[发明专利]低碳烯烃与醋酸共氧化产品气中二氧化碳的脱除与利用装置与方法

说明书

本发明涉及一种低碳烯烃与醋酸共氧化产品气中二氧化碳的脱除与利用装置与方法，主要解决现有低碳烯烃与醋酸共氧化产品生产过程中惰性气体二氧化碳累积以及脱出二氧化碳时吸收液损失大、二氧化碳脱除率不高、吸收液循环量大、能耗高和二氧化碳的利用的问题。本发明通过采用包括吸收塔A、二氧化碳汽提塔B、反应器C、泵D，吸收区F位于吸收塔A内部，解析区G位于二氧化碳汽提塔B内部，液体分布器J位于吸收塔A内部吸收区F上部和二氧化碳汽提塔B内部解析区G上部，反应区L位于反应器C内部的技术方案较好地解决了上述问题，可用于醋酸酯工业生产中。

技术领域

本发明涉及一种低碳烯烃与醋酸共氧化产品气中二氧化碳的脱除与利用装置与方法。

技术背景

醋酸乙烯酯、醋酸烯丙酯、醋酸仲丁酯都是很重要的有机化工原料，用途广泛。当今世界上生产以上三种酯类产品的主要方法是分别以乙烯、丙烯、丁烯与氧气和醋酸为原料，采用酰氧化技术，使低碳烯烃乙烯、丙烯、丁烯与醋酸在氧气存在的条件下，通过气相催化反应而分别生成醋酸乙烯酯、醋酸烯丙酯、醋酸仲丁酯。

低碳烯烃在醋酸存在下经催化剂催化氧化生产醋酸酯类产品，反应产物包含醋酸酯、乙烯或丙烯或丁烯、氧气、醋酸、水、二氧化碳和可能的其它惰性气体的混合物。反应混合物经过分离塔冷却后分离出重组分后，得到轻组分中含有未完全反应的乙烯或丙烯或丁烯、氧气、醋酸，以及反应生成的轻组分水、二氧化碳和其他惰性气体。轻组分经过压缩机增压后，返还至反应器中继续反应，因此该股轻组分又叫循环物流。

循环物流中的惰性物质，以二氧化碳为代表，如果不排出反应体系，会不断累积，严重的影响反应体系的压力平衡和化学平衡，更有甚者会引起爆炸。因此，在反应的过程中，需要不断的将惰性物质排出体系之外。另一方面，循环物流中的惰性物质，循环回反应器中，抑制了副反应了产生，增加了目标产物醋酸酯的选择性和收率。因此，需要控制脱除二氧化碳的量，既不能脱除太少产生累积影响反应的平稳，又不能脱除太多影响目标产物醋酸酯的选择性和收率，因此醋酸酯生产过程中二氧化碳的脱出显得尤为重要。

另外一方面，二氧化碳等温室气体是造成全球变暖的罪魁祸首之一，全球变暖会给人类生活带来深远的影响，如果可以对二氧化碳加以利用，不但可以减少温室气体排放，还可以增加产品价值，从而增加企业的经济效益。

CN103463955A公开了一种从工业尾气中分离回收二氧化碳的工艺，其工艺过程如下：工业尾气进入吸收塔底部，与从吸收塔顶部进入的吸收液接触，吸收塔釜得到富液；所述富液通过富液泵后经分流器分为两股，第一股富液从解吸塔顶喷淋进入；第二股富液从解吸塔中下部进入解吸塔解吸，被解吸出来带有少量水蒸汽的二氧化碳由解吸塔顶排出；解吸后的贫液与第一股富液换热后经贫液冷却器冷却后从吸收塔顶部进入吸收塔循环利用，采用吸收液含有乙醇胺溶剂浓度为20％～50％，吸收和解析过程工艺流程比较复杂。

US 3970713公开了一种多管式反应器，内部为长度4-8米和内直径为20-50mm的反应管。在典型的多管式反应器中，催化剂被布置在反应器管中。载热流体在外部围绕反应器管循环，以去除由反应产生的热量。多管式反应器运合于具有大量反应热的反应以及极为热敏的反应。由于其反应器从头到尾相对均匀的温度、温度变化小，一般少于20℃，多管式反应器通常称为“等温反应器”。

CN202113842公开了一种合成醋酸乙烯的新型固定床反应器。这种反应器在一定程度上提高了热交换效率，能够有效的避免“飞温”现象的发生，也降低了载热体的用量，减少了装置的操作成本。但该方法中，存在加工困难、设备费用高等缺点。

目前醋酸酯行业已有的专利和技术都是注重于催化剂的制备技术和反应器的改进技术，还没有关注醋酸酯生产制备过程中产品气中二氧化碳的脱除与利用的装置与方法；行业外有相关的吸收解析装置，但是如果直接用于醋酸酯生产过程中，则存在吸收液损失大、二氧化碳脱除率不高、吸收液循环量大、能耗高的问题本发明将常见的吸收解析装置进一步改进，增加了吸收液分配管线、吸收液回收装置与二氧化碳利用装置，有针对性的解决了该问题。

发明内容