[发明专利]一种醋酸乙烯生产过程中乙炔的回收方法及回收装置

说明书

技术领域

本发明涉及醋酸乙烯生产过程中乙炔的回收方法及其回收装置。

技术背景

醋酸乙烯是世界上产量较大的有机化工原料之一，广泛用于生产聚醋酸乙烯(PVAc)、聚乙烯醇、涂料、浆料、粘合剂、维纶、薄膜、乙烯基共聚树脂、缩醛树脂等一系列化工和化纤产品，其应用涉及各行各业。

我国醋酸乙烯生产开始于20世纪60年代。1965年北京有机化工厂从日本引进乙炔法流化床技术，之后在国内建成多套同类装置。近年来随着聚乙烯醇的发展，中国醋酸乙烯市场不断扩大。据统计，目前中国醋酸乙烯总生产能力220万吨/年，且呈继续增长趋势。

醋酸乙烯生产工艺路线有乙烯法和乙炔法两种，我国以乙炔法为主。在乙炔法生产醋酸乙烯的生产过程中，乙炔的单程转化率仅为12％左右，大量未转化的乙炔循环使用。为防止氮气等惰性气体累积后降低乙炔浓度影响反应的顺利进行，须从气体分离塔顶部放出一部分气体，这样就造成乙炔原料的损失。研制合适的回收方法和回收装置，实现乙炔气体的选择性回收，减少乙炔气体的排放，能够降低醋酸乙烯生产成本，提高产品的市场竞争力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够从醋酸乙烯生产过程中选择性回收乙炔的方法和装置，主要是除去惰性气体(N₂、CO₂等)，提高系统的纯度，其次是除去系统中的乙醛，减少系统中的有害杂质。该方法能够减少电石乙炔法生产醋酸乙烯过程中乙炔的排放，减低原料消耗，节约生产成本。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明醋酸乙烯生产过程中乙炔的回收方法，其特点在于：包括乙炔吸收、乙炔释放和乙炔水洗三个单元过程，具体步骤为：

步骤1、乙炔吸收

将醋酸乙烯合成工序中气体分离塔顶部排出的反应气体收集至排出气体收集槽；所述反应气体包括乙炔、惰性气体和乙醛，所述惰性气体包括氮气和二氧化碳；

设置吸收塔，排出气体收集槽内的反应气体经第一加压设备加压后，从吸收塔下部入口通入吸收塔，吸收液从吸收塔上部入口通入吸收塔，反应气体与吸收液逆流接触，使反应气体中的乙炔和乙醛被吸收，并随吸收液从吸收塔底部出口排出；未被吸收的惰性气体从吸收塔顶部出口排出；

所述吸收液为醋酸和醋酸乙烯中的至少一种；

步骤2、乙炔释放

设置脱气塔，从吸收塔底部出口排出的塔釜液通过第一泵泵入换热器换热后，再从脱气塔中部入口进入脱气塔解吸段，高温低压下使被吸收的气体从吸收液中解析出来，解吸后吸收液从脱气塔底部出口排出，解吸出的大部分包括乙炔、乙醛和醋酸乙烯的气体从脱气塔中上部出口采出，剩余部分继续向上进入脱气塔吸收段；从脱气塔中上部出口采出的气体经盐水冷凝器冷凝，将其中的醋酸乙烯冷凝后返回脱气塔内，未冷凝的乙炔和乙醛气体送入回收气体收集槽；

吸收液从脱气塔上部入口进入脱气塔吸收段，未从脱气塔中上部出口采出的气体与吸收液逆流接触，大部分被吸收，剩余部分从脱气塔顶部出口排出，并送入排出气体收集槽，继续进行处理；完成吸收后的吸收液同样从脱气塔底部出口排出；

步骤3、乙炔水洗

设置水洗塔，将回收气体收集槽内的气体通过第二加压设备送入水洗塔底部入口，水洗塔为两段设置，从下至上依次为水洗塔一段和水洗塔二段；

气体依次在水洗塔一段和水洗塔二段与水逆流接触，去除气体内的乙醛，剩余乙炔从水洗塔顶部出口排出，送入乙炔法醋酸乙烯合成工序中回用。

步骤1所述吸收塔的操作压力为35～45KPa，吸收液温度为0～3℃；

步骤2所述脱气塔的塔压为1～3Kpa，其中脱气塔解吸段的温度为60～90℃，脱气塔吸收段中吸收液温度为0～3℃；从脱气塔中上部出口排出的气体经盐水冷凝器冷却至0～5℃；

步骤3所述水洗塔中水洗塔一段的水温控制在4～7℃、塔压控制在18～22KPa，水洗塔二段的水温控制在0～3℃，塔压控制在18～22Kpa。

从脱气塔底部出口排出的吸收液经通过第二泵泵入换热器换热，再经吸收液冷凝器降温后，引入吸收塔上部入口和脱气塔上部入口，吸收液在吸收塔和脱气塔循环使用。

所述脱气塔解吸段的下端为吸收液储存段，所述吸收液储存段底部的脱气塔底部出口连接于再沸器的吸收液入口，所述再沸器的蒸汽出口连通于所述吸收液储存段的液面以上；所述再沸器的吸收液出口连接于第二泵；

所述脱气塔解吸段的温度是通过再沸器加热吸收液，产生的吸收液蒸汽进入解析塔实现。