丙烷一步法制丙烯酸生产中的丙烯酸洗涤改进工艺制造技术

技术编号:8902665 阅读:214 留言:0更新日期:2013-07-10 23:14
本发明专利技术涉及一种石油化工装置,一种丙烷一步法制丙烯酸生产中的丙烯酸洗涤改进工艺,其特征在于,设有冷却罐V-101顶部设有循环回流液的喷淋头;冷却罐下部设有循环泵,循环泵的出口设有冷却器,冷却器采用循环水冷却,冷却罐罐内的物料,经循环冷却液喷淋冷却吸收,冷却吸收的高浓度粗丙烯酸液的一部分进行再循环,另一部分高浓度粗丙烯酸液送入精制工序;本发明专利技术的优点,采用冷却罐,减少丙烯酸的聚合,保证了装置的安全,减少丙烯酸的损失,提高产品的收率;减少了急冷塔塔顶脱盐水的使用量,也减少了污水排放量,在急冷塔塔底产生低浓度的粗丙烯酸溶液。高浓度的粗丙烯酸可以降低后续丙烯酸精制单元的操作负荷及能耗,降低运行成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种石油化工装置,更具体地说,一种丙烷一步法制丙烯酸的改进装置。
技术介绍
常规的丙烷一步法制丙烯酸的装置,反应生成的丙烯酸的洗涤、吸收是关键。采用洗涤原理,对于一定的气体溶质,亨利系数随温度变化而变化,温度升高则亨利系数增大,气体的溶解度随温度升高而变小,因此,降低洗涤塔的进料气体的温度和洗涤塔的温度,是解决问题的关键。常规的丙烷一步法制丙烯酸的工艺,将丙烷、氧气和循环气通入反应器R-101中,进行化学反应,反应器的出口含有丙烷、一氧化碳、二氧化碳、丙烯酸反应气体产物,出口温度375°C,生成的丙烯酸在高温下极易发生聚合,堵塞设备和管道,给生产带来安全隐患。为降低反应生成物的温度,采用冷却器E-101,通过锅炉水,进行冷却,冷却器E-101产生低压蒸汽,回收热量,反应生成物的温度可降至275°C,冷却后的气体进入急冷塔T-1OI,在急冷塔T-101塔内与塔顶洗涤水逆流接触,以吸收丙烯酸。存在的问题在于,一是用水量大,反应气体需要全部冷却,在洗涤塔顶需要大量的脱盐水逆流洗涤,消耗大量的脱盐水,同时,也增加污水排放量。二是投资多,急冷塔属于吸收塔,内部设置多层散堆填料。吸收大量的反应气,需要更大的塔径和填料高度,需要的设备一次性投资较大。三是能耗高,急冷塔塔底粗丙烯酸浓度仅为20 %,需要后续精制系统高负荷运行,需要消耗更多的热能耗精制。针对以上问题,·急需一种经济性较好的反应气冷却设施,既要解决反应气的聚合问题,又要可以保证洗涤塔的水洗效果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服传统工艺技术之不足,提供一种丙烷一步法制丙烯酸的改进工艺。一种丙烷一步法制丙烯酸生产中的丙烯酸洗涤改进工艺,包括反应器器R-101、第一冷却器E-101、循环压缩机K-101,其特征在于,设有冷却罐V-101,反应后的混合气体经第一冷却器E-1OI,米用锅炉水进行冷却,产生低压蒸汽,冷却后的气体温度为275°C,冷却后的气体进入冷却罐V-101,冷却罐V-101的工作压力为120 125kPaA,操作温度为65 70°C,停留时间为8 10分;冷却罐V-101顶部设有喷淋头;冷却罐V-101下部设有第一循环泵P-101,第一循环泵P-101出口设有第二冷却器E-102,第二冷却器E-102内的介质温度为43 46°C,第二冷却器E-102采用循环水冷却,冷却罐V-101罐内的物料,经循环冷却液喷淋冷却吸收,冷却吸收的高浓度粗丙烯酸液的一部分,55%进行再循环,另一部分高浓度粗丙烯酸液送入精制工序;冷却罐V-101顶部出来的未冷却的气体进入急冷塔T-101,在急冷塔T-101内的气体和塔的上部脱盐水逆流接触吸收,经吸收后的塔釜液浓度较低,粗丙烯酸液送入精制工序;急冷塔T-101的塔顶工作压力为110 116kPaA,塔底工作压力为112 118kPaA,塔底操作温度为57 66°C,塔顶操作温度为41 50°C,急冷塔T-1Ol为填料塔,塔填料段数为3段;急冷塔T-101塔顶气体,含有大量的未反应的丙烷和惰性气体,其中大部分,85%再经循环压缩机K-101加压,进行再循环回流,回到反应器R-101入口,继续反应,提高全程转化率,另一部分气体,经丙烷回收系统回收丙烷后,至废气焚烧后排放;急冷塔T-101塔底设有第二循环泵P-102,第二循环泵P-102出口设有第三冷却器E-103,第三冷却器E-103内操作温度为45 50°C,急冷塔T-101塔底的物料,经第二循环泵P-102,其中一部分,94%送急冷塔T-101,再进行循环回流,另一部分低浓度的粗丙烯酸送入精制工序。本专利技术的优点:1、采用罐内喷淋冷却,有效地降低了急冷塔进料气体的温度,减少丙烯酸的聚合,保证装置的安全;2、采用罐内喷淋冷却,有效地降低了急冷塔进料气体的温度,保证了急冷塔的洗漆效果,减少丙稀酸的损失,提闻广品的收率;3、采用罐内喷淋冷却设施,利用普通立式罐喷淋冷却,减少了装置的一次性投资。4、采用罐内喷淋冷却设施,在喷淋罐部分丙烯酸气体被自循环的粗丙烯酸水溶液冷却吸收,这种自循环预冷却、预吸收的工艺,减少了急冷塔塔顶脱盐水的使用量,同时,也减少了污水排放量。5、采用自循环喷淋工艺技术,在冷却罐罐底产生高浓度的粗丙烯酸溶液,而未吸收的气体进入急冷塔底部被塔顶脱盐水逆流接触吸收,在急冷塔塔底产生低浓度的粗丙烯酸溶液。高浓度的粗丙烯酸可以降低后续丙烯酸精制单元的操作负荷及能耗,降低运行成本。附图说明图1为本专利技术的简化流程图。 图中有反应器R-101、急冷塔T-101、冷却罐V-101、第一冷却器E-101、第二冷却器E-102、第三冷却器E-103、循环压缩机K-101、第一循环泵P-101、第二循环泵P-102。具体实施例方式下面结合附图和具体实施例,对本专利技术作出进一步地详细描述。某企业的5000吨/年丙烯酸装置,改进工艺后,如图1所示,丙烷、氧气和循环气进入反应器R-101进行化学反应,反应后的混合气体进第一冷却器E-101,采用与进料气换热回收热量,冷却后的气体进入冷却罐V-101 ;冷却罐V-101顶部设有循环回流液的喷淋头;冷却罐V-101下部设有第一循环泵P-101,第一循环泵P-101出口设有第二冷却器E-102,第二冷却器E-102采用循环水冷却,冷却罐V-101罐内的物料,经循环冷却液喷淋冷却吸收,冷却吸收的高浓度粗丙烯酸液的其中一部分,55 %进行再循环回流,另一部分高浓度粗丙烯酸液送入精制工序;冷却罐V-101顶部出来的未冷却的气体进入急冷塔T-101,在急冷塔T-101内的气体和塔的上部脱盐水逆流接触吸收,经吸收后的塔釜液浓度较低,送入粗丙烯酸精制工序;急冷塔T-101塔顶气体,含有大量的未反应的丙烷和惰性气体,其中大部分,85%经过循环压缩机K-101加压,进行循环回流,回到反应器R-101入口,继续反应,提高全程转化率,另一部分气体,经丙烷回收系统回收丙烷后,至废气焚烧后排放;急冷塔T-1Ol塔底部设有第二循环泵p-102,第二循环泵p-102出口设有第三冷却器E-103,急冷塔T-1Ol塔底的物料经第二循环泵P-102,其中一部分,94%去急冷塔T-101进行再循环,另一部分低浓度的粗丙烯酸送入精制工序;以5000吨/年丙烯酸装置为例,改进后的工艺,具体的实施例1、2、3,其工艺参数如表I。表I权利要求1.一种丙烷一步法制丙烯酸生产中的丙烯酸洗涤改进工艺,包括反应器器(R-1Ol)、第一冷却器(E-101)、循环压缩机(K-101),其特征在于,设有冷却罐(V-101),反应后的混合气体经第一冷却器(E-101)、循环压缩机K-101,采用锅炉水进行冷却,产生低压蒸汽,冷却后的气体温度为275°C,冷却后的气体进入冷却罐(V-101),冷却罐(V-101)的工作压力为120 125kPaA,操作温度为65 70°C,停留时间为8 10分;冷却罐(V-101)顶部设有喷淋头;冷却罐(V-101)下部设有第一循环泵(P-101),第一循环泵(P-101)出口设有第二冷却器(E-102),第二冷却器(E-102)内的介质温度为43 46°C,第二冷却器(E-102)采用循环水冷却,冷却罐(V-101)罐内的物料,经循环冷却液喷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种丙烷一步法制丙烯酸生产中的丙烯酸洗涤改进工艺,包括反应器器(R?101)、第一冷却器(E?101)、循环压缩机(K?101),其特征在于,设有冷却罐(V?101),反应后的混合气体经第一冷却器(E?101)、循环压缩机K?101,采用锅炉水进行冷却,产生低压蒸汽,冷却后的气体温度为275℃,冷却后的气体进入冷却罐(V?101),冷却罐(V?101)的工作压力为120~125kPaA,操作温度为65~70℃,停留时间为8~10分;冷却罐(V?101)顶部设有喷淋头;冷却罐(V?101)下部设有第一循环泵(P?101),第一循环泵(P?101)出口设有第二冷却器(E?102),第二冷却器(E?102)内的介质温度为43~46℃,第二冷却器(E?102)采用循环水冷却,冷却罐(V?101)罐内的物料,经循环冷却液喷淋冷却吸收,冷却吸收的高浓度粗丙烯酸液的一部分,55%进行再循环,另一部分高浓度粗丙烯酸液送入精制工序;冷却罐(V?101)顶部出来的未冷却的气体进入急冷塔(T?101),在急冷塔(T?101)内的气体和塔的上部脱盐水逆流接触吸收,经吸收后的塔釜液浓度较低,粗丙烯酸液送入精制工序;急冷塔(T?101)的塔顶工作压力为110~116kPaA,塔底工作压力为112~118kPaA,塔底操作温度为57~66℃,塔顶操作温度为41~50℃,急冷塔(T?101)为填料塔,塔填料段数为3段;急冷塔(T?101)塔顶气体,含有大量的未反应的丙烷和惰性气体,其中大部分,85%通过循环压缩机(K?101)加压,进行再循环回流,回到反应器(R?101)入口,继续反应,提高全程转化率,另一部分气体,经丙烷回收系统回收丙烷后,至废气焚烧后排放;急冷塔(T?101)塔底设有第二循环泵(P?102),第二循环泵(P?102)出口设有第三冷却器(E?103),第三冷却器(E?103)内操作温度为49~51℃,急冷塔(T?101)塔底的物料,经第二循环泵(P?102),其中一部分,94%送急冷塔(T?101),再进行循环回流,另一部分低浓度的粗丙烯酸送入精制工序。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:祝涛刘学线巩传志刘利李欣平李长富刘清娟王宝杰梁宏斌胡明亮
申请(专利权)人:中国石油集团东北炼化工程有限公司吉林设计院
类型:发明
国别省市:

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