專利名稱：甲基丙烯酸甲酯生產(chǎn)裝置中的尾氣回收、利用工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機化學(xué)品甲基丙烯酸甲酯的生產(chǎn)工藝
背景技術(shù)：
世界上甲基丙烯酸甲酯的生產(chǎn)技術(shù)主要以丙酮氰醇(ACH)法為主，占 全球生產(chǎn)能力的83%。丙酮氰醇法經(jīng)過長期不斷的改進和改善，技術(shù)先進、 成熟可靠、產(chǎn)品質(zhì)量好，得到了廣泛采用，該工藝有效利用了石油化工副 產(chǎn)物氫氰酸，而且甲基丙烯酸甲酯的收率高，是甲基丙烯酸甲酯的生產(chǎn)技 術(shù)一大優(yōu)勢。
目前國內(nèi)甲基丙烯酸甲酯生產(chǎn)裝置所產(chǎn)生的尾氣，含有甲基丙烯酸甲酯 和氧化硫，其中甲基丙烯酸甲酯易聚合，氧化硫易結(jié)晶，在輸送過程中甲 基丙烯酸甲酯聚合，氧化硫結(jié)晶會堵塞管線和設(shè)備，不能排到火炬系統(tǒng)， 通常直接高空排到大氣，導(dǎo)致空氣污染。隨著國內(nèi)環(huán)保治理要求越來越嚴(yán) 格，直接排到大氣是不允許的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種甲基丙烯酸甲酯生 產(chǎn)裝置中尾氣回收并利用的工藝。
一種甲基丙烯酸甲酯生產(chǎn)裝置中的尾氣回收、利用工藝，其特征在于: 1、設(shè)有甲基丙烯酸甲酯酯化單元尾氣緩沖罐V-l，設(shè)有甲基丙烯酸甲 酯裝置精制單元尾氣緩沖罐V-2，緩沖罐V-1、 V-2的操作壓力-2 0.5kPa， 工作溫度15 80°C，設(shè)計壓力-3 100kPa,設(shè)計溫度120 °C2、 緩沖罐V-1、 V-2后接鼓風(fēng)機K-1為確保穩(wěn)定運行，進氣流量穩(wěn)定， 需要補入氮氣。當(dāng)大氣溫度過低時，可設(shè)有氮氣加熱器E-1，及時補入熱氮 氣，以提高尾氣溫度，為防止氧化硫在輸送尾氣的管道內(nèi)結(jié)晶，防止其堵 塞管道，鼓風(fēng)機K-1介質(zhì)工作溫度20 80。C，其出口壓力0.1 0.18MPaG;
3、 設(shè)有自動化連鎖保護裝置，當(dāng)鼓風(fēng)機K-1的出口、入口管線阻塞， 其壓力異常，由壓力變送器輸出信號，送DDC自動控制系統(tǒng)，及時停止鼓 風(fēng)機K-1運行，關(guān)閉其進氣口閥門，打開放空閥門，及時泄壓，確保甲基 丙烯酸甲酯裝置安全、平穩(wěn)運行；
4、 鼓風(fēng)機K-1的出口設(shè)有阻火器F-1 ，防止鼓風(fēng)機K-1運行時摩擦 產(chǎn)生的電火花竄至管道，防止因此引發(fā)介質(zhì)爆炸；
5、 鼓風(fēng)機K-1加壓尾氣，送至硫酸回收單元的焚燒爐，作為動力燃料。 實施本發(fā)明的有益效果
1、 確保甲基丙烯酸甲酯裝置酯化單元尾氣的尾氣和精餾單元的尾氣安 全輸送，不直接排放至大氣，減少對自然環(huán)境的污染，社會效益顯著。
2、 裝置的尾氣得以利用，作為配套生產(chǎn)單元硫酸回收的焚燒爐的動力 燃料，變廢為寶，使之能源得以回收，以年產(chǎn)10萬噸甲基丙烯酸甲酯裝置 為例，僅此一項每年可節(jié)省燃料油600 800噸，節(jié)約運行費用180 240 萬元。加之尾氣得以平穩(wěn)安全輸送，加以能夠保證裝置的長周期正常生產(chǎn)， 其經(jīng)濟效益也是顯著的。


圖l本發(fā)明工藝流程示意圖
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實例對本發(fā)明作出進一步地詳細描述。
以年產(chǎn)io萬噸甲基丙烯酸甲酯裝置尾氣輸送系統(tǒng)的設(shè)計為例，闡述本發(fā)明情況。
1、在鼓風(fēng)機K-1入口分別設(shè)粗甲基丙烯酸甲酯尾氣緩沖罐和成品甲基 丙烯酸甲酯尾氣緩沖罐，分離廢氣中的液體和固體，防止堵塞鼓風(fēng)機K-1， 同時防止酯化單元尾氣氣竄到精餾單元，影響成品甲基丙烯酸甲酯的質(zhì)量。
甲基丙烯酸甲酯裝置產(chǎn)生的尾氣主要來自酯化單元、精餾單元。具體 組成見表1。
表1
介質(zhì)名稱單位酯化單元廢氣精餾單元廢氣合計所占比例％
甲醇kg/h17.12.519.63,0
水kg/h2,30,83.10.5
甲基丙烯酸甲酯kg/h4.1.45.52.3
一氧化碳kg/h187.40.1187.528.4
二氧化硫kg/h17.45.6233.5
丙酮kg/h49.721.270.910.7
二甲基醚kg/h159.750.9210.631.9
甲酸甲酯kg/h5.314.920.23.1
乙酸甲酯kg/h0.10.20.30.0
空氣kg/h33.576.7110.216.7
總流率kg/h486.6174.2660.8跳0
溫度°C10~2010 15
壓力MPaG00
為了防止酯化單元和精餾單元尾氣互竄，影響成品質(zhì)量，對酯化單元 和精餾單元尾氣分別設(shè)匯集管和尾氣緩沖罐，所述粗甲基丙烯酸甲酯尾氣 即酯化單元之廢氣，所述成品甲基丙烯酸甲酯尾氣即精餾單元廢氣，其參
數(shù)、組分列與表l，匯集管采用立式，分支管45度斜接到匯集管。匯總后 的尾氣分別進入尾氣緩沖罐V-1、 V-2，在罐內(nèi)停留40 120秒后進行氣體 與液體分離，分離后的液體收集后到廢液收集罐后送本裝置配套的硫酸裝 置加以回收。尾氣緩沖罐進口、出口設(shè)有壓力超高報警系統(tǒng)， 一旦管線堵 塞，操作人員可及時發(fā)現(xiàn)及時處理。尾氣緩沖罐V-1、 V-2上部設(shè)有絲網(wǎng)除 沫器，防止液體或固體進入尾氣增壓鼓風(fēng)機K-l，在尾氣增壓鼓風(fēng)機K-l 入口管道上設(shè)有管道過濾器，以過濾管線中甲基丙烯酸甲酯聚合物，保護
5尾氣增壓鼓風(fēng)機K-1的安全運行。
2、設(shè)有氮氣加熱器，控制蒸汽進氣量，保證尾氣輸送溫度。 大氣溫度低，氧化硫凝固點16.83°c，為防止氧化硫結(jié)晶掛管壁堵塞管
道，設(shè)有氮氣加熱器E-1，冬季在尾氣中補充部分加熱氮氣，尾氣輸送溫度
維持在60 80°C，保證系統(tǒng)安全運行，尾氣溫度的控制是通過鼓風(fēng)機K-l
入口溫度自動控制系統(tǒng)加熱蒸汽的進料閥實現(xiàn)的。
3、 設(shè)有氮氣補充線，實現(xiàn)鼓風(fēng)機K-1進氣流量穩(wěn)定，保證鼓風(fēng)機K-1 的穩(wěn)定運行。
當(dāng)甲基丙烯酸甲酯裝置負荷變化，尾氣流量波動時，為了保證鼓風(fēng)機 K-l進口流量穩(wěn)定，在尾氣輸送系統(tǒng)設(shè)有氮氣補充管線，氮氣補充量由流量 控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)氮氣進料來自動實現(xiàn)，從而保證鼓風(fēng)機K-1的穩(wěn)定運行。
4、 設(shè)有安全連鎖保護， 一旦鼓風(fēng)機K-1入口、出口管線出現(xiàn)堵塞現(xiàn) 象，自動連鎖系統(tǒng)啟動，鼓風(fēng)機K-1進口閥門關(guān)閉，鼓風(fēng)機K-1停止運行， 排放至大氣的開關(guān)閥打開，保證安全泄壓，從而保證裝置安全運行。
當(dāng)尾氣增壓鼓風(fēng)機K-l的入口管線壓力表的壓力達到0.05MPaG時， 鼓風(fēng)機K-1進口切斷閥關(guān)閉、鼓風(fēng)機K-1停止運行，同時排放至大氣的緊 急切斷閥打開。
當(dāng)尾氣增壓鼓風(fēng)機K-1的出口管線壓力表的壓力達到0.2MPaG時，鼓 風(fēng)機K-1進口切斷閥關(guān)閉、鼓風(fēng)機K-1停止運行，同時排放至大氣的緊急 切斷閥打開。
在鼓風(fēng)機K-1出口管線設(shè)有安全閥，鼓風(fēng)機K-1出口壓力在正常狀態(tài) 下為0.1 0.18MPaG，當(dāng)超高到0.22MPaG時，安全閥起跳泄壓。同時設(shè)有 手動泄壓閥， 一旦鼓風(fēng)機K-1出口管線堵塞，手動泄壓后，進行維修處理。
5、 在鼓風(fēng)機K-1進出口設(shè)有阻火器F-1，防止因鼓風(fēng)機K-1自身零件 摩擦產(chǎn)生電火花，竄至管道導(dǎo)致爆炸。同時整個輸送管線全部靜電接地。 保證輸送系統(tǒng)安全運行。
6、 ^l酸是甲基丙烯酸甲酯生產(chǎn)中的主要原料之一，甲基丙烯酸甲酯裝 置副產(chǎn)的廢酸液含有大量的硫酸和硫酸氫氨，通常配套建設(shè)硫酸回收裝置， 采用焚燒爐高溫裂解后生成氧化硫進而生成硫酸，返回甲基丙烯酸甲酯裝 置重復(fù)利用，以降低生產(chǎn)成本，防止對環(huán)境的污染。在硫酸回收裝置，其 焚燒單元動力是燃料油/氣，將甲基丙烯酸甲酯裝置產(chǎn)生的尾氣補充到焚燒 爐作為燃料，可節(jié)約燃料油/氣的用量，節(jié)約成本。同時尾氣不排至大氣， 有利于環(huán)境保護。
權(quán)利要求
1、一種甲基丙烯酸甲酯生產(chǎn)裝置中的尾氣回收、利用工藝，其特征在于A、分別設(shè)有粗甲基丙烯酸甲酯酯化單元尾氣緩沖罐V-1，甲基丙烯酸甲酯精制單元成品甲基丙烯酸甲酯尾氣緩沖罐V-2，緩沖罐V-1、V-2的操作壓力-2～0.5kPa，工作溫度15～80℃，設(shè)計壓力-3～100kPa，設(shè)計溫度120℃B、緩沖罐V-1、V-2后接鼓風(fēng)機K-1，鼓風(fēng)機K-1介質(zhì)工作溫度20～80℃，其出口壓力0.1～0.18MPaG；C、鼓風(fēng)機K-1入口處設(shè)有氮氣補充管，補加氮氣，以確保鼓風(fēng)機K-1進氣流量穩(wěn)定；D、鼓風(fēng)機K-1出口處設(shè)有阻火器F-1，加壓后的尾氣經(jīng)管道送至硫酸回收裝置的焚燒爐，作為燃料焚燒。
2、 按照權(quán)利要求l所述甲基丙烯酸甲酯生產(chǎn)裝置中的尾氣回收、利用 工藝，其特征在于，所述鼓風(fēng)機K-l入口處設(shè)有氮氣補充管，補加的氮氣 經(jīng)蒸汽加熱器E-1加熱，當(dāng)大氣溫度低時，以確保鼓風(fēng)機K-1出口溫度控 制在60~80°C。
全文摘要
本發(fā)明公開一種甲基丙烯酸甲酯生產(chǎn)裝置中的尾氣回收利用工藝，其特征在于，設(shè)有粗甲基丙烯酸甲酯酯化單元和精制單元尾氣緩沖罐收集尾氣，經(jīng)鼓風(fēng)機加壓至0.15～0.18MP，送入與本裝置配套的硫酸回收裝置中的焚燒爐做燃料焚燒，變廢為寶，所述鼓風(fēng)機，在其入口處補充有經(jīng)過加熱器加熱的氮氣，以穩(wěn)定鼓風(fēng)機的輸氣流量并防止氧化硫結(jié)晶，防止其堵塞管道，本發(fā)明優(yōu)點甲基丙烯酸甲酯尾氣不排入大氣中，減少對環(huán)境的污染，變廢為寶，使其作為焚燒爐動力燃料，能夠得以充分利用，一套10萬噸/年的甲基丙烯酸甲酯生產(chǎn)裝置，僅此一項，每年可節(jié)約運行經(jīng)費200萬元以上，其經(jīng)濟和社會效益是顯著的。
文檔編號F23G7/06GK101451712SQ20091006640
公開日2009年6月10日 申請日期2009年1月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月1日
發(fā)明者旭 丁, 于國軍, 于春梅, 劉清娟, 初宇紅, 唐忠杰, 孫玉凈, 孫雅娣, 宋培文, 鞏傳志, 樸龍煥, 楊麗杰, 柴立忠, 威 湯, 潘秀亮, 白元峰, 紀(jì)忠斌, 聶殿濤, 趙麗萍, 聞雪梅 申請人:中石油東北煉化工程有限公司吉林設(shè)計院