[发明专利]一种循环丙烯氧化法制丙烯酸中的精制蒸馏塔

说明书

本发明涉及一种循环丙烯氧化法制丙烯酸中的精制蒸馏塔，涉及化工设备技术领域，包括外壳、上隔层、下隔层、套管、气道和流道，外壳为空心的柱状结构，上隔层固连在外壳内腔上部，下隔层固连在外壳内腔下部，以使外壳分为三个空腔，从上至下分别为脱轻区、脱醋酸区和精制区，脱轻区与脱醋酸区相通，脱醋酸区和精制区相通；若干根套管间隔固连在下隔层下方的外壳内，套管内穿有加热管；气道固连在下隔层上，气道顶部延伸至上隔层下部，螺旋状的流道固连在气道外部，流道外壁与外壳内壁抵接，本发明具有只通过一个蒸馏塔就可完成对丙烯酸的粗提纯和细提纯，无需使用多组蒸馏塔，节省工厂占地面积，此外还可节约能源的优点。

技术领域

本发明涉及化工设备技术领域，尤其涉及一种循环丙烯氧化法制丙烯酸中的精制蒸馏塔。

背景技术

近年来，随着高吸水性树脂和洗涤助剂用量的增长而进一步拉动了丙烯酸产品的市场需求量，大大拓展了丙烯酸用途，使本来就应用面很广的丙烯酸产品备受青睐，促进了丙烯酸工业生产方法及工艺的更新发展。丙烯酸的生产方法经历了氰乙醇法、雷普（REPPE）法（羰基合成法）、烯酮法、丙烯腈水解法和丙烯氧化法，前面4种工艺因技术和经济原因已经逐步被淘汰。20世纪80年代后新建和扩建的丙烯酸装置均采用丙烯氧化法。丙烯氧化法原料（丙烯、空气和水蒸气）来源充足，其核心是催化剂的选择与工艺的优化组合。经过多年探索，丙烯氧化法在催化剂和工艺方面得到了较多改进，丙烯氧化生产丙烯酸主要有一步法和两步法，由于两步法技术上可靠、产品收率高、产品质量稳定、经济效益高而成为目前主要的丙烯酸生产方法。

成熟的生产方法工业化放大的关键就是装置。丙烯氧化法催化剂和工艺改进对生产装置的要求也越来越高，特别是如何在不提高能源消耗量上提高热效率。其中热效率较低的一般就是蒸馏塔，虽然蒸馏塔能够将所需的物料进行加热汽化以达到提纯的目的，但是加热过程中很多热量并未真正参与到物料的吸热汽化中，造成较多能量散失，热效率降低。而且整条生产线上还布置多个蒸馏塔用于提纯不同的物料，单个蒸馏塔热效率低，则多个蒸馏塔所造成的能量损耗十分巨大。

因此，针对以上不足，需要提供一种循环丙烯氧化法制丙烯酸中的精制蒸馏塔。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是解决现有蒸馏塔热效率低的问题。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种循环丙烯氧化法制丙烯酸中的精制蒸馏塔，包括外壳、上隔层、下隔层、套管、气道和流道，外壳为空心的柱状结构，上隔层固连在外壳内腔上部，下隔层固连在外壳内腔下部，以使外壳分为三个空腔，从上至下分别为脱轻区、脱醋酸区和精制区，脱轻区与脱醋酸区相通，脱醋酸区和精制区相通；若干根套管间隔固连在下隔层下方的外壳内，套管内穿有加热管；气道固连在下隔层上，气道顶部延伸至上隔层下部，螺旋状的流道固连在气道外部，流道外壁与外壳内壁抵接。

作为对本发明的进一步说明，优选地，套管为空心金属管，所述加热管优选红外线加热管，套管与所述加热管之间填充有润滑油脂。

作为对本发明的进一步说明，优选地，上隔层上部一侧的外壳上固连有转移管，转移管上连接有泵体和检测装置，转移管出口端伸入至脱醋酸区内且位于流道正上方。

作为对本发明的进一步说明，优选地，外壳顶部固连有进料口，上隔层上方一侧的外壳上固连有共沸剂注入口，进料口一侧固连有排气口。

作为对本发明的进一步说明，优选地，气道为圆柱筒状结构，气道底部与精制区相通，气道轴线方向与外壳轴线方向重合，气道顶部口径收缩并弯折，气道弯折部长度方向垂直外壳轴线且伸出外壳外。

作为对本发明的进一步说明，优选地，气道外径满足：

其中D为外壳内径；