專利名稱：一種用于羰基化合成醋酸工藝的集成式蒸發(fā)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種蒸發(fā)器，尤其涉及一種用于羰基化合成醋酸工藝的集成式蒸
發(fā)器。
技術(shù)背景醋酸是重要的化學(xué)中間體和化學(xué)反應(yīng)用溶劑，美國孟山都公司開發(fā)了甲醇羰基化 合成醋酸的生產(chǎn)工藝，該技術(shù)已成為目前世界上生產(chǎn)醋酸的主要方法。 甲醇羰基化合成醋酸的生產(chǎn)工藝，主要是甲醇、一氧化碳與催化劑等加入反應(yīng)器 底部，在一定溫度和壓力下反應(yīng)，反應(yīng)后于反應(yīng)器的上部側(cè)線引出反應(yīng)液，減壓使反應(yīng)產(chǎn)物 與含催化劑的母液分離。含粗醋酸、輕餾分的反應(yīng)混合液以氣相進入精制系統(tǒng)的脫輕塔，脫 出輕餾分，塔頂?shù)臍怏w經(jīng)蒸餾塔冷凝液槽進入滌氣塔。脫輕塔的釜液為含水粗醋酸，被送到 脫水塔，脫水塔底部的無水粗醋酸再被送入脫重塔。從脫重塔上部側(cè)線引出成品酸；脫重塔 底部餾分中的醋酸最后被送到廢酸塔，以回收利用。 上述生產(chǎn)工藝流程中，反應(yīng)液進入蒸發(fā)器，使反應(yīng)產(chǎn)物與含銠催化劑的母液在其 中分離。由于現(xiàn)有蒸發(fā)器頂部的閃蒸氣體(主要是醋酸)中夾帶著銠催化劑和碘化氫氣體 進入后續(xù)的精餾分離系統(tǒng)，致使合成工序的催化劑不斷流失。另外，蒸發(fā)器頂部的閃蒸氣體 中碘含量較高，使后續(xù)分離系統(tǒng)的分離負荷增加，能耗增高，且后續(xù)分離設(shè)備的腐蝕加劇， 既不利于裝置的穩(wěn)定運行，又使裝置的老化速度加快。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是為了解決在現(xiàn)有技術(shù)中羰基化合成醋酸中碘化氫的分離和 銠催化劑回收的技術(shù)問題，提供了一種新型的用于羰基化合成醋酸工藝的集成式蒸發(fā)器。 本實用新型首先提供了一種用于羰基化合成醋酸工藝的集成式蒸發(fā)器，該集成式 蒸發(fā)器，包括分離收集段8和加熱段7，分離收集段8和加熱段7之間以過渡段連接，所述分 離收集段8側(cè)面設(shè)有閃蒸汽進口 1，加熱段7底部設(shè)有母液返回口 4，側(cè)面設(shè)有加熱蒸汽入 口 5和冷凝液出口 6，還包括洗滌段9，洗滌段9與分離收集段8之間用法蘭連接，所述洗滌 段9頂部設(shè)有閃蒸氣相出口 3，側(cè)面設(shè)有洗滌液入口 2，內(nèi)部設(shè)有浮閥塔盤15。 本實用新型還提供了上述用于羰基化合成醋酸工藝的集成式蒸發(fā)器的優(yōu)選技術(shù) 方案 所述浮閥塔盤15的數(shù)量為5 10層。 所述加熱段7的內(nèi)部設(shè)有外壁拋光的加熱盤管14。 所述分離收集段8的上部設(shè)有絲網(wǎng)除沫器12，絲網(wǎng)除沫器12的上部為錐體10，錐 體10內(nèi)部設(shè)有旋風(fēng)分離板11 ;絲網(wǎng)除沫器12的下部設(shè)有絲網(wǎng)13。所述絲網(wǎng)13的孔隙率為0. 9 0. 97，高度為150 250mm。 所述絲網(wǎng)13為金屬絲網(wǎng)。 所述旋風(fēng)分離板與錐體10的軸線夾角為30° 60° ，旋風(fēng)分離板為8 16塊。[0014] 本實用新型提供的高效集成式蒸發(fā)器應(yīng)用于羰基化合成醋酸工藝的閃蒸工序，達 到了如下效果(l)提高了閃蒸氣體的純度，有效地分離了碘化氫；(2)減少了脫輕塔的負 荷，降低了裝置的運行成本；(3)比較徹底地回收了銠催化劑，降低了銠催化劑的消耗；(4) 減少了對后續(xù)分離設(shè)備的腐蝕，更有利于羰基化合成醋酸工藝中醋酸裝置的穩(wěn)定運行；(5) 提高了醋酸產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖1中，l為閃蒸汽進口 ；2為洗滌液入口 ；3為閃蒸氣相出口 ；4為母液返回口 ；5 為加熱蒸氣入口 ；6為冷凝液出口 ；7為加熱段；8為分離收集段；9為洗滌段；10為錐體；11 為旋風(fēng)分離裝置；12為絲網(wǎng)除沫器；13為絲網(wǎng)；14為加熱盤管；15為浮閥塔盤。 圖2為本實用新型在羰基化合成醋酸工藝流程中的應(yīng)用。 圖2中，a為一氧化碳；b為甲醇；c為反應(yīng)釜；d為洗滌液；e為本實用新型提供的 用于羰基化合成醋酸工藝的集成式蒸發(fā)器；f為閃蒸汽；g為母液；h為閃蒸氣相；i為精餾 系統(tǒng)；l為閃蒸汽進口 ；2為洗滌液入口 ；3為閃蒸氣相出口 ；4為母液返回口 ；7為加熱段；8 為分離收集段；9為洗滌段。
具體實施方式根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，對現(xiàn)有運行裝置上的蒸發(fā)器進行技術(shù)改進，在設(shè)備頂部增設(shè) 洗滌裝置，同時對原有蒸發(fā)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化(將加熱段7內(nèi)原來的普通加熱盤管 換成外壁拋光的加熱盤管)。使用本實用新型提供的高效集成式洗滌蒸發(fā)器，提高了閃蒸氣 體的純度，碘化氫氣體得到了有效的洗滌分離，隨母液返回反應(yīng)系統(tǒng)，減少了后續(xù)分離系統(tǒng) 的分離能耗，有效降低了后續(xù)分離設(shè)備的腐蝕問題。銠催化劑回收比較徹底，可以在反應(yīng)區(qū) 穩(wěn)定的循環(huán)使用，減少了銠催化劑的消耗。 下面結(jié)合圖1、2對本實用新型作進一步說明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的 理解并能予以實施，但所作說明不作為對本實用新型的限定。 圖1中，本實用新型包括由上而下依次連接的洗滌段9、分離收集段8和加熱段7， 其中，分離收集段8和加熱段7之間以過渡段連接，洗滌段9與分離收集段8之間用法蘭連 接，該法蘭連接便于設(shè)備的日常檢查和停車檢修。閃蒸汽(主要成分為甲醇羰基化合成的 乙酸)經(jīng)閃蒸汽進口 l進入分離收集段8，汽相進入洗滌段9，洗滌液從洗滌液入口 2進入 洗滌段9對進入的汽相進行洗滌，閃蒸氣相從閃蒸氣相出口 3排出洗滌段9，液相返回分離 收集段8。洗滌段9設(shè)有7層的浮閥塔盤15，該蒸發(fā)器由于增加了洗滌段9，達到了如下效 果(l)有效地提高了閃蒸效果，使得閃蒸氣體組分中的碘含量很低；(2)比較徹底的回收 了銠催化劑，也減少了催化劑的消耗；(3)減輕了后續(xù)分離系統(tǒng)(主要指脫輕塔)的分離負 荷，進而降低了該分離系統(tǒng)的運行成本；(4)避免了后續(xù)分離設(shè)備的腐蝕，更有利于后續(xù)分 離設(shè)備的穩(wěn)定運行，從而也更有利于羰基化合成醋酸工藝；(5)提高了醋酸產(chǎn)品的質(zhì)量和 產(chǎn)量。分離收集段8的液相經(jīng)加熱段7后從母液返回口4返回到反應(yīng)釜中。分離收集段8 的下部設(shè)有絲網(wǎng)除沫器12，該絲網(wǎng)除沫器12的上部為錐體IO，錐體10內(nèi)部設(shè)有旋風(fēng)分離 裝置11，可為旋風(fēng)分離板，旋風(fēng)分離板與錐體軸線成45。，數(shù)量為8塊；絲網(wǎng)除沫器12的下
4部設(shè)有絲網(wǎng)13，該絲網(wǎng)13的孔隙率為0.93，高度為200mm。加熱蒸汽從加熱蒸汽入口 5進 入加熱段7的外壁拋光的加熱盤管14對加熱段7進行加熱，冷凝后的冷凝液從冷凝液出口 6排出加熱段7。外壁拋光的加熱盤管14有效地減少了對貴重的銠催化劑的吸附，增加了 銠催化劑的回收率。 甲醇羰基化合成醋酸的工藝流程如圖2所示原料甲醇b和一氧化碳a在反應(yīng)釜 c中，于一定溫度和壓力下發(fā)生羰基化反應(yīng)生成醋酸。閃蒸汽f(主要是生成的醋酸)從反 應(yīng)釜c排出后，經(jīng)閃蒸汽進口l進入本實用新型提供的用于羰基化合成醋酸工藝的集成式 蒸發(fā)器e的分離收集段8，分離收集段8中的氣相進入洗滌段9，洗滌液d從洗滌液入口 2 進入洗滌段9對進入洗滌段9的氣相進行洗滌，閃蒸氣相h從閃蒸氣相出口 3排出集成式 蒸發(fā)器e的洗滌段9后進入精餾系統(tǒng)i進行進一步的精餾。洗滌段9中的液相返回分離收 集段8，經(jīng)加熱段7后母液g從母液返回口 4返回到反應(yīng)釜c中。由于本實用新型提供的集 成式蒸發(fā)器增加了洗滌段，可以進行有效地洗滌，從而提高了閃蒸氣體的純度，有效地分離 了碘化氫，減少了脫輕塔的負荷，降低了裝置的運行成本；比較徹底地回收了銠催化劑，降 低了催化劑的消耗；同時減少了對后續(xù)分離設(shè)備的腐蝕，更有利于羰基化合成醋酸工藝中 醋酸裝置的穩(wěn)定運行；也提高了醋酸產(chǎn)品的品質(zhì)。 以上所述實施例僅是為充分說明本實用新型而所舉的較佳的實施例，本實用新型 的保護范圍不限于此。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型基礎(chǔ)上所作的等同替代或變 換，均在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種用于羰基化合成醋酸工藝的集成式蒸發(fā)器，包括分離收集段(8)和加熱段(7)，分離收集段(8)和加熱段(7)之間以過渡段連接，所述分離收集段(8)側(cè)面設(shè)有閃蒸汽進口(1)，加熱段(7)底部設(shè)有母液返回口(4)，側(cè)面設(shè)有加熱蒸汽入口(5)和冷凝液出口(6)，其特征在于還包括洗滌段(9)，洗滌段(9)與分離收集段(8)之間用法蘭連接，所述洗滌段(9)頂部設(shè)有閃蒸氣相出口(3)，側(cè)面設(shè)有洗滌液入口(2)，內(nèi)部設(shè)有浮閥塔盤(15)。
2. 如權(quán)利要求1所述用于羰基化合成醋酸工藝的集成式蒸發(fā)器，其特征在于所述浮 閥塔盤(15)的數(shù)量為5 10層。
3. 如權(quán)利要求1所述用于羰基化合成醋酸工藝的集成式蒸發(fā)器，其特征在于所述加 熱段(7)的內(nèi)部設(shè)有外壁拋光的加熱盤管(14)。
4. 如權(quán)利要求l 3任一項所述用于羰基化合成醋酸工藝的集成式蒸發(fā)器，其特征 在于所述分離收集段(8)的上部設(shè)有絲網(wǎng)除沫器(12)，絲網(wǎng)除沫器(12)的上部為錐體 (IO)，錐體(10)內(nèi)部設(shè)有旋風(fēng)分離板(11);絲網(wǎng)除沫器(12)的下部設(shè)有絲網(wǎng)(13)。。
5. 如權(quán)利要求4所述用于羰基化合成醋酸工藝的集成式蒸發(fā)器，其特征在于所述絲 網(wǎng)(13)的孔隙率為0. 9 0. 97，高度為150 250mm。
6. 如權(quán)利要求4所述用于羰基化合成醋酸工藝的集成式蒸發(fā)器，其特征在于所述絲 網(wǎng)(13)為金屬絲網(wǎng)。
7. 如權(quán)利要求4所述用于羰基化合成醋酸工藝的集成式蒸發(fā)器，其特征在于所述旋 風(fēng)分離板與錐體(10)的軸線夾角為30° 60° ，旋風(fēng)分離板為8 16塊。
專利摘要本實用新型涉及一種用于羰基化合成醋酸工藝的集成式蒸發(fā)器，該集成式蒸發(fā)器包括由上而下依次連接的洗滌段(9)、分離收集段(8)和加熱段(7)，分離收集段(8)和加熱段(7)之間用過渡段連接，洗滌段(9)與分離收集段(8)之間用法蘭連接。其中，所述洗滌段(9)頂部設(shè)有閃蒸氣相出口(3)，側(cè)面設(shè)有洗滌液入口(2)，內(nèi)部設(shè)有浮閥塔盤(15)。由于增加了洗滌段(9)，使碘化氫和銠催化劑從閃蒸氣相中徹底分離，隨母液返回反應(yīng)釜(c)，大大降低了催化劑的流失，減少了后續(xù)分離系統(tǒng)的分離負荷，也降低了該分離系統(tǒng)的運行成本和腐蝕，更有利于羰基化合成醋酸工藝的穩(wěn)定運行，進而提高了醋酸的質(zhì)量和產(chǎn)量。
文檔編號C07C53/08GK201524434SQ20092017395
公開日2010年7月14日 申請日期2009年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月19日
發(fā)明者于富紅, 劉春麗, 劉漢勇, 楊振峰 申請人:山東華魯恒升化工股份有限公司