[实用新型]一种用于羰基合成醋酸流程中的多功能塔器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于羰基合成醋酸流程中的多功能塔器，属于化工生产设备技术领域。

背景技术

在醋酸的合成方法中，最具商业价值的是一氧化碳羰基合成法。在包含催化剂(主要为第VIII族金属催化剂如铑或铱等)和含卤素的助催化剂(如碘甲烷)的反应液体介质中，一氧化碳对烷基醇或者其衍生物进行羰基化反应，得到羧酸或者其衍生物，尤其与甲醇进行羰基化反应，得到醋酸。其典型的生产流程如下：从反应器中抽出反应液进入蒸发器，通过闪蒸的方法，将反应液中的助催化剂及其它较轻组分和产物醋酸蒸发出来。含有催化剂和其它较重组分的反应残液循环到反应器中参与反应。蒸发器出来的蒸汽进入脱轻塔中，提取的粗制醋酸产品送到后续工序进行进一步提纯。脱轻塔顶部含助催化剂的塔顶馏分经冷凝后在倾析器中分成轻相和含助催化剂的重相，重相回到反应器循环使用。

羰基合成醋酸采用的贵金属催化剂价格昂贵，减少催化剂的损失对操作成本的控制非常重要。反应液体中存在的醋酸、碘离子等强腐蚀性介质对装置的选材提出非常苛刻的要求，包括反应器、蒸发器和脱轻塔等设备一般都采用昂贵的金属材料例如锆材或者哈氏合金。

蒸发器和脱轻塔中由于没有足够的一氧化碳分压，催化剂很容易沉淀出来。因此在设备的布置上，蒸发器和脱轻塔需要尽量靠近反应器，使带有催化剂的反应混合物残余液尽快回到反应器中。

在蒸发器中，绝大部分催化剂随着反应混合物闪蒸后的残余液回到了反应器，但还有少部分的催化剂存于被气相夹带的液体中，从而进入脱轻塔，然后从脱轻塔底液回到蒸发器中，循环回到反应器中。

现有的醋酸生产工艺中，闪蒸和脱轻两个步骤通过两个设备完成，这既延长了工艺流程，又增加了设备的投资。

发明内容

本实用新型的目的是设计一种用于羰基合成醋酸流程中的多功能塔器，改变羰基合成醋酸的流程，以简化工艺、减少设备，降低产品成本。

本实用新型提出的用于羰基合成醋酸流程中的多功能塔器，为一立式塔器，塔器直径为100mm～20000mm，塔器内从上到下为脱轻段和闪蒸段，塔器顶部设有气相出口，塔器底部设有液相出口；所述的脱轻段上部的塔器壁上设有回流口，脱轻段的塔器壁上设有产品出口；所述的闪蒸段的塔器壁上设有物料进口；所述的脱轻段内，设有具有分离提纯功能的分离构件以及具有捕获气相中夹带的雾沫和液滴功能的除沫器；多功能塔的闪蒸段设有两相分离分布器。

上述多功能塔器中，所述的分离构件为塔板、填料、塔板与填料的组合或塔板与除沫器的组合中的任何一种。

上述多功能塔器中，所述的多功能塔的脱轻段中设有洗涤段，洗涤段中设有塔板、填料、除沫器、塔板与填料的组合或塔板与除沫器的组合中的任何一种，洗涤段上部的塔器壁上设有洗涤液进口。

上述多功能塔器中，所述的两相分离分布器为两相分离器、分布器、分布管、除沫器或塔板中的任何一种。

上述多功能塔器，还可以包括提馏段，提馏段置于多功能塔器内所述的闪蒸段的下部，提馏段为具有分离提纯功能的提馏构件，提馏段下部的多功能塔器壁上设有物料返回口。其中的提馏构件为塔板、填料或者塔板与填料的组合中的任何一种。

本实用新型提出的用于羰基合成醋酸流程中的多功能塔器，其优点是：

本实用新型设计的多功能塔，同时具备闪蒸和脱轻两个功能，在用于羰基合成醋酸装置中时，可以取代典型的醋酸生产装置中的蒸发器和脱轻塔。从反应器抽出的反应混合物从物流进口加入多功能塔的闪蒸段，在多功能塔的底部得到包含催化剂和其它重组分的反应残余液；含卤素助催化剂的多功能塔顶馏分冷凝后进入倾析器进行分相，得到的重相主要为卤素助催化剂含碘甲烷；多功能塔的脱轻段下部得到粗制醋酸。

闪蒸回收催化剂及其它重组分的反应残余液和脱轻回收卤素助催化剂两个单元操作可以在一个多功能塔中进行，简化了醋酸制备的流程路线，缩短催化剂的返回路线，有利于维护催化剂的稳定性能，减少催化剂的损失。蒸发器和脱轻塔设备的合二为一，减少了装置的设备投资，同时也减少了操作控制的难度。

本实用新型设计的多功能塔器，在用于羰基合成醋酸装置中时，可以取代典型的醋酸生产装置中的脱轻塔。从蒸发器顶部出来的含醋酸及轻组分的蒸汽从物料进口加入多功能塔的闪蒸段，通过在闪蒸段设置的流线式分布器，均化了气体的分布、减少了雾沫夹带，从而有效减少催化剂损失，大大降低了生产成本。

附图说明

图1是本实用新型提出的用于羰基合成醋酸装置的多功能塔器的结构示意图。

图2是本实用新型多功能塔器的一个实施例。