本發(fā)明涉及一種苯酚丙酮裝置過氧化氫異丙苯提濃系統(tǒng)余熱回收的方法。

背景技術(shù)：

苯酚是具有特殊氣味的無色針狀晶體，是一種多用途的化工生產(chǎn)原料。丙酮是一種常見的極易揮發(fā)性的化學(xué)溶劑。專利申請?zhí)朥S20110301384A1異丙苯氧化系統(tǒng)和專利申請?zhí)朇N200580006398.9氫過氧化異丙苯的制造方法，介紹了以濕法和干法進(jìn)行異丙苯與含氧氣體進(jìn)行氧化反應(yīng)，制備過氧化氫異丙苯的工藝。專利申請?zhí)朇N201410719776.9降低苯酚丙酮裝置氧化反應(yīng)單元能耗的方法，公開了氧化進(jìn)料異丙苯物流通過氧化塔熱交換器與氧化塔底回流物流換熱，再進(jìn)一步預(yù)熱后進(jìn)入氧化塔進(jìn)行反應(yīng)，達(dá)到回收利用反應(yīng)熱量、有效降低能耗目的的方法。專利申請?zhí)朇N201410719763.1苯酚丙酮裝置氧化反應(yīng)單元降低能耗的方法，公開了氧化進(jìn)料異丙苯物流先后通過2#氧化塔熱交換器和1#氧化塔熱交換器，分別與2#和1#氧化塔底回流物流換熱，再進(jìn)一步預(yù)熱后進(jìn)入氧化塔進(jìn)行反應(yīng)，達(dá)到回收利用反應(yīng)熱量、有效降低能耗目的的方法。專利號WO2014153040A2分離丙酮和苯酚的方法與系統(tǒng)，介紹了一種分離丙酮和苯酚的方法，在粗丙酮塔分離丙酮和苯酚的過程中，用粗丙酮塔頂氣相預(yù)熱氧化進(jìn)料異丙苯達(dá)到合理利用熱能的目的。

現(xiàn)有技術(shù)在異丙苯干法反應(yīng)生成過氧化氫異丙苯，制備苯酚丙酮的過程中，在氧化單元設(shè)置一個(gè)氧化進(jìn)料預(yù)熱器，氧化塔的異丙苯進(jìn)料用低低壓蒸汽預(yù)熱至最佳進(jìn)料溫度。同時(shí)，在過氧化氫異丙苯提濃單元，一級提濃塔頂部氣相出料用冷卻水部分冷凝為液相，液相回流至氧化進(jìn)料工段異丙苯堿洗槽，氣相進(jìn)入提濃尾氣冷凍器進(jìn)一步冷凝。氧化塔進(jìn)料預(yù)熱需要消耗大量低低壓蒸汽，而一級提濃塔頂氣相冷凝則需要消耗大量冷卻水，存在公用工程消耗量大，能量利用不合理等問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中能耗較高的問題，提供一種新的苯酚丙酮裝置過氧化氫異丙苯提濃系統(tǒng)余熱回收的方法。該方法具有能耗較低的優(yōu)點(diǎn)。

為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種苯酚丙酮裝置過氧化氫異丙苯提濃系統(tǒng)余熱回收的方法，異丙苯物料(2)通過一級提濃塔頂換熱器(22)與一級提濃塔頂氣相輕組分(6)進(jìn)行換熱，加熱后的異丙苯物料(4)通過氧化進(jìn)料預(yù)熱器(21)預(yù)熱至進(jìn)料溫度后進(jìn)入氧化反應(yīng)器(25)，與反應(yīng)器內(nèi)通入的空氣物料(15)發(fā)生氧化反應(yīng)生成過氧化氫異丙苯(16)，氧化反應(yīng)器(25)中生成的氧化尾氣(17)送氧化尾氣冷凝器；新鮮異丙苯(18)和來自氧化出料槽的物料(19)進(jìn)入一級提濃塔(26)進(jìn)行物料精餾分離，塔釜重組分(20)送二級提濃塔，一級提濃塔頂氣相輕組分(6)首先在一級提濃塔頂換熱器(22)中與異丙苯物料(2)換熱，再經(jīng)過串聯(lián)的一級提濃塔頂冷凝器(23)繼續(xù)冷凝，未冷凝的氣相物料(8)進(jìn)入提濃尾氣冷凍器(24)進(jìn)一步冷凝，提濃尾氣冷凍器(24)中未冷凝的不凝氣(9)送至提濃真空噴射系統(tǒng)；一級提濃塔頂冷凝器(23)中形成的冷凝液(12)和提濃尾氣冷凍器(24)中形成的冷凝液(13)合并為物料(14)去異丙苯堿洗槽；正常工況時(shí)，一級提濃塔頂換熱器(22)冷側(cè)并聯(lián)旁路管線的閥門(10)常關(guān)，熱側(cè)并聯(lián)旁路管線的閥門(11)常關(guān)，氧化反應(yīng)進(jìn)料異丙苯物料(2)與一級提濃塔頂氣相輕組分(6)進(jìn)行換熱；開車工況時(shí)，打開旁路閥門(10)，異丙苯物料(2)從該旁路閥門(10)流過，氧化進(jìn)料異丙苯(4)通過氧化進(jìn)料預(yù)熱器(21)進(jìn)行預(yù)熱；緊急停車工況時(shí)，打開旁路閥門(11)，一級提濃塔頂氣相輕組分(6)從該旁路閥門(11)流過，一級提濃塔頂氣相(7)經(jīng)過一級提濃塔頂冷凝器(23)冷凝，再進(jìn)入提濃尾氣冷凍器(24)進(jìn)一步冷凝。

上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，一級提濃塔頂換熱器(22)熱側(cè)操作溫度為60～100℃；操作表壓為0.005～0.020MPa；冷側(cè)操作溫度為30～90℃；操作表壓為0.3～1.5MPa；一級提濃塔頂冷凝器熱側(cè)操作溫度為40～80℃；操作表壓為0.005～0.020MPa；氧化進(jìn)料預(yù)熱器(21)冷側(cè)操作溫度為30～110℃；操作表壓為0.3～1.5MPa。

上述技術(shù)方案中，更優(yōu)選地，一級提濃塔頂換熱器(22)熱側(cè)操作溫度為65～95℃；操作表壓為0.008～0.018MPa；冷側(cè)操作溫度為35～85℃；操作表壓為0.5～1.2MPa；一級提濃塔頂冷凝器(23)熱側(cè)操作溫度為45～75℃；操作表壓為0.008～0.018MPa；氧化進(jìn)料預(yù)熱器(21)冷側(cè)操作溫度為40～105℃；操作表壓為0.5～1.2MPa。

上述技術(shù)方案中，最優(yōu)選地，一級提濃塔頂換熱器(22)熱側(cè)操作溫度為70～90℃；操作表壓為0.010～0.015MPa；冷側(cè)操作溫度為40～80℃；操作表壓為0.6～1.0MPa；一級提濃塔頂冷凝器(23)熱側(cè)操作溫度為50～70℃；操作表壓為0.010～0.015MPa；氧化進(jìn)料預(yù)熱器(21)冷側(cè)操作溫度為50～100℃；操作表壓為0.6～1.0MPa。

上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，氧化進(jìn)料預(yù)熱器(21)采用低低壓蒸汽預(yù)熱；一級提濃塔頂冷凝器(23)用冷卻水冷凝；提濃尾氣冷凍器(24)用冷凍水冷凝。

上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，氧化反應(yīng)器(25)的反應(yīng)條件：操作溫度為80～110℃，操作表壓為0.2～0.4MPa；異丙苯(5)進(jìn)料與壓縮空氣(15)進(jìn)料的質(zhì)量比為:異丙苯：空氣＝10～20：1；異丙苯單程轉(zhuǎn)化率為3.2～8.5％。

上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，異丙苯(5)進(jìn)料溫度為80～110℃。

上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，一級提濃塔(26)的操作條件：操作溫度為90～170℃，操作表壓為0.015～0.035MPa。

上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，提濃尾氣冷凍器(24)的操作條件：操作溫度為20～50℃，操作絕壓為0.010～0.020MPa。

本發(fā)明將氧化反應(yīng)器進(jìn)料的異丙苯在一級提濃塔頂換熱器中加熱，再進(jìn)入氧化進(jìn)料預(yù)熱器利用低低壓蒸汽繼續(xù)預(yù)熱至最佳進(jìn)料溫度；同時(shí)一級提濃塔頂氣相也在一級提濃塔頂換熱器中冷凝，再經(jīng)過一級提濃塔頂冷凝器利用冷卻水繼續(xù)冷凝；一級提濃塔頂換熱器換熱量為112.3千卡/千克苯酚。由此可以減少低低壓蒸汽消耗0.21千克/千克苯酚，降低冷卻水消耗11.0千克/千克苯酚，而且本發(fā)明能夠適合正常工況、開車工況、緊急停車工況等不同條件的操作運(yùn)行過程，取得了較好的技術(shù)效果。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述方法的流程示意圖。

圖1中，1、氧化反應(yīng)進(jìn)料；2、異丙苯物料；3、一級提濃塔頂換熱器換熱后的異丙苯物料；4、經(jīng)過旁路閥門10的異丙苯物料；5、氧化進(jìn)料預(yù)熱器預(yù)熱后的異丙苯物料；6、一級提濃塔頂氣相輕組分；7、一級提濃塔頂冷凝器入口物料；8、一級提濃塔頂冷凝器出口氣相物料；9、不凝氣；10、閥門；11、閥門；12、一級提濃塔頂冷凝器出口冷凝液；13、提濃尾氣冷凍器的冷凝液；14、去異丙苯堿洗槽的物料；15、空氣物料；16、過氧化氫異丙苯；17、氧化尾氣；18、新鮮異丙苯；19、來自氧化出料槽的物料；20、一級提濃塔釜重組分；21、氧化進(jìn)料預(yù)熱器；22、一級提濃塔頂換熱器；23、一級提濃塔頂冷凝器；24、提濃尾氣冷凍器；25、氧化反應(yīng)器；26、一級提濃塔。

下面通過實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述，但不僅限于本實(shí)施例。

具體實(shí)施方式

【實(shí)施例1】

一種苯酚丙酮裝置過氧化氫異丙苯提濃系統(tǒng)余熱回收的方法，如圖1所示，異丙苯物料(2)通過一級提濃塔頂換熱器(22)與一級提濃塔頂氣相輕組分(6)進(jìn)行換熱，加熱后的異丙苯物料(4)通過氧化進(jìn)料預(yù)熱器(21)預(yù)熱至進(jìn)料溫度后進(jìn)入氧化反應(yīng)器(25)，與反應(yīng)器內(nèi)通入的空氣物料(15)發(fā)生氧化反應(yīng)生成過氧化氫異丙苯(16)，氧化反應(yīng)器(25)中生成的氧化尾氣(17)送氧化尾氣冷凝器；新鮮異丙苯(18)和來自氧化出料槽的物料(19)進(jìn)入一級提濃塔(26)進(jìn)行物料精餾分離，塔釜重組分(20)送二級提濃塔，一級提濃塔頂氣相輕組分(6)先在一級提濃塔頂換熱器(22)中與異丙苯物料(2)換熱，再經(jīng)過串聯(lián)的一級提濃塔頂冷凝器(23)繼續(xù)冷凝，未冷凝的氣相物料(8)進(jìn)入提濃尾氣冷凍器(24)進(jìn)一步冷凝，提濃尾氣冷凍器(24)中未冷凝的不凝氣(9)送至提濃真空噴射系統(tǒng)；一級提濃塔頂冷凝器(23)中形成的冷凝液(12)和提濃尾氣冷凍器(24)中形成的冷凝液(13)合并為物料(14)去異丙苯堿洗槽；正常工況時(shí)，一級提濃塔頂換熱器(22)冷側(cè)并聯(lián)旁路管線的閥門(10)常關(guān)，熱側(cè)并聯(lián)旁路管線的閥門(11)常關(guān)，氧化反應(yīng)進(jìn)料異丙苯物料(2)與一級提濃塔頂氣相輕組分(6)進(jìn)行換熱；開車工況時(shí)，打開旁路閥門(10)，異丙苯物料(2)從該旁路閥門(10)流過，氧化進(jìn)料異丙苯(4)通過氧化進(jìn)料預(yù)熱器(21)進(jìn)行預(yù)熱；緊急停車工況時(shí)，打開旁路閥門(11)，一級提濃塔頂氣相輕組分(6)從該旁路閥門(11)流過，一級提濃塔頂氣相(7)經(jīng)過一級提濃塔頂冷凝器(23)冷凝，再進(jìn)入提濃尾氣冷凍器(24)進(jìn)一步冷凝。

苯酚丙酮裝置的生產(chǎn)規(guī)模為10萬噸/年，采用本發(fā)明的過氧化氫異丙苯提濃系統(tǒng)余熱回收的方法，工藝操作參數(shù)為：新增的一級提濃塔頂換熱器熱側(cè)操作溫度為75℃，操作壓力(表壓)為0.010MPa；冷側(cè)操作溫度為30℃，操作壓力(表壓)為0.9MPa。一級提濃塔頂冷凝器熱側(cè)操作溫度為45℃，操作壓力(表壓)為0.010MPa。氧化進(jìn)料預(yù)熱器冷側(cè)操作溫度為50℃，操作壓力(表壓)為0.9MPa。氧化反應(yīng)器操作溫度為102℃，操作壓力(表壓)為0.32MPa；異丙苯進(jìn)料與壓縮空氣進(jìn)料的質(zhì)量比為異丙苯：空氣＝16.5：1；異丙苯單程轉(zhuǎn)化率為5.5％。異丙苯進(jìn)料溫度為102℃。一級提濃塔塔頂操作溫度為95℃，塔釜操作溫度為155℃，操作壓力(表壓)為0.028MPa。提濃尾氣冷凍器操作溫度為30℃，操作壓力(絕壓)為0.013MPa。由此，減少低低壓蒸汽消耗1.64噸/小時(shí)并降低冷卻水消耗86.0噸/小時(shí)。

【實(shí)施例2】

按照實(shí)施例1所述的條件和步驟，只是苯酚丙酮生產(chǎn)規(guī)模改為20萬噸/年。采用本發(fā)明的過氧化氫異丙苯提濃系統(tǒng)余熱回收的方法，工藝操作參數(shù)為：新增的一級提濃塔頂換熱器熱側(cè)操作溫度為95℃，操作壓力(表壓)為0.010MPa；冷側(cè)操作溫度為50℃，操作壓力(表壓)為0.9MPa。一級提濃塔頂冷凝器熱側(cè)操作溫度為75℃，操作壓力(表壓)為0.010MPa。氧化進(jìn)料預(yù)熱器冷側(cè)操作溫度為105℃，操作壓力(表壓)為0.9MPa。氧化反應(yīng)器操作溫度為105℃，操作壓力(表壓)為0.35MPa；異丙苯進(jìn)料與壓縮空氣進(jìn)料的質(zhì)量比為異丙苯：空氣＝18.2：1；異丙苯單程轉(zhuǎn)化率為5.9％。異丙苯進(jìn)料溫度為105℃。一級提濃塔塔頂操作溫度為101℃，塔釜操作溫度為163℃，操作壓力(表壓)為0.032MPa。提濃尾氣冷凍器操作溫度為42℃，操作壓力(絕壓)為0.017MPa。由此，減少低低壓蒸汽消耗3.28噸/小時(shí)并降低冷卻水消耗171.9噸/小時(shí)。

【實(shí)施例3】

按照實(shí)施例1所述的條件和步驟，只是苯酚丙酮生產(chǎn)規(guī)模改為35萬噸/年。采用本發(fā)明的過氧化氫異丙苯提濃系統(tǒng)余熱回收的方法，工藝操作參數(shù)為：新增的一級提濃塔頂換熱器熱側(cè)操作溫度為85℃，操作壓力(表壓)為0.010MPa；冷側(cè)操作溫度為40℃，操作壓力(表壓)為0.9MPa。一級提濃塔頂冷凝器熱側(cè)操作溫度為55℃，操作壓力(表壓)為0.010MPa。氧化進(jìn)料預(yù)熱器冷側(cè)操作溫度為75℃，操作壓力(表壓)為0.9MPa。氧化反應(yīng)器操作溫度為107℃，操作壓力(表壓)為0.37MPa；異丙苯進(jìn)料與壓縮空氣進(jìn)料的質(zhì)量比為異丙苯：空氣＝17.9：1；異丙苯單程轉(zhuǎn)化率為7.0％。異丙苯進(jìn)料溫度為107℃。一級提濃塔塔頂操作溫度為109℃，塔釜操作溫度為166℃，操作壓力(表壓)為0.033MPa。提濃尾氣冷凍器操作溫度為46℃，操作壓力(絕壓)為0.019MPa。由此，減少低低壓蒸汽消耗5.74噸/小時(shí)并降低冷卻水消耗300.8噸/小時(shí)。

【實(shí)施例4】

按照實(shí)施例1所述的條件和步驟，只是苯酚丙酮生產(chǎn)規(guī)模改為40萬噸/年。采用本發(fā)明的過氧化氫異丙苯提濃系統(tǒng)余熱回收的方法，工藝操作參數(shù)為：新增的一級提濃塔頂換熱器熱側(cè)操作溫度為80℃，操作壓力(表壓)為0.010MPa；冷側(cè)操作溫度為40℃，操作壓力(表壓)為0.9MPa。一級提濃塔頂冷凝器熱側(cè)操作溫度為50℃，操作壓力(表壓)為0.010MPa。氧化進(jìn)料預(yù)熱器冷側(cè)操作溫度為68℃，操作壓力(表壓)為0.9MPa。氧化反應(yīng)器操作溫度為93℃，操作壓力(表壓)為0.25MPa；異丙苯進(jìn)料與壓縮空氣進(jìn)料的質(zhì)量比為異丙苯：空氣＝13.2：1；異丙苯單程轉(zhuǎn)化率為4.1％。異丙苯進(jìn)料溫度為93℃。一級提濃塔塔頂操作溫度為91℃，塔釜操作溫度為153℃，操作壓力(表壓)為0.016MPa。提濃尾氣冷凍器操作溫度為22℃，操作壓力(絕壓)為0.011MPa。由此，減少低低壓蒸汽消耗6.56噸/小時(shí)并降低冷卻水消耗343.8噸/小時(shí)。

【實(shí)施例5】

按照實(shí)施例4所述的條件和步驟，苯酚丙酮生產(chǎn)規(guī)模為40萬噸/年，只是工藝操作參數(shù)改變。采用本發(fā)明的過氧化氫異丙苯提濃系統(tǒng)余熱回收的方法，工藝操作參數(shù)為：新增的一級提濃塔頂換熱器熱側(cè)操作溫度為60℃，操作壓力(表壓)為0.005MPa；冷側(cè)操作溫度為30℃，操作壓力(表壓)為0.3MPa。一級提濃塔頂冷凝器熱側(cè)操作溫度為40℃，操作壓力(表壓)為0.005MPa。氧化進(jìn)料預(yù)熱器冷側(cè)操作溫度為30℃，操作壓力(表壓)為0.3MPa。氧化反應(yīng)器操作溫度為80℃，操作壓力(表壓)為0.2MPa；異丙苯進(jìn)料與壓縮空氣進(jìn)料的質(zhì)量比為異丙苯：空氣＝10：1；異丙苯單程轉(zhuǎn)化率為3.2％。異丙苯進(jìn)料溫度為80℃。一級提濃塔塔頂操作溫度為90℃，塔釜操作溫度為150℃，操作壓力(表壓)為0.015MPa。提濃尾氣冷凍器操作溫度為20℃，操作壓力(絕壓)為0.010MPa。由此，減少低低壓蒸汽消耗6.49噸/小時(shí)并降低冷卻水消耗347.2噸/小時(shí)。

【實(shí)施例6】

按照實(shí)施例4所述的條件和步驟，苯酚丙酮生產(chǎn)規(guī)模為40萬噸/年，只是工藝操作參數(shù)改變。采用本發(fā)明的過氧化氫異丙苯提濃系統(tǒng)余熱回收的方法，工藝操作參數(shù)為：新增的一級提濃塔頂換熱器熱側(cè)操作溫度為100℃，操作壓力(表壓)為0.020MPa；冷側(cè)操作溫度為90℃，操作壓力(表壓)為1.5MPa。一級提濃塔頂冷凝器熱側(cè)操作溫度為80℃，操作壓力(表壓)為0.020MPa。氧化進(jìn)料預(yù)熱器冷側(cè)操作溫度為110℃，操作壓力(表壓)為1.5MPa。氧化反應(yīng)器操作溫度為110℃，操作壓力(表壓)為0.4MPa；異丙苯進(jìn)料與壓縮空氣進(jìn)料的質(zhì)量比為異丙苯：空氣＝20：1；異丙苯單程轉(zhuǎn)化率為8.5％。異丙苯進(jìn)料溫度為110℃。一級提濃塔塔頂操作溫度為110℃，塔釜操作溫度為170℃，操作壓力(表壓)為0.035MPa。提濃尾氣冷凍器操作溫度為50℃，操作壓力(絕壓)為0.020MPa。由此，減少低低壓蒸汽消耗6.63噸/小時(shí)并降低冷卻水消耗339.7噸/小時(shí)。

顯然，采用本發(fā)明的方法，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中氧化反應(yīng)器進(jìn)料預(yù)熱和一級提濃塔頂氣相冷凝分別使用低低壓蒸汽和冷卻水，存在公用工程消耗大等問題，采用氧化反應(yīng)器進(jìn)料與一級提濃塔頂出料在一級提濃塔頂換熱器中換熱的技術(shù)手段，達(dá)到減少低低壓蒸汽0.21千克/千克苯酚，降低冷卻水11.0千克/千克苯酚的技術(shù)目的，而且本發(fā)明能夠適合正常工況、開車工況、緊急停車工況等不同條件的操作運(yùn)行過程，較好地解決了該問題，可應(yīng)用于制備苯酚丙酮的工業(yè)生產(chǎn)中。