一種醋酸乙烯生產(chǎn)過程中乙炔的回收方法及回收裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及醋酸乙烯生產(chǎn)過程中乙炔的回收方法及其回收裝置。
技術背景
[0002]醋酸乙烯是世界上產(chǎn)量較大的有機化工原料之一，廣泛用于生產(chǎn)聚醋酸乙烯(PVAc)、聚乙烯醇、涂料、漿料、粘合劑、維給、薄膜、乙烯基共聚樹脂、縮醛樹脂等一系列化工和化纖產(chǎn)品，其應用涉及各行各業(yè)。
[0003]我國醋酸乙烯生產(chǎn)開始于20世紀60年代。1965年北京有機化工廠從日本引進乙炔法流化床技術，之后在國內(nèi)建成多套同類裝置。近年來隨著聚乙烯醇的發(fā)展，中國醋酸乙烯市場不斷擴大。據(jù)統(tǒng)計，目前中國醋酸乙烯總生產(chǎn)能力220萬噸/年，且呈繼續(xù)增長趨勢。
[0004]醋酸乙烯生產(chǎn)工藝路線有乙烯法和乙炔法兩種，我國以乙炔法為主。在乙炔法生產(chǎn)醋酸乙烯的生產(chǎn)過程中，乙炔的單程轉化率僅為12%左右，大量未轉化的乙炔循環(huán)使用。為防止氮氣等惰性氣體累積后降低乙炔濃度影響反應的順利進行，須從氣體分離塔頂部放出一部分氣體，這樣就造成乙炔原料的損失。研制合適的回收方法和回收裝置，實現(xiàn)乙炔氣體的選擇性回收，減少乙炔氣體的排放，能夠降低醋酸乙烯生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品的市場競爭力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種能夠從醋酸乙烯生產(chǎn)過程中選擇性回收乙炔的方法和裝置，主要是除去惰性氣體(N2、0)2等)，提高系統(tǒng)的純度，其次是除去系統(tǒng)中的乙醛，減少系統(tǒng)中的有害雜質。該方法能夠減少電石乙炔法生產(chǎn)醋酸乙烯過程中乙炔的排放，減低原料消耗，節(jié)約生產(chǎn)成本。
[0006]本發(fā)明解決技術問題采用如下技術方案:
[0007]本發(fā)明醋酸乙烯生產(chǎn)過程中乙炔的回收方法，其特點在于:包括乙炔吸收、乙炔釋放和乙炔水洗三個單元過程，具體步驟為:
[0008]步驟1、乙炔吸收
[0009]將醋酸乙烯合成工序中氣體分離塔頂部排出的反應氣體收集至排出氣體收集槽；所述反應氣體包括乙炔、惰性氣體和乙醛，所述惰性氣體包括氮氣和二氧化碳；
[0010]設置吸收塔，排出氣體收集槽內(nèi)的反應氣體經(jīng)第一加壓設備加壓后，從吸收塔下部入口通入吸收塔，吸收液從吸收塔上部入口通入吸收塔，反應氣體與吸收液逆流接觸，使反應氣體中的乙炔和乙醛被吸收，并隨吸收液從吸收塔底部出口排出；未被吸收的惰性氣體從吸收塔頂部出口排出；
[0011 ] 所述吸收液為醋酸和醋酸乙烯中的至少一種；
[0012]步驟2、乙炔釋放
[0013]設置脫氣塔，從吸收塔底部出口排出的塔釜液通過第一栗栗入換熱器換熱后，再從脫氣塔中部入口進入脫氣塔解吸段，高溫低壓下使被吸收的氣體從吸收液中解析出來，解吸后吸收液從脫氣塔底部出口排出，解吸出的大部分包括乙炔、乙醛和醋酸乙烯的氣體從脫氣塔中上部出口采出，剩余部分繼續(xù)向上進入脫氣塔吸收段；從脫氣塔中上部出口采出的氣體經(jīng)鹽水冷凝器冷凝，將其中的醋酸乙烯冷凝后返回脫氣塔內(nèi)，未冷凝的乙炔和乙醛氣體送入回收氣體收集槽；
[0014]吸收液從脫氣塔上部入口進入脫氣塔吸收段，未從脫氣塔中上部出口采出的氣體與吸收液逆流接觸，大部分被吸收，剩余部分從脫氣塔頂部出口排出，并送入排出氣體收集槽，繼續(xù)進行處理；完成吸收后的吸收液同樣從脫氣塔底部出口排出；
[0015]步驟3、乙炔水洗
[0016]設置水洗塔，將回收氣體收集槽內(nèi)的氣體通過第二加壓設備送入水洗塔底部入口，水洗塔為兩段設置，從下至上依次為水洗塔一段和水洗塔二段；
[0017]氣體依次在水洗塔一段和水洗塔二段與水逆流接觸，去除氣體內(nèi)的乙醛，剩余乙炔從水洗塔頂部出口排出，送入乙炔法醋酸乙烯合成工序中回用。
[0018]步驟I所述吸收塔的操作壓力為35?45KPa，吸收液溫度為O?3°C ;
[0019]步驟2所述脫氣塔的塔壓為I?3Kpa，其中脫氣塔解吸段的溫度為60?90°C，脫氣塔吸收段中吸收液溫度為O?3°C ;從脫氣塔中上部出口排出的氣體經(jīng)鹽水冷凝器冷卻至O?5。。；
[0020]步驟3所述水洗塔中水洗塔一段的水溫控制在4?7°C、塔壓控制在18?22KPa，水洗塔二段的水溫控制在O?3°C，塔壓控制在18?22Kpa。
[0021]從脫氣塔底部出口排出的吸收液經(jīng)通過第二栗栗入換熱器換熱，再經(jīng)吸收液冷凝器降溫后，引入吸收塔上部入口和脫氣塔上部入口，吸收液在吸收塔和脫氣塔循環(huán)使用。
[0022]所述脫氣塔解吸段的下端為吸收液儲存段，所述吸收液儲存段底部的脫氣塔底部出口連接于再沸器的吸收液入口，所述再沸器的蒸汽出口連通于所述吸收液儲存段的液面以上；所述再沸器的吸收液出口連接于第二栗；
[0023]所述脫氣塔解吸段的溫度是通過再沸器加熱吸收液，產(chǎn)生的吸收液蒸汽進入解析塔實現(xiàn)。
[0024]用于上述回收方法的醋酸乙烯生產(chǎn)過程中乙炔的回收裝置的結構為:
[0025]包括排出氣體收集槽、第一加壓設備、吸收塔、第一栗、脫氣塔、回收氣體收集槽、第二加壓設備、水洗塔、吸收液冷凝器、鹽水冷凝器、第二栗、再沸器和換熱器；
[0026]所述吸收塔上從下至上設置有吸收塔底部出口、吸收塔下部入口、吸收塔上部入口和吸收塔頂部出口；
[0027]所述脫氣塔為三段式設置，從下至上依次為吸收液儲存段、脫氣塔解吸段和脫氣塔吸收段；所述吸收液儲存段底部為脫氣塔底部出口 ；在所述脫氣塔解吸段設置有脫氣塔中部入口，在所述脫氣塔解吸段和脫氣塔吸收段之間設置有脫氣塔中上部出口，在所述脫氣塔吸收段設置有脫氣塔上部入口，在所述脫氣塔吸收段頂部設置有脫氣塔頂部出口 ；
[0028]所述水洗塔為兩段式設置，從下至上依次為水洗塔一段和水洗塔二段，在所述水洗塔底部設置有水洗塔底部入口，頂部設置有水洗塔頂部出口 ；
[0029]所述排出氣體收集槽的出口通過第一加壓設備連通于吸收塔下部入口 ；
[0030]所述吸收塔的吸收塔底部出口和所述脫氣塔的脫氣塔中部入口之間設置第一栗和換熱器，從吸收塔底部出口排出的塔釜液通過第一栗栗入換熱器換熱后，再從脫氣塔中部入口進入脫氣塔解吸段；
[0031]所述脫氣塔中上部出口通過鹽水冷凝器連通于回收氣體收集槽；所述回收氣體收集槽通過第二加壓設備連接于水洗塔的水洗塔底部入口 ；所述鹽水冷凝器上設置有連入所述脫氣塔的回流；
[0032]所述脫氣塔頂部出口連接于所述排出氣體收集槽；
[0033]所述脫氣塔底部出口連接于再沸器的吸收液入口，所述再沸器的蒸汽出口連通于所述吸收液儲存段的液面以上；所述再沸器的吸收液出口依次經(jīng)第二栗、換熱器和吸收液冷凝器，連接于吸收塔上部入口和脫氣塔上部入口。
[0034]與已有技術相比，本發(fā)明有益效果體現(xiàn)在:
[0035]1、本發(fā)明通過對醋酸乙烯生產(chǎn)過程中乙炔的綜合回收和利用，提高了原材料的利用率，降低了原材料和能源的單耗，可極大地降低成本；通過本發(fā)明方法回收的乙炔氣體濃度大于98%。
[0036]2、本發(fā)明回收裝置簡單、易于實施。
【附圖說明】
[0037]圖1為應用于本發(fā)明方法的醋酸乙烯生產(chǎn)過程中乙炔的回收裝置。
[0038]圖中標號:1排出氣體收集槽；2第一加壓設備；3吸收塔；3a吸收塔下部入口；3b吸收塔上部入口 ；3c吸收塔底部出口 ；3d吸收塔頂部出口 ；4第一栗；5脫氣塔；51脫氣塔解吸段；52脫氣塔吸收段；53吸收液儲存段；5a脫氣塔中部入口 ；5b脫氣塔中上部出口 ；5c脫氣塔上部入口 ；5d脫氣塔頂部出口 ；5e脫氣塔底部出口 ；6回收氣體收集槽；7第二加壓設備；8水洗塔；81水洗塔一段；82水洗塔二段；8a水洗塔底部入口 ；8b水洗塔頂部出口 ；9吸收液冷凝器；10鹽水冷凝器；11第二栗；12再沸器；13換熱器。
【具體實施方式】
[0039]如圖1所示，本實施例首先設置如下回收裝置:包括排出氣體收集槽1、第一加壓設備2、吸收塔3、第一栗4、脫氣塔5、回收氣體收集槽6、第二加壓設備7、水洗塔8、吸收液冷凝器9、鹽水冷凝器10、第二栗11、再沸器12和換熱器13 ;
[0040]吸收塔上從下至上依次設置有吸收塔底部出口 3c、吸收塔下部入口 3a、吸收塔上部入口 3b和吸收塔頂部出口 3d ；
[0041]脫氣塔5為三段式設置，從下至上依次為吸收液儲存段53、脫氣塔解吸段51和脫氣塔吸收段52 ;吸收液儲存段53底部為脫氣塔底部出口 5e，在脫氣塔解吸段51設置有脫氣塔中部入口 5a，在脫氣塔解吸段51和脫氣塔吸收段52之間設置有脫氣塔中上部出口5b，在脫氣塔吸收段52設置有脫氣塔上部入口 5c，在脫氣塔吸收段52頂部設置有脫氣塔頂部出口 5d ;
[0042]水洗塔8為兩段式設置，從下至上依次為水洗塔一段81和水洗塔二段82，在水洗塔8底部設置有水洗塔底部入口 8a，頂部設置有水洗塔頂部出口 8b ;
[0043]排出氣體收集槽I的出口通過第一加壓設備2連通與吸收塔3的吸收塔下部入口3a ；
[0044]吸收塔3的吸收塔底部出口 3c和脫氣塔5的脫氣塔中部入口 5a之間設置第一栗4和換熱器13，從吸收塔底部出口 3c排出的塔釜液通過第一栗4栗入換熱器13換熱后，再從脫氣塔中部入口 5a進入脫氣塔解吸段51 ;
[0045]脫氣塔中上部出口 5b通過鹽水冷凝器10連通于回收氣體收集槽6 ;回收氣體收集槽6通過第二加壓設備7連接于水洗塔8的水洗塔底部入口 8a ;鹽水冷凝器10上設置有連入脫氣塔的回流；
[0046]脫氣塔頂部出口 5d連接于排出氣體收集槽I ;
[0047]脫氣塔底部出口 5e連接于再沸器12的吸收液入口，再沸器12的蒸汽出口連通于吸收液儲存段53的液面以上；再沸器12的吸收液出口依次經(jīng)第二栗11、換熱器13和吸收液冷凝器9，連接于吸收塔上部入口 3b和脫氣