顶气进入丁烯醛塔顶塔冷凝器117,冷凝得到的气相经丁烯醛塔尾气冷凝器119冷凝后送入粗分塔102,液相经丁烯醛塔凝液冷却器118冷凝后,送入丁烯醛塔分相罐116分相。丁烯醛塔分相罐116上层有机相为丁烯醛,送至丁烯醛产品储罐;下层水相,部分送回丁烯醛塔112作为回流,其余部分送至废水塔113。废水塔113塔顶气送入丁烯醛塔塔顶冷凝器117;塔釜液部分送至醋酸回收塔111塔釜,部分送至污水处理。
43.实施例1:
44.在本实例中,乙炔法合成醋酸乙烯的反应液组成为:醋酸乙烯、醋酸、乙醛、丙酮、醋酸甲酯以及烯醛、醋酐、水。反应液从下段进入洗涤脱气塔101,下段的蒸汽经分凝器冷凝后,未冷凝的乙炔混合气进入洗涤脱气塔101中段,凝液返回下段作为回流。洗涤脱气塔101中段加入冷却后的精馏醋酸作为淋洗液,与下段送来的未冷凝的乙炔混合气逆流接触,吸收其中的乙炔。洗涤后的气相继续上升进入上段,洗涤液在中段底部收集后,靠重力自流进入下段补充回流。上段加入冷却后水作为淋洗液,与上升乙炔气体逆流接触,对其进行洗涤以脱除其中夹带的醋酸和少量乙醛等杂质。洗涤后的乙炔气体返回合成工段;洗涤水在上段底部收集后,自流至洗涤脱气塔釜液泵入口,与脱气反应液一起送入粗分塔102。
45.粗分塔102的进料包括洗涤脱气塔101塔釜的反应液和精vac塔104的釜液,进料量为100m3/h,以及丁烯醛塔112塔顶经尾气冷凝器119得到的轻组分,进料量为0.03m3/h。塔顶温度为63℃,塔釜温度为120℃。塔顶气经粗分塔冷凝器冷凝后,进入粗分塔分相器114分相。分相器上层有机相部分返回粗分塔102作回流,回流量为50m3/h,其余部分送至粗vac塔103进料;下层水相送至脱水塔105。粗分塔102侧线液相采出粗醋酸,侧采温度为120℃,侧采量为20m3/h,送至醋酸塔110进料。粗分塔102釜液为纯度大于95%wt的精醋酸,送至合成工段。
46.粗vac塔103的物料来源包括粗分塔103塔顶馏出的粗vac和来自其他工段的粗vac,加料量为60m3/h,塔顶温度为50℃,塔釜温度为70℃,粗vac塔103塔顶气经塔顶冷凝器后进入粗vac塔分相罐115分相,粗vac塔分相罐115上层有机相为醋酸乙烯及轻组分杂质,一部分返回粗vac塔103作为回流,回流量为55m3/h,其余部分送至醛酯浓缩塔106分离乙醛等轻组分并回收vac;自醛酯浓缩塔106回收的vac也送入粗vac塔103塔顶回流;粗vac塔分相罐116下层水相送往脱水塔105。粗vac塔103塔釜液经粗vac塔釜液泵送往精vac塔处理。
47.精vac塔104的的加料量为60m3/h,塔顶温度为70℃,塔釜温度为76℃。塔顶气经精vac塔冷凝器冷凝,进入精vac塔回流罐,一部分用于回流,回流量为20m3/h,其余部分作为
vac产品采出,采出温度为50℃,进入精vac产品冷却器进一步降温,得到纯度为醋酸乙烯产品;塔釜液为含有阻聚剂的vac,经精vac塔釜液泵送回粗分塔102处理。
48.粗分塔分相罐114和粗vac塔分相罐115的水相后送至脱水塔,进料量为25m3/h,塔顶温度为50℃,塔釜温度为90℃。塔顶气经塔顶冷凝器冷凝后送至醛酯浓缩塔106进行提纯回收;塔釜水送脱丙酮塔108做萃取水。
49.醛酯浓缩塔106的进料是粗vac塔103塔顶分相器的有机相和脱水塔105塔顶气冷凝液,进料量为7m3/h。醛酯浓缩塔106塔顶温度为27℃,塔顶气经冷凝器冷凝后进入醛酯浓缩塔回流罐,部分送回塔内作为回流,其余部分送至乙醛塔107;醛酯浓缩塔106塔釜温度为60℃,釜液主要组分为vac,送至粗vac塔103。
50.乙醛塔107的进料为醛酯浓缩塔106顶馏出物料,进料量为4m3/h,塔顶温度为10℃,塔釜温度为50℃。塔顶气经冷凝器冷凝后,进入乙醛回流罐,部分送回乙醛塔107作为回流,回流量为8m3/h,其余部分送至焚烧炉;乙醛塔107侧采出高纯度的乙醛产品;塔釜物料为含有丙酮的醋酸甲酯,送脱丙酮塔108处理。
51.脱丙酮塔108为萃取精馏塔。来自乙醛塔釜的物料送至塔上部进料,塔顶部加入脱水塔105釜水,加料量为1m3/h,塔顶温度为50℃,塔釜温度为88℃。塔顶气经冷凝器冷凝后进入回流罐,回流量为1.6m3/h,部分送回脱丙酮塔108作为回流,其余部分送vac回收塔109。塔釜液为含有丙酮的废水,送至污水处理工段。
52.vac回收塔109的为脱丙酮塔108顶馏出物,进料量为0.3m3/h,塔顶温度为45℃,塔釜温度为50℃。塔顶气经冷凝器冷凝后,一部分回流,回流量为1.6m3/h,其余部分送至回收工段;塔釜液大部分为vac,送回粗vac塔103进料,以完成产物的完全回收。
53.醋酸塔110的进料包括粗分塔102侧线采出、丁烯醛塔112釜液,进料量为35m3/h,以及醋酸回收塔111回收的醋酸,进料量为820m3/h。塔顶气包含醋酸、水和丁烯醛,塔顶温度为105℃,经醋酸塔塔顶冷凝器冷凝后,进入醋酸塔回流罐,部分送回至醋酸塔110作为回流,回流量为16m3/h,其余部分送丁烯醛塔112;侧线气相采出醋酸产品,侧采温度为125℃,侧采气量为5800m3/h,可与其他工段流股换热后得到纯度大于95%wt的精醋酸,送至合成工段;醋酸塔110塔釜温度为125℃,塔釜液经醋酸塔釜液泵送至醋酸回收塔111。
54.醋酸回收塔111进料为醋酸塔110釜液,进料量为1.5m3/h,以及废水塔113釜液,进料量为0.3m3/h。醋酸回收塔111塔顶温度为113℃,塔顶气为回收的醋酸,直接返回醋酸塔110;醋酸回收塔塔釜温度为103℃,塔釜为重组分,部分经过再沸器加热后返回塔釜,部分送往残渣处理系统。
55.丁烯醛塔112进料为醋酸塔110塔顶馏出,进料量为2m3/h,塔顶温度为92℃,塔釜温度为103℃。丁烯醛塔112塔顶气和废水塔113塔顶气进入丁烯醛塔塔顶冷凝器117,冷凝得到的气相经丁烯醛塔尾气冷凝器119冷凝后送入粗分塔102,液相经丁烯醛塔凝液冷却器118冷凝后,送入丁烯醛塔分相罐116分相。丁烯醛塔分相罐116上层有机相为丁烯醛,送至丁烯醛产品储罐;下层水相,部分送回丁烯醛塔112作为回流,回流量为1.3m3/h,其余部分送至废水塔113。
56.废水塔113进料为丁烯醛塔塔顶馏出,进料量为0.3m3/h,塔顶温度为70℃,塔釜温度为90℃。废水塔113塔顶气送入丁烯醛塔塔顶冷凝器117;塔釜液部分经废水塔釜液泵送醋酸回收塔111塔釜,部分送至污水处理。
57.本工艺总能耗为39.8gcal/h,丁烯醛塔尾气冷凝器可以回收该塔中99.9%的乙醛。
58.实施例2:
59.原料组成同实施例1,反应液从下段进入洗涤脱气塔101,下段的蒸汽经分凝器冷凝后,未冷凝的乙炔混合气进入洗涤脱气塔101中段,凝液返回下段作为回流。洗涤脱气塔101中段加入冷却后的精馏醋酸作为淋洗液,与下段送来的未冷凝的乙炔混合气逆流接触,吸收其中的乙炔。洗涤后的气相继续上升进入上段,洗涤液在中段底部收集后,靠重力自流进入下段补充回流。上段加入冷却后水作为淋洗液,与上升乙炔气体逆流接触,对其进行洗涤以脱除其中夹带的醋酸和少量乙醛等杂质。洗涤后的乙炔气体返回合成工段;洗涤水在上段底部收集后,自流至洗涤脱气塔釜液泵入口,与脱气反应液一起送入粗分塔102。
60.粗分塔102的进料包括洗涤脱气塔101塔釜的反应液和精vac塔104的釜液,进料量为103m3/h,以及丁烯醛塔112塔顶经尾气冷凝器119得到的轻组分,进料量为0.033m3/h。塔顶温度为65℃,塔釜温度为123℃。塔顶气经粗分塔冷凝器冷凝后,进入粗分塔分相器114分相。分相器上层有机相部分返回粗分塔102作回流,回流量为53m3/h,其余部分送至粗vac塔103进料;下层水相送至脱水塔105。粗分塔102侧线液相采出粗醋酸,侧采温度为123℃,侧采量为22m3/h,送至醋酸塔110进料。粗分塔102釜液为纯度大于95%wt的精醋酸45m3/h,送至合成工段。
61.粗vac塔103的物料来源包括粗分塔103塔顶馏出的粗vac和来自其他工段的粗vac,加料量为62m3/h,塔顶温度为51℃,塔釜温度为72℃,粗vac塔103塔顶气经塔顶冷凝器后进入粗vac塔分相罐115分相,粗vac塔分相罐115上层有机相为醋酸乙烯及轻组分杂质,一部分返回粗vac塔103作为回流,回流量为57m3/h,其余部分送至醛酯浓缩塔106分离乙醛等轻组分并回收vac;自醛酯浓缩塔106回收的vac也送入粗vac塔103塔顶回流;粗vac塔分相罐116下层水相送往脱水塔105。粗vac塔103塔釜液经粗vac塔釜液泵送往精vac塔处理。
62.精vac塔104的的加料量为63m3/h,塔顶温度为71℃,塔釜温度为77℃。塔顶气经精vac塔冷凝器冷凝,进入精vac塔回流罐,一部分用于回流,回流量为23m3/h,其余部分作为vac产品采出,采出温度为50℃,进入精vac产品冷却器进一步降温,得到纯度为醋酸乙烯产品;塔釜液为含有阻聚剂的vac,经精vac塔釜液泵送回粗分塔102处理。
63.粗分塔分相罐114和粗vac塔分相罐115的水相后送至脱水塔,进料量为27m3/h,塔顶温度为51℃,塔釜温度为91℃。塔顶气经塔顶冷凝器冷凝后送至醛酯浓缩塔106进行提纯回收;塔釜水送脱丙酮塔108做萃取水。
64.醛酯浓缩塔106的进料是粗vac塔103塔顶分相器的有机相和脱水塔105塔顶气冷凝液,进料量为8m3/h。醛酯浓缩塔106塔顶温度为28℃,塔顶气经冷凝器冷凝后进入醛酯浓缩塔回流罐,部分送回塔内作为回流,其余部分送至乙醛塔107;醛酯浓缩塔106塔釜温度为62℃,釜液主要组分为vac,送至粗vac塔103。
65.乙醛塔107的进料为醛酯浓缩塔106顶馏出物料,进料量为4.5m3/h,塔顶温度为10℃,塔釜温度为51℃。塔顶气经冷凝器冷凝后,进入乙醛回流罐,部分送回乙醛塔107作为回流,回流量为8.5m3/h,其余部分送至焚烧炉;乙醛塔107侧采出高纯度的乙醛产品;塔釜物料为含有丙酮的醋酸甲酯,送脱丙酮塔108处理。
66.脱丙酮塔108为萃取精馏塔。来自乙醛塔釜的物料送至塔上部进料,塔顶部加入脱
水塔105釜水,加料量为1.1m3/h,塔顶温度为51℃,塔釜温度为89℃。塔顶气经冷凝器冷凝后进入回流罐,回流量为1.7m3/h,部分送回脱丙酮塔108作为回流,其余部分送vac回收塔109。塔釜液为含有丙酮的废水,送至污水处理工段。
67.vac回收塔109的为脱丙酮塔108顶馏出物,进料量为0.4m3/h,塔顶温度为47℃,塔釜温度为52℃。塔顶气经冷凝器冷凝后,一部分回流,回流量为1.7m3/h,其余部分送至回收工段;塔釜液大部分为vac,送回粗vac塔103进料,以完成产物的完全回收。
68.醋酸塔110的进料包括粗分塔102侧线采出、丁烯醛塔112釜液,进料量为37m3/h,以及醋酸回收塔111回收的醋酸,进料量为830m3/h。塔顶气包含醋酸、水和丁烯醛,塔顶温度为108℃,经醋酸塔顶塔冷凝器冷凝后,进入醋酸塔回流罐,部分送回至醋酸塔110作为回流,回流量为18m3/h,其余部分送丁烯醛塔112;侧线气相采出醋酸产品,侧采温度为128℃,侧采气量为6100m3/h,可与其他工段流股换热后得到纯度大于95%wt的精醋酸,送至合成工段;醋酸塔110塔釜温度为127℃,塔釜液经醋酸塔釜液泵送至醋酸回收塔111。
69.醋酸回收塔111进料为醋酸塔110釜液,进料量为1.7m3/h,以及废水塔113釜液,进料量为0.35m3/h。醋酸回收塔111塔顶温度为116℃,塔顶气为回收的醋酸,直接返回醋酸塔110;醋酸回收塔塔釜温度为107℃,塔釜为重组分,部分经过再沸器加热后返回塔釜,部分送往残渣处理系统。
70.丁烯醛塔112进料为醋酸塔110塔顶馏出,进料量为2.2m3/h,塔顶温度为95℃,塔釜温度为107℃。丁烯醛塔112塔顶气和废水塔113塔顶气进入丁烯醛塔顶塔冷凝器117,冷凝得到的气相经丁烯醛塔尾气冷凝器119冷凝后送入粗分塔102,液相经丁烯醛塔凝液冷却器118冷凝后,送入丁烯醛塔分相罐116分相。丁烯醛塔分相罐116上层有机相为丁烯醛,送至丁烯醛产品储罐;下层水相,部分送回丁烯醛塔112作为回流,回流量为1.4m3/h,其余部分送至废水塔113。
71.废水塔113进料为丁烯醛塔塔顶馏出,进料量为0.4m3/h,塔顶温度为75℃,塔釜温度为94℃。废水塔113塔顶气送入丁烯醛塔塔顶冷凝器117;塔釜液部分经废水塔釜液泵送醋酸回收塔111塔釜,部分送至污水处理。
72.本工艺总能耗为41.0gcal/h,丁烯醛塔尾气冷凝器可以回收该塔中99.9%的乙醛。
73.实施例3:
74.原料组成同实施例1,反应液从下段进入洗涤脱气塔101,下段的蒸汽经分凝器冷凝后,未冷凝的乙炔混合气进入洗涤脱气塔101中段,凝液返回下段作为回流。洗涤脱气塔101中段加入冷却后的精馏醋酸作为淋洗液,与下段送来的未冷凝的乙炔混合气逆流接触,吸收其中的乙炔。洗涤后的气相继续上升进入上段,洗涤液在中段底部收集后,靠重力自流进入下段补充回流。上段加入冷却后水作为淋洗液,与上升乙炔气体逆流接触,对其进行洗涤以脱除其中夹带的醋酸和少量乙醛等杂质。洗涤后的乙炔气体返回合成工段;洗涤水在上段底部收集后,自流至洗涤脱气塔釜液泵入口,与脱气反应液一起送入粗分塔102。
75.粗分塔102的进料包括洗涤脱气塔101塔釜的反应液和精vac塔104的釜液,进料量为105m3/h,以及丁烯醛塔112塔顶经尾气冷凝器119得到的轻组分,进料量为0.035m3/h。塔顶温度为70℃,塔釜温度为127℃。塔顶气经粗分塔冷凝器冷凝后,进入粗分塔分相器114分相。分相器上层有机相部分返回粗分塔102作回流,回流量为55m3/h,其余部分送至粗vac塔
103进料;下层水相送至脱水塔105。粗分塔102侧线液相采出粗醋酸,侧采温度为125℃,侧采量为25m3/h,送至醋酸塔110进料。粗分塔102釜液为纯度大于95%wt的精醋酸45m3/h,送至合成工段。
76.粗vac塔103的物料来源包括粗分塔103塔顶馏出的粗vac和来自其他工段的粗vac,加料量为65m3/h,塔顶温度为52℃,塔釜温度为74℃,粗vac塔103塔顶气经塔顶冷凝器后进入粗vac塔分相罐115分相,粗vac塔分相罐115上层有机相为醋酸乙烯及轻组分杂质,一部分返回粗vac塔作为回流,回流量为58m3/h,其余部分送至醛酯浓缩塔106分离乙醛等轻组分并回收vac;自醛酯浓缩塔106回收的vac也送入粗vac塔103塔顶回流;粗vac塔分相罐116下层水相送往脱水塔105。粗vac塔103塔釜液经粗vac塔釜液泵送往精vac塔处理。
77.精vac塔104的的加料量为65m3/h,塔顶温度为72℃,塔釜温度为78℃。塔顶气经精vac塔冷凝器冷凝,进入精vac塔回流罐,一部分用于回流,回流量为25m3/h,其余部分作为vac产品采出,采出温度为50℃,进入精vac产品冷却器进一步降温,得到纯度为醋酸乙烯产品;塔釜液为含有阻聚剂的vac,经精vac塔釜液泵送回粗分塔102处理。
78.粗分塔分相罐114和粗vac塔分相罐115的水相后送至脱水塔,进料量为29m3/h,塔顶温度为52℃,塔釜温度为93℃。塔顶气经塔顶冷凝器冷凝后送至醛酯浓缩塔106进行提纯回收;塔釜水送脱丙酮塔108做萃取水。
79.醛酯浓缩塔106的进料是粗vac塔103塔顶分相器的有机相和脱水塔105塔顶气冷凝液,进料量为9m3/h。醛酯浓缩塔106塔顶温度为29℃,塔顶气经冷凝器冷凝后进入醛酯浓缩塔回流罐,部分送回塔内作为回流,其余部分送至乙醛塔107;醛酯浓缩塔106塔釜温度为60

64℃,釜液主要组分为vac,送至粗vac塔103。
80.乙醛塔107的进料为醛酯浓缩塔106顶馏出物料,进料量为5m3/h,塔顶温度为11℃,塔釜温度为51℃。塔顶气经冷凝器冷凝后,进入乙醛回流罐,部分送回乙醛塔107作为回流,回流量为9m3/h,其余部分送至焚烧炉;乙醛塔107侧采出高纯度的乙醛产品;塔釜物料为含有丙酮的醋酸甲酯,送脱丙酮塔108处理。
81.脱丙酮塔108为萃取精馏塔。来自乙醛塔釜的物料送至塔上部进料,塔顶部加入脱水塔105釜水,加料量为1.3m3/h,塔顶温度为52℃,塔釜温度为90℃。塔顶气经冷凝器冷凝后进入回流罐,回流量为1.8m3/h,部分送回脱丙酮塔108作为回流,其余部分送vac回收塔109。塔釜液为含有丙酮的废水,送至污水处理工段。
82.vac回收塔109的为脱丙酮塔108顶馏出物,进料量为0.5m3/h,塔顶温度为48℃,塔釜温度为53℃。塔顶气经冷凝器冷凝后,一部分回流,回流量为1.8m3/h,其余部分送至回收工段;塔釜液大部分为vac,送回粗vac塔103进料,以完成产物的完全回收。
83.醋酸塔110的进料包括粗分塔102侧线采出、丁烯醛塔112釜液,进料量为40m3/h,以及醋酸回收塔111回收的醋酸,进料量为840m3/h。塔顶气包含醋酸、水和丁烯醛,塔顶温度为110℃,经醋酸塔塔顶冷凝器冷凝后,进入醋酸塔回流罐,部分送回至醋酸塔110作为回流,回流量为21m3/h,其余部分送丁烯醛塔112;侧线气相采出醋酸产品,侧采温度为130℃,侧采气量为6250m3/h,可与其他工段流股换热后得到纯度大于95%wt的精醋酸,送至合成工段;醋酸塔110塔釜温度为130℃,塔釜液经醋酸塔釜液泵送至醋酸回收塔111。
84.醋酸回收塔111进料为醋酸塔110釜液,进料量为1.9m3/h,以及废水塔113釜液,进料量为0.4m3/h。醋酸回收塔111塔顶温度为120℃,塔顶气为回收的醋酸,直接返回醋酸塔
110;醋酸回收塔塔釜温度为110℃,塔釜为重组分,部分经过再沸器加热后返回塔釜,部分送往残渣处理系统。
85.丁烯醛塔112进料为醋酸塔110塔顶馏出,进料量为2.3m3/h,塔顶温度为100℃,塔釜温度为110℃。丁烯醛塔112塔顶气和废水塔113塔顶气进入丁烯醛塔塔顶冷凝器117,冷凝得到的气相经丁烯醛塔尾气冷凝器119冷凝后送入粗分塔102,液相经丁烯醛塔凝液冷却器118冷凝后,送入丁烯醛塔分相罐116分相。丁烯醛塔分相罐116上层有机相为丁烯醛,送至丁烯醛产品储罐;下层水相,部分送回丁烯醛塔112作为回流,回流量为1.45m3/h,其余部分送至废水塔113。
86.废水塔113进料为丁烯醛塔塔顶馏出,进料量为0.45m3/h,塔顶温度为77℃,塔釜温度为98℃。废水塔113塔顶气送入丁烯醛塔塔顶冷凝器117;塔釜液部分经废水塔釜液泵送醋酸回收塔111塔釜,部分送至污水处理。
87.本工艺总能耗为41.8gcal/h,丁烯醛塔尾气冷凝器可以回收该塔中99.9%的乙醛。
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