專利名稱：丙烷一步法制丙烯酸生產(chǎn)中的丙烯酸洗滌改進(jìn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種石油化工裝置，更具體地說，一種丙烷一步法制丙烯酸的改進(jìn)裝置。
背景技術(shù)：
常規(guī)的丙烷一步法制丙烯酸的裝置，反應(yīng)生成的丙烯酸的洗滌、吸收是關(guān)鍵。采用洗滌原理，對(duì)于一定的氣體溶質(zhì)，亨利系數(shù)隨溫度變化而變化，溫度升高則亨利系數(shù)增大，氣體的溶解度隨溫度升高而變小，因此，降低洗滌塔的進(jìn)料氣體的溫度和洗滌塔的溫度，是解決問題的關(guān)鍵。常規(guī)的丙烷一步法制丙烯酸的工藝，將丙烷、氧氣和循環(huán)氣通入反應(yīng)器R-101中，進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)器的出口含有丙烷、一氧化碳、二氧化碳、丙烯酸反應(yīng)氣體產(chǎn)物，出口溫度375°C，生成的丙烯酸在高溫下極易發(fā)生聚合，堵塞設(shè)備和管道，給生產(chǎn)帶來安全隱患。為降低反應(yīng)生成物的溫度，采用冷卻器E-101，通過鍋爐水，進(jìn)行冷卻，冷卻器E-101產(chǎn)生低壓蒸汽，回收熱量，反應(yīng)生成物的溫度可降至275°C，冷卻后的氣體進(jìn)入急冷塔T-1OI，在急冷塔T-101塔內(nèi)與塔頂洗滌水逆流接觸，以吸收丙烯酸。存在的問題在于，一是用水量大，反應(yīng)氣體需要全部冷卻，在洗滌塔頂需要大量的脫鹽水逆流洗滌，消耗大量的脫鹽水，同時(shí)，也增加污水排放量。二是投資多，急冷塔屬于吸收塔，內(nèi)部設(shè)置多層散堆填料。吸收大量的反應(yīng)氣，需要更大的塔徑和填料高度，需要的設(shè)備一次性投資較大。三是能耗高，急冷塔塔底粗丙烯酸濃度僅為20 %，需要后續(xù)精制系統(tǒng)高負(fù)荷運(yùn)行，需要消耗更多的熱能耗精制。針對(duì)以上問題，·急需一種經(jīng)濟(jì)性較好的反應(yīng)氣冷卻設(shè)施，既要解決反應(yīng)氣的聚合問題，又要可以保證洗滌塔的水洗效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服傳統(tǒng)工藝技術(shù)之不足，提供一種丙烷一步法制丙烯酸的改進(jìn)工藝。一種丙烷一步法制丙烯酸生產(chǎn)中的丙烯酸洗滌改進(jìn)工藝，包括反應(yīng)器器R-101、第一冷卻器E-101、循環(huán)壓縮機(jī)K-101，其特征在于，設(shè)有冷卻罐V-101，反應(yīng)后的混合氣體經(jīng)第一冷卻器E-1OI,米用鍋爐水進(jìn)行冷卻,產(chǎn)生低壓蒸汽,冷卻后的氣體溫度為275°C,冷卻后的氣體進(jìn)入冷卻罐V-101，冷卻罐V-101的工作壓力為120 125kPaA，操作溫度為65 70°C，停留時(shí)間為8 10分；冷卻罐V-101頂部設(shè)有噴淋頭；冷卻罐V-101下部設(shè)有第一循環(huán)泵P-101，第一循環(huán)泵P-101出口設(shè)有第二冷卻器E-102，第二冷卻器E-102內(nèi)的介質(zhì)溫度為43 46°C，第二冷卻器E-102采用循環(huán)水冷卻，冷卻罐V-101罐內(nèi)的物料，經(jīng)循環(huán)冷卻液噴淋冷卻吸收，冷卻吸收的高濃度粗丙烯酸液的一部分，55%進(jìn)行再循環(huán)，另一部分高濃度粗丙烯酸液送入精制工序；冷卻罐V-101頂部出來的未冷卻的氣體進(jìn)入急冷塔T-101，在急冷塔T-101內(nèi)的氣體和塔的上部脫鹽水逆流接觸吸收，經(jīng)吸收后的塔釜液濃度較低，粗丙烯酸液送入精制工序；急冷塔T-101的塔頂工作壓力為110 116kPaA，塔底工作壓力為112 118kPaA，塔底操作溫度為57 66°C，塔頂操作溫度為41 50°C，急冷塔T-1Ol為填料塔，塔填料段數(shù)為3段；急冷塔T-101塔頂氣體，含有大量的未反應(yīng)的丙烷和惰性氣體，其中大部分，85%再經(jīng)循環(huán)壓縮機(jī)K-101加壓，進(jìn)行再循環(huán)回流，回到反應(yīng)器R-101入口，繼續(xù)反應(yīng)，提高全程轉(zhuǎn)化率，另一部分氣體，經(jīng)丙烷回收系統(tǒng)回收丙烷后，至廢氣焚燒后排放；急冷塔T-101塔底設(shè)有第二循環(huán)泵P-102，第二循環(huán)泵P-102出口設(shè)有第三冷卻器E-103，第三冷卻器E-103內(nèi)操作溫度為45 50°C，急冷塔T-101塔底的物料，經(jīng)第二循環(huán)泵P-102，其中一部分，94%送急冷塔T-101，再進(jìn)行循環(huán)回流，另一部分低濃度的粗丙烯酸送入精制工序。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):1、采用罐內(nèi)噴淋冷卻，有效地降低了急冷塔進(jìn)料氣體的溫度，減少丙烯酸的聚合，保證裝置的安全；2、采用罐內(nèi)噴淋冷卻，有效地降低了急冷塔進(jìn)料氣體的溫度，保證了急冷塔的洗漆效果，減少丙稀酸的損失，提聞廣品的收率；3、采用罐內(nèi)噴淋冷卻設(shè)施，利用普通立式罐噴淋冷卻，減少了裝置的一次性投資。4、采用罐內(nèi)噴淋冷卻設(shè)施，在噴淋罐部分丙烯酸氣體被自循環(huán)的粗丙烯酸水溶液冷卻吸收，這種自循環(huán)預(yù)冷卻、預(yù)吸收的工藝，減少了急冷塔塔頂脫鹽水的使用量，同時(shí)，也減少了污水排放量。5、采用自循環(huán)噴淋工藝技術(shù)，在冷卻罐罐底產(chǎn)生高濃度的粗丙烯酸溶液，而未吸收的氣體進(jìn)入急冷塔底部被塔頂脫鹽水逆流接觸吸收，在急冷塔塔底產(chǎn)生低濃度的粗丙烯酸溶液。高濃度的粗丙烯酸可以降低后續(xù)丙烯酸精制單元的操作負(fù)荷及能耗，降低運(yùn)行成本。


圖1為本發(fā)明的簡化流程圖。

圖中有反應(yīng)器R-101、急冷塔T-101、冷卻罐V-101、第一冷卻器E-101、第二冷卻器E-102、第三冷卻器E-103、循環(huán)壓縮機(jī)K-101、第一循環(huán)泵P-101、第二循環(huán)泵P-102。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作出進(jìn)一步地詳細(xì)描述。某企業(yè)的5000噸/年丙烯酸裝置，改進(jìn)工藝后，如圖1所示，丙烷、氧氣和循環(huán)氣進(jìn)入反應(yīng)器R-101進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)后的混合氣體進(jìn)第一冷卻器E-101，采用與進(jìn)料氣換熱回收熱量，冷卻后的氣體進(jìn)入冷卻罐V-101 ;冷卻罐V-101頂部設(shè)有循環(huán)回流液的噴淋頭；冷卻罐V-101下部設(shè)有第一循環(huán)泵P-101，第一循環(huán)泵P-101出口設(shè)有第二冷卻器E-102，第二冷卻器E-102采用循環(huán)水冷卻，冷卻罐V-101罐內(nèi)的物料，經(jīng)循環(huán)冷卻液噴淋冷卻吸收，冷卻吸收的高濃度粗丙烯酸液的其中一部分，55 %進(jìn)行再循環(huán)回流，另一部分高濃度粗丙烯酸液送入精制工序；冷卻罐V-101頂部出來的未冷卻的氣體進(jìn)入急冷塔T-101，在急冷塔T-101內(nèi)的氣體和塔的上部脫鹽水逆流接觸吸收，經(jīng)吸收后的塔釜液濃度較低，送入粗丙烯酸精制工序；急冷塔T-101塔頂氣體，含有大量的未反應(yīng)的丙烷和惰性氣體，其中大部分，85%經(jīng)過循環(huán)壓縮機(jī)K-101加壓，進(jìn)行循環(huán)回流，回到反應(yīng)器R-101入口，繼續(xù)反應(yīng)，提高全程轉(zhuǎn)化率，另一部分氣體，經(jīng)丙烷回收系統(tǒng)回收丙烷后，至廢氣焚燒后排放；急冷塔T-1Ol塔底部設(shè)有第二循環(huán)泵p-102，第二循環(huán)泵p-102出口設(shè)有第三冷卻器E-103，急冷塔T-1Ol塔底的物料經(jīng)第二循環(huán)泵P-102，其中一部分，94%去急冷塔T-101進(jìn)行再循環(huán)，另一部分低濃度的粗丙烯酸送入精制工序；以5000噸/年丙烯酸裝置為例，改進(jìn)后的工藝，具體的實(shí)施例1、2、3，其工藝參數(shù)如表I。表I
權(quán)利要求
1.一種丙烷一步法制丙烯酸生產(chǎn)中的丙烯酸洗滌改進(jìn)工藝，包括反應(yīng)器器(R-1Ol)、第一冷卻器(E-101)、循環(huán)壓縮機(jī)(K-101)，其特征在于，設(shè)有冷卻罐(V-101)，反應(yīng)后的混合氣體經(jīng)第一冷卻器(E-101)、循環(huán)壓縮機(jī)K-101，采用鍋爐水進(jìn)行冷卻，產(chǎn)生低壓蒸汽，冷卻后的氣體溫度為275°C，冷卻后的氣體進(jìn)入冷卻罐(V-101)，冷卻罐(V-101)的工作壓力為120 125kPaA，操作溫度為65 70°C，停留時(shí)間為8 10分；冷卻罐(V-101)頂部設(shè)有噴淋頭；冷卻罐(V-101)下部設(shè)有第一循環(huán)泵(P-101)，第一循環(huán)泵(P-101)出口設(shè)有第二冷卻器(E-102)，第二冷卻器(E-102)內(nèi)的介質(zhì)溫度為43 46°C，第二冷卻器(E-102)采用循環(huán)水冷卻，冷卻罐(V-101)罐內(nèi)的物料，經(jīng)循環(huán)冷卻液噴淋冷卻吸收，冷卻吸收的高濃度粗丙烯酸液的一部分，55%進(jìn)行再循環(huán)，另一部分高濃度粗丙烯酸液送入精制工序；冷卻罐(V-101)頂部出來的未冷卻的氣體進(jìn)入急冷塔(T-101)，在急冷塔(T-101)內(nèi)的氣體和塔的上部脫鹽水逆流接觸吸收，經(jīng)吸收后的塔釜液濃度較低，粗丙烯酸液送入精制工序；急冷塔(T-101)的塔頂工作壓力為110 116kPaA，塔底工作壓力為112 118kPaA，塔底操作溫度為57 66°C，塔頂操作溫度為41 50°C，急冷塔(T-101)為填料塔，塔填料段數(shù)為3段；急冷塔(T-101)塔頂氣體，含有大量的未反應(yīng)的丙烷和惰性氣體，其中大部分，85%通過循環(huán)壓縮機(jī)(K-101)加壓，進(jìn)行再循環(huán)回流，回到反應(yīng)器(R-101)入口，繼續(xù)反應(yīng)，提高全程轉(zhuǎn)化率，另一部分氣體，經(jīng)丙烷回收系統(tǒng)回收丙烷后，至廢氣焚燒后排放；急冷塔(T-101)塔底設(shè)有第二循環(huán)泵(P-102)，第二循環(huán)泵(P-102)出口設(shè)有第三冷卻器(E-103)，第三冷卻器(E-103)內(nèi)操作溫度為49 51 °C，急冷塔(T-101)塔底的物料，經(jīng)第二循環(huán)泵(P-102)，其中一部分，94%送 急冷塔(T-101)，再進(jìn)行循環(huán)回流，另一部分低濃度的粗丙烯酸送入精制工序。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種石油化工裝置，一種丙烷一步法制丙烯酸生產(chǎn)中的丙烯酸洗滌改進(jìn)工藝，其特征在于，設(shè)有冷卻罐V-101頂部設(shè)有循環(huán)回流液的噴淋頭；冷卻罐下部設(shè)有循環(huán)泵，循環(huán)泵的出口設(shè)有冷卻器，冷卻器采用循環(huán)水冷卻，冷卻罐罐內(nèi)的物料，經(jīng)循環(huán)冷卻液噴淋冷卻吸收，冷卻吸收的高濃度粗丙烯酸液的一部分進(jìn)行再循環(huán)，另一部分高濃度粗丙烯酸液送入精制工序；本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)，采用冷卻罐，減少丙烯酸的聚合，保證了裝置的安全，減少丙烯酸的損失，提高產(chǎn)品的收率；減少了急冷塔塔頂脫鹽水的使用量，也減少了污水排放量，在急冷塔塔底產(chǎn)生低濃度的粗丙烯酸溶液。高濃度的粗丙烯酸可以降低后續(xù)丙烯酸精制單元的操作負(fù)荷及能耗，降低運(yùn)行成本。
文檔編號(hào)C07C57/07GK103193618SQ20131011339
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月20日
發(fā)明者祝濤, 劉學(xué)線, 鞏傳志, 劉利, 李欣平, 李長富, 劉清娟, 王寶杰, 梁宏斌, 胡明亮 申請(qǐng)人:中國石油集團(tuán)東北煉化工程有限公司吉林設(shè)計(jì)院