本發(fā)明屬于化工精餾分離領(lǐng)域，涉及一種利用間壁塔精制醋酸乙烯的方法及裝置。
背景技術(shù)：
乙炔法制醋酸乙烯的過程主要分為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將反應(yīng)液中的醋酸乙烯分離并精制。精制工段的進(jìn)料主要為合成工段送來的反應(yīng)液，包括醋酸乙烯、醋酸、乙炔、乙醛、醋酸甲酯、甲醇、丁烯醛、二乙酸亞乙酯、醋酸酐、丙酮和水等組分。反應(yīng)液體入精制工段后，首先脫除其中的乙炔氣體，然后進(jìn)行粗分離，分離得到醋酸乙烯為主的輕組分以及醋酸為主的重組分，然后再分別進(jìn)行精制和分離。
其中，粗分后以醋酸乙烯為主的輕組分物料中含有乙醛、醋酸甲酯、甲醇、丙酮和水等組分，從中進(jìn)行產(chǎn)品級醋酸乙烯的提純，是實(shí)現(xiàn)乙炔法制醋酸乙烯工藝流程的關(guān)鍵。
在傳統(tǒng)的乙炔法制醋酸乙烯裝置的分離技術(shù)中，進(jìn)行醋酸乙烯精制的系統(tǒng)：多級精餾塔之間功能不明確，工藝冗長卻低效，產(chǎn)品指標(biāo)較差，能耗較高，得到的醋酸乙烯產(chǎn)品中水和醋酸甲酯質(zhì)量分?jǐn)?shù)超標(biāo)。
間壁精餾塔不僅大幅度提高了熱力學(xué)效率，降低能耗，而且又減少了設(shè)備投資，與常規(guī)的兩塔分離序列相比，在滿足相同的分離任務(wù)的同時(shí)，能夠通過新型結(jié)構(gòu)提供熱集成，減少能量耗散和設(shè)備投資。
專利cn104030921a公開了一種分離醋酸乙烯的方法，是一種通過采用含醋酸乙烯、乙醛、醋酸甲醋、醋酸乙醋和丙烯醛的原料物流進(jìn)入分壁式精餾塔分壁段一側(cè)，經(jīng)分離，在分壁段的另一側(cè)得到醋酸乙烯產(chǎn)品，在分壁段以下提餾段底部得到含醋酸乙烯和醋酸乙醋的重組分物流，在分壁段以上精餾段頂部得到含醋酸乙烯、乙醛、醋酸甲醋和丙烯醛的輕組分物流的技術(shù)方案。該方法采用的分壁式精餾塔一定程度上簡化了流程，節(jié)約了過程能耗，但是該專利中的分壁塔上端聯(lián)通，不能有效脫除輕組分雜質(zhì)，有進(jìn)一步的優(yōu)化空間。
因此，設(shè)計(jì)發(fā)明一種乙炔法合成的醋酸乙烯的精制方法，提高產(chǎn)品指標(biāo)，降低能耗，是提升醋酸乙烯生產(chǎn)工藝的關(guān)鍵。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的就在于融合了上部不相通的間壁塔技術(shù)設(shè)計(jì)了一種乙炔法合成醋酸乙烯工藝的高純醋酸乙烯的精制系統(tǒng)和方法，該間壁塔上部不聯(lián)通，可以在該塔內(nèi)實(shí)現(xiàn)完全脫除輕組分雜質(zhì)，得到純度極高的醋酸乙烯產(chǎn)品；同時(shí)通過間壁塔和醛酯濃縮塔串聯(lián)，盡可能的回收了脫輕組分中的夾帶的醋酸乙烯產(chǎn)品。該方法通過對過程的集成與強(qiáng)化，改變與優(yōu)化工藝流程，減少蒸汽及冷卻水的用量，具有設(shè)備投資少，能耗低的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
一種利用間壁塔精制醋酸乙烯的裝置，由醋酸乙烯塔和醛酯濃縮塔組成；其中醋酸乙烯塔為間壁塔，中間由一垂直隔板將精餾塔分為進(jìn)料側(cè)和vac產(chǎn)品采出側(cè)，間壁塔兩側(cè)塔釜聯(lián)通，塔頂不連通；塔頂、塔釜分別設(shè)置兩個(gè)冷凝器，兩個(gè)再沸器；醛酯濃縮塔設(shè)有一個(gè)冷凝器，一個(gè)再沸器。
利用本發(fā)明的裝置精制醋酸乙烯的方法，自粗分塔及其他工段的粗vac進(jìn)入醋酸乙烯塔一側(cè)，輕組分從進(jìn)料側(cè)的塔頂采出，經(jīng)冷凝器冷凝后進(jìn)入分相罐，分相罐的油相側(cè)部分回流、部分進(jìn)入醛酯濃縮塔回收其中的vac，并進(jìn)行粗分離；通過醛酯濃縮塔分離后的vac從塔釜采出，并直接接返回醋酸乙烯塔進(jìn)料側(cè)的塔頂回流；醋酸乙烯塔的另一側(cè)為產(chǎn)品出料側(cè)，從塔頂采出高純度醋酸乙烯，經(jīng)冷凝器冷凝后，進(jìn)入vac回流罐，部分回流，部分作為高純度的醋酸乙烯產(chǎn)品送出界區(qū)。
所述的間壁式醋酸乙烯塔進(jìn)料側(cè)有40-60塊理論板，其中精餾段有20-40塊理論板；醋酸乙烯出料側(cè)由35-70塊理論板。
所述的醋酸乙烯塔的操作壓力為1.0-1.2bara，進(jìn)料側(cè)塔頂溫度為50-60℃，vac出料側(cè)塔頂溫度為70-75℃；塔釜溫度為70-80℃。
所述的醛酯濃縮塔共有30-70塊理論板，其中精餾段有15-36塊理論板；其特征操作壓力為1.0-1.2bara，塔頂溫度25-30℃，塔釜溫度為65-70℃。
所述的醋酸乙烯塔分相罐的水相匯集后送脫水塔處理，脫水塔分離得到的水在醋酸乙烯精制系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)使用，減少污水排放。
上述技術(shù)方案中，醋酸乙烯塔的進(jìn)料除常規(guī)組成外，還含有一定量的去離子水，使其與丙酮、醋酸甲脂等形成共沸，可以降低塔頂溫度，從而降低加熱蒸汽和冷卻水用量。
上述技術(shù)方案中，醋酸乙烯塔分相罐的水相匯集后送完脫水塔處理，脫水塔分離得到的水可以在醋酸乙烯精制系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)使用，減少污水排放。
上述技術(shù)方案中，醛酯濃縮塔脫除醋酸乙烯后，得到的組成大部分為乙醛、丙酮和醋酸甲酯，可以進(jìn)行后續(xù)精制后得到乙醛產(chǎn)品等。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果如下：
1、本發(fā)明設(shè)計(jì)的一種利用間壁塔精制醋酸乙烯的方法，其優(yōu)點(diǎn)在于設(shè)計(jì)的間壁塔上部不聯(lián)通，實(shí)現(xiàn)進(jìn)料輕組分的單獨(dú)出料，減少了物料返混合，可以直接在該塔出料側(cè)直接得到高純的醋酸乙烯產(chǎn)品。
2、本發(fā)明設(shè)計(jì)的一種利用間壁塔精制醋酸乙烯的方法，其優(yōu)點(diǎn)在于利用間壁塔全熱耦合等工藝，極大降低了能耗和設(shè)備投資，分離高純度醋酸乙烯產(chǎn)品分同時(shí)，減少了生產(chǎn)成本。
附圖說明
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一種乙炔法合成的醋酸乙烯的精制系統(tǒng)示意圖。
如圖所示：101-醋酸乙烯塔，102-醛酯濃縮塔，103-醋酸乙烯塔進(jìn)料側(cè)塔頂冷凝器，104-醋酸乙烯塔分相罐，105-醋酸乙烯塔進(jìn)料側(cè)塔頂回流泵，106-醋酸乙烯塔進(jìn)料側(cè)再沸器，107-醋酸乙烯塔產(chǎn)品采出側(cè)塔頂冷凝器，108-醋酸乙烯塔產(chǎn)品采出側(cè)回流罐，109-醋酸乙烯塔產(chǎn)品采出側(cè)回流泵，110-醋酸乙烯塔產(chǎn)品采出側(cè)再沸器，111-醋酸乙烯塔釜液泵，112-醛酯濃縮塔塔頂冷凝器，113-醛酯濃縮塔回流罐，114-醛酯濃縮塔回流泵，115-醛酯濃縮塔再沸器，117-醛酯濃縮塔釜液泵。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明具體是實(shí)施方式結(jié)合附圖進(jìn)一步描述，但本發(fā)明描述范圍并不僅限于此。
一種乙炔法合成的醋酸乙烯的精制裝置，包括醋酸乙烯塔(101)和醛酯濃縮塔(102)。其中醋酸乙烯塔(101)為間壁塔，中間由一垂直隔板將精餾塔分為進(jìn)料側(cè)和vac產(chǎn)品采出側(cè)，間壁塔(101)兩側(cè)塔釜聯(lián)通，塔頂不連通；塔頂設(shè)置進(jìn)料側(cè)冷凝器(103)、產(chǎn)品采出側(cè)冷凝器(107)，塔釜分別進(jìn)料側(cè)再沸器(106)、產(chǎn)品采出側(cè)再沸器(110)。醛酯濃縮塔(102)設(shè)有一個(gè)冷凝器(112)，一個(gè)再沸器(115)。
自粗分塔及其他工段的粗vac進(jìn)入醋酸乙烯塔(101)一側(cè)，進(jìn)料量為19.6m3/h，進(jìn)料除常規(guī)組成外，還預(yù)先添加了0.2-0.4m3/h的去離子水。進(jìn)入醋酸乙烯塔(101)后，輕組分從進(jìn)料側(cè)的塔頂采出，塔頂溫度為50-60℃，經(jīng)冷凝器(103)冷凝后進(jìn)入分相罐(104)，分相罐(104)的油相側(cè)部分回流、部分進(jìn)入醛酯濃縮塔(102)回收其中的vac后直接返回塔頂回流。醋酸乙烯塔(101)的另一側(cè)為產(chǎn)品出料側(cè)，塔頂溫度為70-75℃，從塔頂采出高純度醋酸乙烯，經(jīng)冷凝器(107)冷凝后，進(jìn)入vac回流罐(108)，部分回流，部分作為高純度的醋酸乙烯產(chǎn)品送出界區(qū)。醋酸乙烯塔(101)塔釜部分采出送回粗分塔，塔釜溫度為70-80℃。
醛酯濃縮塔(102)的進(jìn)料為醋酸乙烯塔(101)進(jìn)料側(cè)塔頂采出的油相，進(jìn)料量為0.86m3/h，塔頂溫度為25-30℃，塔釜溫度為65-70℃。醛酯濃縮塔(102)的塔釜主要為vac，采出后直接接返回醋酸乙烯塔(101)進(jìn)料側(cè)的塔頂回流；塔頂組成主要為乙醛、丙酮、醋酸甲酯等輕組分，經(jīng)過塔頂冷凝器(112)冷凝后，送往后續(xù)工序繼續(xù)分離。
實(shí)施例1：
以含有醋酸乙烯、乙醛、醋酸甲酯和丙酮的成分的原料為例，進(jìn)料液體加入0.3m3/h的去離子水，以19.6m3/h進(jìn)入醋酸乙烯塔(101)，物系組成(醋酸乙烯、乙醛、醋酸甲酯、丙酮、水)。醋酸乙烯塔(101)進(jìn)料側(cè)理論板數(shù)為50塊，進(jìn)料位置為第23塊，塔頂溫度是54℃，塔釜溫度是80℃；醋酸乙烯塔產(chǎn)品出料側(cè)理論板數(shù)為40塊，塔頂溫度為70℃。醛酯濃縮塔(102)理論板數(shù)為40塊理論板，其中進(jìn)料位置為第20塊板，塔頂溫度是29℃，塔釜溫度是70℃。最終得到的醋酸乙烯產(chǎn)品純度為99.99％以上。
實(shí)施例2：
原料組成同實(shí)施例1。醋酸乙烯塔(101)進(jìn)料側(cè)理論板數(shù)為53塊，進(jìn)料位置為第25塊，塔頂溫度是52℃，塔釜溫度是80℃；醋酸乙烯塔產(chǎn)品出料側(cè)理論板數(shù)為43塊，塔頂溫度為71℃。醛酯濃縮塔(102)理論板數(shù)為42塊理論板，其中進(jìn)料位置為第21塊板，塔頂溫度是30℃，塔釜溫度是70℃。最終得到的醋酸乙烯產(chǎn)品純度為99.99％以上。
實(shí)施例3：
原料組成同實(shí)施例1。醋酸乙烯塔(101)進(jìn)料側(cè)理論板數(shù)為60塊，進(jìn)料位置為第30塊，塔頂溫度是50℃，塔釜溫度是81℃；醋酸乙烯塔產(chǎn)品出料側(cè)理論板數(shù)為52塊，塔頂溫度為72℃。醛酯濃縮塔(102)理論板數(shù)為45塊理論板，其中進(jìn)料位置為第25塊板，塔頂溫度是28℃，塔釜溫度是68℃。最終得到的醋酸乙烯產(chǎn)品純度為99.99％以上。