一种乙炔法合成的醋酸乙烯的精制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种乙炔法合成的醋酸乙烯的精制方法及装置；包括反应产物液相脱除乙炔的步骤；包括将反应液进行两项分离，塔顶产物为醋酸乙烯、乙醛、丙酮、醋酸甲酯等，塔釜产物为醋酸、丁烯醛、醋酐等；包括对塔顶产物醋酸乙烯的分离精制及回收、对乙醛等进行分离精制的步骤；包括对塔釜产物醋酸进行精制及回收、对丁烯醛等杂质进行分离的步骤；包括对醋酸残渣进行尾气处理的步骤。本发明专利技术在于重新设计新的分离工艺，提高了醋酸乙烯产品、乙醛副产品纯度及收率，提高了反应液中的醋酸回收率，降低了实际工艺生产中的操作难度，大幅降低了生产能耗。醋酸乙烯的纯度达到99.9％wt，醋酸的回收率达98.0％，乙醛的纯度达到99.95％wt。

Method and device for refining vinyl acetate synthesized by acetylene process

The invention relates to a method and a device for refining a synthesis of vinyl acetate acetylene; reaction products including liquid acetylene removal steps; including the reaction solution of two separate top product of vinyl acetate, acetaldehyde, acetone, methyl acetate, acetic acid, Ding Xiquan tower products, including acetic anhydride; separation and purification and the recovery, top product of vinyl acetate to acetaldehyde were separated and refined; including the tower for refining and recycling products of acetic acid and separation steps of crotonaldehyde and other impurities; including exhaust gas processing steps of acetic acid residue. The present invention is to design a new separation process, improve the product of vinyl acetate and acetaldehyde - product purity and yield, improve the recovery of acetic acid in the reaction solution rate, reduce the actual production process in the difficulty of operation, greatly reduces the energy consumption of production. The purity of vinyl acetate reached 99.9%wt, the recovery rate of acetic acid reached 98%, and the purity of acetaldehyde reached 99.95%wt.

【技术实现步骤摘要】
一种乙炔法合成的醋酸乙烯的精制方法及装置
本专利技术属于化工精馏分离领域，涉及一种乙炔法合成的醋酸乙烯的精制低能耗高纯度的分离新方法及装置。
技术介绍
醋酸乙烯(VAC)，也称为醋酸乙烯酯，分子式为CH3COOCH＝CH2，世界上产量最大的有机化工产品之一，也是世界上50种用量最大的有机化工产品之一。醋酸乙烯是饱和酸和不饱和醇的简单酯，通过自身聚合或与其它单体共聚，可以生成聚乙烯醇(PVA)、醋酸乙烯-乙烯共聚物(EVA)、聚醋酸乙烯(PVAC)、醋酸乙烯─氯乙烯共聚物(EVC)等聚合物。这些产物的用途十分广泛，一般可用于粘接剂、纸张或织物的上胶剂、油漆、墨水、皮革加工、乳化剂、水溶性膜、土壤改良剂等，被广泛用于化工、纺织、轻工、造纸、建筑、汽车等领域。乙炔法制醋酸乙烯的过程主要分为合成工段和精制工段。合成工段的主要作用是利用醋酸和乙炔合成醋酸乙烯，精制工段的主要作用是将反应液中的醋酸乙烯分离并精制。精制后的醋酸乙烯可以直接作为产品出售，或者送至聚合工段将醋酸乙烯聚合为聚醋酸乙烯，再经过醇解工段制成聚乙烯醇，聚乙烯醇可以用作维伦、涂料、特种橡胶的生产原料。乙炔法合成醋酸乙烯的精制工段的进料为合成工段送来的反应液和聚合工段返回的物料，主要包括醋酸乙烯、醋酸、乙炔、乙醛、醋酸甲酯、甲醇、丁烯醛、二乙酸亚乙酯、醋酸酐、丙酮和水等组分。该工段的主要目的是(1)将反应液中的醋酸乙烯分离出来，并达到聚合工艺所规定的质量指标；(2)将反应液中未反应的醋酸分离出来，并除去其中的杂质，返回合成工段循环使用；(3)若是连续生产聚乙烯醇，则还需将聚合工段返回的大量未聚合的醋酸乙烯除杂提纯，并循环使用；(4)将反应液中的乙炔回收，并送往合成工段精制循环使用；(5)将反应液中的副产物分离，其中乙醛可副产醋酸，纯度较高的丁烯醛可以出售。1988年，马彦贵等在《聚乙烯醇生产技术》中提到醋酸乙烯精制的工艺流程。主要为：反应液在第一精馏塔中脱除轻组分后，塔釜液由塔底连续加入第二精馏塔中，第二精馏塔的作用是将醋酸乙烯和醋酸分开，塔釜液为粗醋酸，用泵连续送往第五精馏塔，塔顶馏出物的50％送往第三精馏塔；第三精馏塔为醋酸乙烯精制塔，塔顶冷凝液一部分回流，一部分加入第四精馏塔中，塔釜液侧采出醋酸乙烯；第五精馏塔的作用是醋酸精制，塔顶馏出液部分回流，部分采出加入到第六精馏塔醋酸回收塔中；另外第七精馏塔作为萃取塔，采用液液萃取的方式将乙醛和醋酸乙烯分离开；除此之外还包括第八精馏塔，第九精馏塔乙醛精馏塔；整个醋酸乙烯精制工段的流程主要包括粗分系统、醋酸乙烯精制系统、醋酸精制和回收系统等。在上述的传统工艺流程中，存在以下问题：VAC产品从第三精馏塔的侧采流股得到，要同时保证侧采流股中不含轻组分、重组分杂质，需要极高的工艺设计施工标准和严格的生产参数控制，在实际的生产中，很难得到高纯度的VAC产品；其次，现有的工艺流程中，混合物料进入精制工段后，首先在第一精馏塔的塔顶分离乙醛等轻组分，由于乙醛等轻组分在混合物料中的比重不大，第一精馏塔再沸器的加热负荷较大；现有工艺中，从反应也中脱除的乙炔气体，设置了两个塔分别对其进行那个酸洗和水洗，设备投资较大；另外，现有的工艺流程采用萃取法脱除丙酮杂质，分离效率不高，分离结果不理想；现有工艺中，对醋酸残渣的回收利用不高，导致残渣废弃物中含有大量的醋酸，造成原料的浪费，并且未设置残渣尾气处理装置，对环境的不良影响较大；传统工艺中，分离顺序存在加大的优化空间，对整个流程的能源利用不充分，有待改进。综上所述，现有的乙炔合成的醋酸乙烯的精制方法，工艺冗长，各塔功能不明确，产品指标较差，能耗较高。因此，设计专利技术一种乙炔法合成的醋酸乙烯的精制方法，有效避免上述问题，提高产品指标，降低能耗，是提升醋酸乙烯生产工艺的关键。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种乙炔法合成的醋酸乙烯的精制工段的工艺路线及生产装置，应用该方法于乙炔法制醋酸乙烯反应液分离中，该方法对比现有工艺及专利，显著提高了醋酸乙烯产品的纯度和品质，同时提高了反应液中醋酸的回收率及其品质，在获得高附加值、高纯度的乙醛等产品同时，大幅降低了系统能耗，提高了产品质量标准，降低生产操作难度，减少了污染排放。本专利技术解决其技术路线所采用的技术方案是：一种乙炔法合成的醋酸乙烯的分离方法，包括如下步骤：(1)包括反应产物液相脱除乙炔，并在洗涤脱气塔内对乙炔气体进行酸洗、水洗的步骤；(2)包括将反应液首先按照醋酸乙烯为粗分塔主要塔顶产物、醋酸作为粗分塔主要塔釜产物，粗分塔塔顶分离得到醋酸乙烯、乙醛、丙酮、醋酸甲酯，粗分塔塔釜分离得到醋酸、丁烯醛、醋酐、二乙酸亚乙酯的步骤；(3)包括对粗分塔塔顶产物醋酸乙烯、乙醛、丙酮、醋酸甲酯进一步分离精制得到高纯度醋酸乙烯，然后对乙醛、丙酮、醋酸甲酯分离精制得到高纯度乙醛，对丙酮、醋酸甲酯进行分离脱除，并进一步回收残留醋酸乙烯的步骤；(4)包括对粗分塔塔釜产物醋酸、丁烯醛、醋酐、二乙酸亚乙酯进行进一步精制得到高纯度醋酸，然后对丁烯醛杂质进行脱除排杂，专门针对醋酸塔塔釜重组分残渣进一步回收残留醋酸的步骤；(5)包括对残渣池的醋酸残渣释放气体进行的尾气处理步骤。上述技术方案中，步骤(1)为：来自合成得到的反应液经过洗涤脱气塔脱除乙炔后作为粗分塔的进料，并且脱除的乙炔在洗涤脱气塔内完成了醋酸洗涤吸收反应液，去离子水洗涤吸收醋酸，洗涤脱气塔上段水洗涤加入的去离子水，进入后续的精制系统，在粗分系统中与醋酸乙烯形成共沸物，降低粗分塔塔顶温度，减少塔釜再沸器热负荷和塔顶冷凝器冷负荷。上述技术方案中，步骤(2)为：洗涤脱气塔塔釜采出流股进入粗分塔进行两项分离，粗分塔塔顶得到醋酸乙烯、乙醛、丙酮、醋酸甲酯、水，粗分塔塔釜分离得到醋酸、丁烯醛、醋酐、二乙酸亚乙酯；其中粗分塔塔顶流股分相后采出油相，以醋酸乙烯为主要物料的油相作为粗VAC塔进料，粗分塔塔釜采出以醋酸为主要物料作为醋酸塔的进料。上述技术方案中，步骤(3)为：粗分塔塔顶采出的油相流股进入粗VAC塔脱除乙醛、丙酮、醋酸甲酯轻组分，粗VAC塔塔顶流股分相后采出以乙醛、醋酸甲酯为主要物料的油相作为醛酯浓缩塔进料，粗VAC塔塔釜采出以醋酸乙烯为主要物料的流股作为精VAC塔进料；粗VAC塔塔釜采出流股进入精VAC塔进一步精制，从精VAC塔塔顶得到高纯度醋酸乙烯产品，精VAC塔塔釜流股返回粗分塔进料；粗分塔与粗VAC塔塔顶流股的水相混合后，作为脱水塔进料，经过水蒸汽汽提分离后，脱水塔塔顶得到乙醛、醋酸甲酯、丙酮混合物；粗VAC塔塔顶油相与脱水塔的塔顶产物混合后进入醛酯浓缩塔，醛酯浓缩塔塔釜回收得到醋酸乙烯回到粗VAC塔上部回流，醛酯浓缩塔塔顶流股作为乙醛塔进料；醛酯浓缩塔塔顶流股进入乙醛塔侧采得到高纯度的乙醛产品，乙醛塔塔釜流股进入脱丙酮塔，乙醛塔塔顶流股含有少量杂质的乙醛送往焚烧炉；脱丙酮塔的萃取水来自于脱水塔的塔釜，经过脱丙酮塔萃取分离，脱丙酮塔塔顶得到含醋酸乙烯的流股作为VAC回收塔进料，脱丙酮塔塔釜水送去污水处理；脱丙酮塔塔顶组分进入VAC回收塔脱除轻组分杂质后，VAC回收塔塔釜获得前面流股中残留的醋酸乙烯，返回粗VAC塔进料。上述技术方案中，步骤(4)为：粗分塔塔釜流股进入醋酸塔，醋酸塔侧采获得醋酸蒸汽，去本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种乙炔法合成醋酸乙烯的精制方法，其特征是包括如下步骤：(1)包括反应产物液相脱除乙炔，并在洗涤脱气塔内对乙炔气体进行酸洗、水洗的步骤；(2)包括将反应液首先按照醋酸乙烯为粗分塔主要塔顶产物、醋酸作为粗分塔主要塔釜产物，粗分塔塔顶分离得到醋酸乙烯、乙醛、丙酮、醋酸甲酯，粗分塔塔釜分离得到醋酸、丁烯醛、醋酐、二乙酸亚乙酯的步骤；(3)包括对粗分塔塔顶产物醋酸乙烯、乙醛、丙酮、醋酸甲酯进一步分离精制得到高纯度醋酸乙烯，然后对乙醛、丙酮、醋酸甲酯分离精制得到高纯度乙醛，对丙酮、醋酸甲酯进行分离脱除，并进一步回收残留醋酸乙烯的步骤；(4)包括对粗分塔塔釜产物醋酸、丁烯醛、醋酐、二乙酸亚乙酯进行进一步精制得到高纯度醋酸，然后对丁烯醛杂质进行脱除排杂，专门针对醋酸塔塔釜重组分残渣进一步回收残留醋酸的步骤；(5)包括对残渣池的醋酸残渣释放气体进行的尾气处理步骤。

【技术特征摘要】
1.一种乙炔法合成醋酸乙烯的精制方法，其特征是包括如下步骤：(1)包括反应产物液相脱除乙炔，并在洗涤脱气塔内对乙炔气体进行酸洗、水洗的步骤；(2)包括将反应液首先按照醋酸乙烯为粗分塔主要塔顶产物、醋酸作为粗分塔主要塔釜产物，粗分塔塔顶分离得到醋酸乙烯、乙醛、丙酮、醋酸甲酯，粗分塔塔釜分离得到醋酸、丁烯醛、醋酐、二乙酸亚乙酯的步骤；(3)包括对粗分塔塔顶产物醋酸乙烯、乙醛、丙酮、醋酸甲酯进一步分离精制得到高纯度醋酸乙烯，然后对乙醛、丙酮、醋酸甲酯分离精制得到高纯度乙醛，对丙酮、醋酸甲酯进行分离脱除，并进一步回收残留醋酸乙烯的步骤；(4)包括对粗分塔塔釜产物醋酸、丁烯醛、醋酐、二乙酸亚乙酯进行进一步精制得到高纯度醋酸，然后对丁烯醛杂质进行脱除排杂，专门针对醋酸塔塔釜重组分残渣进一步回收残留醋酸的步骤；(5)包括对残渣池的醋酸残渣释放气体进行的尾气处理步骤。2.如权利要求1所述的精制方法，其特征是步骤(1)为：来自合成得到的反应液经过洗涤脱气塔脱除乙炔后作为粗分塔的进料，并且脱除的乙炔在洗涤脱气塔内完成了醋酸洗涤吸收反应液，去离子水洗涤吸收醋酸，洗涤脱气塔上段水洗涤加入的去离子水，进入后续的精制系统，在粗分系统中与醋酸乙烯形成共沸物，降低粗分塔塔顶温度，减少塔釜再沸器热负荷和塔顶冷凝器冷负荷。3.如权利要求1所述的精制方法，其特征是步骤(2)为：洗涤脱气塔塔釜采出流股进入粗分塔进行两项分离，粗分塔塔顶得到醋酸乙烯、乙醛、丙酮、醋酸甲酯、水，粗分塔塔釜分离得到醋酸、丁烯醛、醋酐、二乙酸亚乙酯；其中粗分塔塔顶流股分相后采出油相，以醋酸乙烯为主要物料的油相作为粗VAC塔进料，粗分塔塔釜采出以醋酸为主要物料作为醋酸塔的进料。4.如权利要求1所述的精制方法，其特征是步骤(3)为：粗分塔塔顶采出的油相流股进入粗VAC塔脱除乙醛、丙酮、醋酸甲酯轻组分，粗VAC塔塔顶流股分相后采出以乙醛、醋酸甲酯为主要物料的油相作为醛酯浓缩塔进料，粗VAC塔塔釜采出以醋酸乙烯为主要物料的流股作为精VAC塔进料；粗VAC塔塔釜采出流股进入精VAC塔进一步精制，从精VAC塔塔顶得到高纯度醋酸乙烯产品，精VAC塔塔釜流股返回粗分塔进料；粗分塔与粗VAC塔塔顶流股的水相混合后，作为脱水塔进料，经过水蒸汽汽提分离后，脱水塔塔顶得到乙醛、醋酸甲酯、丙酮混合物；粗VAC塔塔顶油相与脱水塔的塔顶产物混合后进入醛酯浓缩塔，醛酯浓缩塔塔釜回收得到醋酸乙烯回到粗VAC塔上部回流，醛酯浓缩塔塔顶流股作为乙醛塔进料；醛酯浓缩塔塔顶流股进入乙醛塔侧采得到高纯度的乙醛产品，乙醛塔塔釜流股进入脱丙酮塔，乙醛塔塔顶流股含有少量杂质的乙醛送往焚烧炉；脱丙酮塔的萃取水来自于脱水塔的塔釜，经过脱丙酮塔萃取分离，脱丙酮塔塔顶得到含醋酸乙烯的流股作为VAC回收塔进料，脱丙酮塔塔釜水送去污水处理；脱丙酮塔塔顶组分进入VAC回收塔脱除轻组分杂质后，VAC回收塔塔釜获得前面流股中残留的醋酸乙烯，返回粗VAC塔进料。5.如权利要求1所述的精制方法，其特征是步骤(4)为：粗分塔塔釜流股进入醋酸塔，醋酸塔侧采获得醋酸蒸汽，去精VAC塔再沸器换热后得到醋酸产品，醋酸塔塔顶蒸汽去粗VAC塔再沸器换热后，采出一部分去丁烯醛塔除杂，醋酸塔塔釜得到重组分作为醋酸回收塔进料；醋酸塔塔顶流股进入丁烯醛塔分离丁烯醛，丁烯醛塔塔顶流股进行分相后，油相富集丁烯醛，排出界区，丁烯醛塔塔釜流股回到醋酸塔进料；醋酸塔塔釜流股进入醋酸回收塔，醋酸回收塔塔顶回收得到醋酸蒸汽直接返回醋酸塔上部，醋酸回收塔塔釜的重组分进入残渣蒸发罐进一步回收残留醋酸；丁烯醛塔塔顶水相部分回流，部分进入废水塔，废水塔塔塔顶流股回到丁烯醛塔分相罐，废水塔塔釜得到的水送往醋酸回收塔塔釜，进而稀释重组分并水解醋酐及二醋酸亚乙酯生成醋酸。6.如权利要求1所述的精制方法，其特征是步骤(5)为：残渣蒸发罐中蒸发醋酸后的残渣排...

【专利技术属性】
技术研发人员：张敏华，董秀芹，李永辉，余英哲，耿中峰，刘成，欧阳胜利，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12