醋酸裝置中尾氣有用組分的回收方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種醋酸裝置中尾氣有用組分的回收方法，主要解決現(xiàn)有技術(shù)存在流程復雜，裝備投資大，冷量消耗高，甲醇損耗大的問題。本發(fā)明通過采用使來自反應工序的尾氣和來自精餾工序的尾氣在尾氣吸收塔中與甲醇接觸，尾氣吸收塔塔頂物流送至火炬系統(tǒng)，塔釜物流循環(huán)至反應工序；所述甲醇的溫度為大于0℃至12℃的技術(shù)方案較好地解決了該問題，可用于甲醇低壓羰基合成醋酸尾氣回收的工業(yè)生產(chǎn)中。
【專利說明】醋酸裝置中尾氣有用組分的回收方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種醋酸裝置中尾氣有用組分的回收方法。
【背景技術(shù)】
[0002]醋酸是重要的有機酸之一，主要用于合成醋酸乙烯、醋酸纖維、醋酸酯、金屬醋酸鹽等，還可用作其他有機合成過程的溶劑，如PTA生產(chǎn)等，也是制藥、燃料、農(nóng)藥、感光材料以及其他有機合成的重要原料。
[0003]20世紀70年代，孟山都(Monsanto)成功開發(fā)了甲醇低壓羰基合成工藝，該工藝現(xiàn)已成為全球醋酸的主要生產(chǎn)方法。羰基合成醋酸反應生成物經(jīng)過精餾處理，產(chǎn)生的尾氣主要含有碘甲烷。碘甲烷作為羰基合成醋酸的助催化劑，如果直接排出或焚燒既會浪費原料，又會造成環(huán)境污染。傳統(tǒng)工藝的尾氣處理單元包括尾氣吸收塔和解吸塔，采用重組分塔塔頂餾出物(主要為醋酸)作為吸收劑，對尾氣中的碘甲烷加以回收處理并通過解吸步驟再生吸收劑。由于醋酸的腐蝕性強，對設備材質(zhì)的要求較高；且吸收劑醋酸容易結(jié)晶，造成管道堵塞，所以回收工序中管道需要保溫，從而增加投資和能耗。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，文獻CN1520920A公開了一種從甲醇低壓羰基合成醋酸尾氣中回收有用組分的工藝方法。該羰基合成醋酸工藝尾氣吸收工序中包括高壓吸收塔和低壓吸收塔。高壓吸收塔用以回收來自合成工序高壓尾氣中的有機組分，低壓吸收塔用以回收來自精餾工序低壓尾氣中的有機組分，主要都是碘甲烷等。其特征在于以羰基化反應的原料甲醇作為吸收劑，對尾氣中的碘甲烷等有機組分回收后再采用變壓吸附技術(shù)對尾氣中的一氧化碳加以回收。高壓吸收塔所用的吸收劑最佳溫度是O~20°C，低壓吸收塔所用的吸收劑的最佳溫度是-20~0°C。該發(fā)明的優(yōu)點是:碘甲烷在甲醇中的溶解度大，用甲醇做吸收劑，吸收劑用量小。經(jīng)過吸收工序后可直接把含有碘甲烷的飽和甲醇可直接送去合成工序,省去吸收劑再生的步驟，降低能耗。此外，甲醇的腐蝕性較醋酸的弱,對設備材料的要求降低。甲醇不易結(jié)晶，不會堵塞管道。但是，該方法需要高壓、低壓兩個吸收塔，裝備投資大；低壓吸收塔的操作溫度為-20~0°C，冷量消耗高；高壓吸收塔的操作溫度可高達20V,甲醇在此溫度下易揮發(fā)，損失大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)存在流程復雜，裝備投資大，冷量消耗高，甲醇損耗大的問題，提供一種新的醋酸裝置中尾氣有用組分的回收方法。該方法具有流程簡單，裝備投資小，能耗低，甲醇損耗低的特點。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種醋酸裝置中尾氣有用組分的回收方法，使來自反應工序的尾氣和來自精餾工序的尾氣在尾氣吸收塔中與吸收劑甲醇接觸，尾氣吸收塔塔頂物流送至火炬系統(tǒng)，塔釜物流循環(huán)至反應工序；所述甲醇的溫度為大于(TC至12°C。
[0007] 上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述甲醇的溫度為大于0°C至10°C。更優(yōu)選地，所述甲醇的溫度為大于0°c至8°C。
[0008]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，以重量百分比計，所述來自反應工序的尾氣包括:甲烷
4~10%，C025 ~45%，C025 ~20%，碘甲烷 20 ~40%。
[0009]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，重量百分比計，所述來自精餾工序的尾氣包括:甲烷
5~10%，C030 ~45%，C025 ~15%，碘甲烷 20 ~40%。
[0010]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述尾氣吸收塔為填料吸收塔。
[0011]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，尾氣吸收塔壓力為0.1~0.3MPa。
[0012]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述有用組分為碘甲烷。
[0013]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述來自反應工序的尾氣壓力為0.2~0.5MPa。
[0014]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述來自精餾工序的尾氣壓力為0.1~0.2MPa。
[0015]本發(fā)明方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，只設置了一個尾氣吸收塔，通過控制吸收劑的溫度，使得碘甲烷的回收率達到了 100%，與兩個吸收塔的效果相當，但節(jié)省了裝備投資和操作費用；控制吸收劑的溫度為大于0°c至12°c，一方面可以減少甲醇的揮發(fā)，另一方面由于減少了一個低壓吸收塔，不需要將吸收劑甲醇冷卻到-20~0°C的冷量，從而節(jié)省了能耗20~30%，取得了較好的技術(shù)效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明方法示意圖。
[0017]圖2為現(xiàn)有技術(shù)流程示意圖。
[0018]圖1中，I為羰基合成反應器，2為閃蒸罐，3為反應器頂部分液罐，4為循環(huán)冷卻器，5為尾氣吸收塔，6為甲醇冷卻器，7為輕組分塔，8為重組分塔，9為輕組分塔頂部分液罐，10為甲醇，11為CO，12為羰基合成反應器頂部物流，13為羰基合成反應器底部外循環(huán)物流，14為羰基合成反應器底部進入閃蒸罐的物流，15為反應器頂部分液罐液相物流，16為閃蒸罐頂部氣相物流，17為閃蒸罐底部液相物流，18為輕組分塔頂部氣相物流，19為輕組分塔底部液相物流，20為輕組分塔頂部分液罐的液相物流，113為反應工序尾氣，211為精餾工序尾氣。
[0019]圖2中，21為來自反應工序的尾氣，22為來自精餾工序的尾氣，23為高壓吸收塔，24為低壓吸收塔，25為第一股甲醇冷卻器，26為第二股甲醇冷卻器，27為第一股甲醇，28為第二股甲醇，29為高壓吸收塔塔頂物流，30為高壓吸收塔塔釜物流，31為低壓吸收塔塔頂物流，32為低壓吸收塔塔釜物流。
[0020]圖1中，原料甲醇分為兩部分，一部分作為反應原料，另一部分作為吸收塔吸收劑。CO和甲醇進入羰基合成反應器1，反應后，頂部得到氣相物流12，底部得到第一股液相物流13和第二股液相物流14 ;第一股液相物流13經(jīng)循環(huán)冷卻器4冷卻后返回至反應器。氣相物流12經(jīng)冷卻后進入反應器頂部分液罐3，分液后，得到液相物流15和反應工序尾氣物流113 ;液相物流15返回至反應器。羰基合成反應器I底部第二股液相物流14進入閃蒸罐2，閃蒸罐頂部得到氣相物流16，底部得到液相物流17 ;液相物流17返回至反應器。閃蒸塔頂部氣相物流16進入輕組分塔7，塔頂?shù)玫綒庀辔锪?8，塔釜得到液相物流19 ;液相物流19進入重組分塔8繼續(xù) 精制以獲得醋酸產(chǎn)品；氣相物流18經(jīng)冷卻后進入輕組分塔頂部分液罐9，分液后，得到精餾工序尾氣物流211和液相物流20 ;液相物流20返回至輕組分+Pt O
[0021]尾氣吸收單元僅設置一個尾氣吸收塔5，以羰基化反應的原料甲醇為吸收劑，來自反應工序的尾氣113和來自精餾工序的尾氣211混合后直接進入尾氣吸收塔5，與經(jīng)甲醇冷卻器6冷卻后的吸收劑甲醇接觸。經(jīng)過吸收塔的處理，塔頂物流含有H2、CH4, N2, CO、CO2和少量甲醇，可以直接送到火炬系統(tǒng)；塔底富液主要為甲醇和碘甲烷及少量的醋酸甲酯，可以直接通往反應裝置。
[0022]圖2中，尾氣吸收單元設置高壓和低壓兩個吸收塔。來自反應工序的尾氣進入高壓吸收塔，與第一股甲醇接觸。來自精餾工序的尾氣進入低壓吸收塔，與第二股甲醇接觸。兩個塔的塔頂物流進入后序變壓吸附工序，塔釜物流混合后通往反應工序。
[0023]下面通過實施例對本發(fā)明作進一步的闡述。
【具體實施方式】
[0024]【實施例1】
[0025]采用圖1所示流程。尾氣吸收單元僅設置一個尾氣吸收塔，以羰基化反應的原料甲醇為吸收劑，來自反應工序的尾氣和來自精餾工序的尾氣直接進入尾氣吸收塔。經(jīng)過吸收塔的處理，塔頂物流含有H2、CH4, N2, CO、CO2和少量甲醇，可以直接送到火炬系統(tǒng)；塔底富液主要為甲醇和碘甲烷及少量的醋酸甲酯，可以直接通往反應裝置。
[0026]以重量百分比計，所述來自反應工序的尾氣包括:甲烷4.2%，C040.5%，C0214.7%，碘甲烷25.5%，壓力為0.3MPa。來自精餾工序的尾氣包括:甲烷6.4%，C035.2%，C027.2%，碘甲烷28.7%，壓力為0.2IMPaο總的尾氣吸收塔進料組成為:氫氣0.1%,甲烷5.5%，氮氣
9.3%,C037.2%, C0210%,甲醇 551ppm，碘甲烷 27.5%，醋酸甲酯 9.9%，醋酸 0.1%，Η200.3%。吸收劑甲醇溫度為5°C。吸收塔壓力為0.2MPa。
[0027]吸收處理結(jié)果見表1，碘甲烷回收率達到100%，甲醇冷卻器熱負荷為302.2KW。
[0028]表1
[0029]
【權(quán)利要求】
1.一種醋酸裝置中尾氣有用組分的回收方法，使來自反應工序的尾氣和來自精餾工序的尾氣在尾氣吸收塔中與吸收劑甲醇接觸，尾氣吸收塔塔頂物流送至火炬系統(tǒng)，塔釜物流循環(huán)至反應工序；所述甲醇的溫度為大于0°c至12°C。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述醋酸裝置中尾氣有用組分的回收方法，其特征在于所述甲醇的溫度為大于0°C至10°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述醋酸裝置中尾氣有用組分的回收方法，其特征在于所述甲醇的溫度為大于0°c至8°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述醋酸裝置中尾氣有用組分的回收方法，其特征在于以重量百分比計，所述來自反應工序的尾氣包括:甲烷4~6%，C035~45%，CO2IO~20%，碘甲烷20~30%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述醋酸裝置中尾氣有用組分的回收方法，其特征在于以重量百分比計，所述來自精餾工序的尾氣包括:甲烷5~10%，C030~40%，C025~15%，碘甲烷20~30%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述醋酸裝置中尾氣有用組分的回收方法，其特征在于所述尾氣吸收塔為填料吸收塔。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述醋酸裝置中尾氣有用組分的回收方法，其特征在于尾氣吸收塔壓力為0.1~0.5MPa。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述醋酸裝置中尾氣有用組分的回收方法，其特征在于所述有用組分為碘甲烷。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述醋酸裝置中尾氣有用組分的回收方法，其特征在于所述來自反應工序的尾氣壓力為0.2~0.5MPa。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述醋酸裝置中尾氣有用組分的回收方法，其特征在于所述來自精餾工序的尾氣壓力為0.1~0.2MPa。
【文檔編號】C07C17/38GK103936549SQ201410084174
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年3月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月7日
【發(fā)明者】張藝, 徐曼, 許慎艷, 張翼, 賈微, 賈震 申請人:中石化上海工程有限公司, 中石化煉化工程（集團）股份有限公司