[实用新型]一种由电石炉尾气制丙烯酸的系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及化工领域，特别是一种由电石炉尾气制丙烯酸的系统。

背景技术

密闭式电石炉的尾气温度达到1000℃以上，成分主要以CO为主，大约占到80％左右。生产1吨电石一般要产生400多立方米尾气。目前80％以上企业产生的尾气都是直接排入大气中，如此巨大的尾气量排放到空气中对空气的污染十分严重。由于电石生产间歇出炉、时常小修、停电、限电等因素，所以尾气量与温度波动不平稳。尾气内含有微量焦油，容易使布袋粘结堵塞。并且尾气中含尘量大，炉尘具有粘、轻、细不易捕集的特点。而且尾气具有本身的潜热和显热，同时又具有难以除尘净化的大量粉尘。不完善的尾气净化和利用技术不但对能源是极大的浪费，而且对于环境污染是相当大的危害。

因此，需要一种完善的尾气净化和利用技术，将电石炉的尾气中的有效资源进行利用而且又不会对环境造成危害。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种由电石炉尾气制丙烯酸的系统，以及使用该系统制备丙烯酸的方法。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

根据本实用新型，提供一种由电石炉尾气制丙烯酸的系统，包括：

换热装置，该换热装置的气体进口连接到电石炉尾气管道；

除尘装置，该除尘装置的进口与换热装置的出口相连；

净化装置，该净化装置的进口与除尘装置的出口相连；

提纯装置，该提纯装置的进口与净化装置的出口相连；

压缩机，该压缩机的进口与提纯装置的出口相连；以及

反应器，该反应器的气体进口与压缩机的出口相连，反应器还具有液体进口和排出口。液体进口用于送入液体物料，排出口用于排出产物丙烯酸及未反应的气体物料。

进一步地，反应器的排出口连接冷凝装置，该冷凝装置具有气体出口和液体出口，该气体出口用于排出未反应的气体物料，该液体出口用于排出产物丙烯酸。

进一步地，换热装置的换热介质出口连接换热管道，通过换热管道对反应器加热。

进一步地，所述反应器为单层反应器或双层反应器，所述双层反应器具有外层和内腔，所述液体进口和所述气体进口均通入至反应器内腔。

进一步地，换热管道可通过以下方式对反应器加热：换热管道通过接触和/或热辐射对反应器加热；或者换热管道与反应器外层连通，通过向反应器外层输送换热介质以对反应器内腔加热。

这里，当换热管道通过热辐射对反应器加热时，反应器是单层反应器。

这里，反应器可以是现有技术中的单层反应器，将换热管道设置在反应器外围而不与反应器连通，以对反应器加热；反应器也可以是现有技术中的双层反应器，将换热管道与双层反应器的外层连通向外层输送换热介质，使换热介质对反应器内层加热，反应物通过液体进口和气体进口被输送至反应器内层在内层发生化学反应制备丙烯酸。通过调节换热介质的流量或换热管道与反应器间热辐射距离的大小可以调节对反应器的加热程度，从而使反应器的温度控制在反应温度范围内。优选的，反应器装有冷却装置以在反应器温度超过反应温度范围时对反应器冷却。更优选的，反应器带有搅拌装置，用于搅拌反应物使得反应液受热均匀。

这里的反应器可以是例如专利CN104826558B中公开的浆态床反应器。

进一步地，提纯装置为变压吸附分离装置、变温吸附分离装置、深冷分离装置和膜分离装置的至少一种。

进一步地，除尘装置采用干法除尘和/或湿法除尘。

根据本实用新型，提供一种采用如上的系统制备丙烯酸的方法，包括以下步骤：

步骤一：将高温的电石炉尾气经过换热装置冷却，热量输送至反应器，用于向反应器加热；

步骤二：将经过步骤一处理的电石炉尾气送入除尘装置除去电石炉尾气中的粉尘固体；

步骤三：将经过步骤二处理的电石炉尾气送入净化装置脱去电石炉尾气中的硫、氧、碳杂质；

步骤四：将经过步骤三处理的电石炉尾气送入提纯装置除去氢气、甲烷气体，得到纯化一氧化碳气体；

步骤五：将步骤四得到的纯化一氧化碳气体送入压缩机加压至反应压力；

步骤六：将经过步骤五加压的纯化一氧化碳气体、乙炔和水送入反应器中催化加热反应生成丙烯酸，其中反应器使用的热量为步骤一中输送至反应器的热量。

进一步地，步骤六中先将乙炔溶解于有机溶剂和水中，再与加压后的一氧化碳反应。

进一步地，有机溶剂选自四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、丙酮或乙酰丙酮中的一种或多种组合。