一种醋酸乙烯生产过程中乙炔的回收方法及回收装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及醋酸乙烯生产过程中乙炔的回收方法及其回收装置。
技术背景
[0002]醋酸乙烯是世界上产量较大的有机化工原料之一，广泛用于生产聚醋酸乙烯(PVAc)、聚乙烯醇、涂料、浆料、粘合剂、维给、薄膜、乙烯基共聚树脂、缩醛树脂等一系列化工和化纤产品，其应用涉及各行各业。
[0003]我国醋酸乙烯生产开始于20世纪60年代。1965年北京有机化工厂从日本引进乙炔法流化床技术，之后在国内建成多套同类装置。近年来随着聚乙烯醇的发展，中国醋酸乙烯市场不断扩大。据统计，目前中国醋酸乙烯总生产能力220万吨/年，且呈继续增长趋势。
[0004]醋酸乙烯生产工艺路线有乙烯法和乙炔法两种，我国以乙炔法为主。在乙炔法生产醋酸乙烯的生产过程中，乙炔的单程转化率仅为12%左右，大量未转化的乙炔循环使用。为防止氮气等惰性气体累积后降低乙炔浓度影响反应的顺利进行，须从气体分离塔顶部放出一部分气体，这样就造成乙炔原料的损失。研制合适的回收方法和回收装置，实现乙炔气体的选择性回收，减少乙炔气体的排放，能够降低醋酸乙烯生产成本，提高产品的市场竞争力。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种能够从醋酸乙烯生产过程中选择性回收乙炔的方法和装置，主要是除去惰性气体(N2、0)2等)，提高系统的纯度，其次是除去系统中的乙醛，减少系统中的有害杂质。该方法能够减少电石乙炔法生产醋酸乙烯过程中乙炔的排放，减低原料消耗，节约生产成本。
[0006]本发明解决技术问题采用如下技术方案:
[0007]本发明醋酸乙烯生产过程中乙炔的回收方法，其特点在于:包括乙炔吸收、乙炔释放和乙炔水洗三个单元过程，具体步骤为:
[0008]步骤1、乙炔吸收
[0009]将醋酸乙烯合成工序中气体分离塔顶部排出的反应气体收集至排出气体收集槽；所述反应气体包括乙炔、惰性气体和乙醛，所述惰性气体包括氮气和二氧化碳；
[0010]设置吸收塔，排出气体收集槽内的反应气体经第一加压设备加压后，从吸收塔下部入口通入吸收塔，吸收液从吸收塔上部入口通入吸收塔，反应气体与吸收液逆流接触，使反应气体中的乙炔和乙醛被吸收，并随吸收液从吸收塔底部出口排出；未被吸收的惰性气体从吸收塔顶部出口排出；
[0011 ] 所述吸收液为醋酸和醋酸乙烯中的至少一种；
[0012]步骤2、乙炔释放
[0013]设置脱气塔，从吸收塔底部出口排出的塔釜液通过第一栗栗入换热器换热后，再从脱气塔中部入口进入脱气塔解吸段，高温低压下使被吸收的气体从吸收液中解析出来，解吸后吸收液从脱气塔底部出口排出，解吸出的大部分包括乙炔、乙醛和醋酸乙烯的气体从脱气塔中上部出口采出，剩余部分继续向上进入脱气塔吸收段；从脱气塔中上部出口采出的气体经盐水冷凝器冷凝，将其中的醋酸乙烯冷凝后返回脱气塔内，未冷凝的乙炔和乙醛气体送入回收气体收集槽；
[0014]吸收液从脱气塔上部入口进入脱气塔吸收段，未从脱气塔中上部出口采出的气体与吸收液逆流接触，大部分被吸收，剩余部分从脱气塔顶部出口排出，并送入排出气体收集槽，继续进行处理；完成吸收后的吸收液同样从脱气塔底部出口排出；
[0015]步骤3、乙炔水洗
[0016]设置水洗塔，将回收气体收集槽内的气体通过第二加压设备送入水洗塔底部入口，水洗塔为两段设置，从下至上依次为水洗塔一段和水洗塔二段；
[0017]气体依次在水洗塔一段和水洗塔二段与水逆流接触，去除气体内的乙醛，剩余乙炔从水洗塔顶部出口排出，送入乙炔法醋酸乙烯合成工序中回用。
[0018]步骤I所述吸收塔的操作压力为35?45KPa，吸收液温度为O?3°C ;
[0019]步骤2所述脱气塔的塔压为I?3Kpa，其中脱气塔解吸段的温度为60?90°C，脱气塔吸收段中吸收液温度为O?3°C ;从脱气塔中上部出口排出的气体经盐水冷凝器冷却至O?5。。；
[0020]步骤3所述水洗塔中水洗塔一段的水温控制在4?7°C、塔压控制在18?22KPa，水洗塔二段的水温控制在O?3°C，塔压控制在18?22Kpa。
[0021]从脱气塔底部出口排出的吸收液经通过第二栗栗入换热器换热，再经吸收液冷凝器降温后，引入吸收塔上部入口和脱气塔上部入口，吸收液在吸收塔和脱气塔循环使用。
[0022]所述脱气塔解吸段的下端为吸收液储存段，所述吸收液储存段底部的脱气塔底部出口连接于再沸器的吸收液入口，所述再沸器的蒸汽出口连通于所述吸收液储存段的液面以上；所述再沸器的吸收液出口连接于第二栗；
[0023]所述脱气塔解吸段的温度是通过再沸器加热吸收液，产生的吸收液蒸汽进入解析塔实现。
[0024]用于上述回收方法的醋酸乙烯生产过程中乙炔的回收装置的结构为:
[0025]包括排出气体收集槽、第一加压设备、吸收塔、第一栗、脱气塔、回收气体收集槽、第二加压设备、水洗塔、吸收液冷凝器、盐水冷凝器、第二栗、再沸器和换热器；
[0026]所述吸收塔上从下至上设置有吸收塔底部出口、吸收塔下部入口、吸收塔上部入口和吸收塔顶部出口；
[0027]所述脱气塔为三段式设置，从下至上依次为吸收液储存段、脱气塔解吸段和脱气塔吸收段；所述吸收液储存段底部为脱气塔底部出口 ；在所述脱气塔解吸段设置有脱气塔中部入口，在所述脱气塔解吸段和脱气塔吸收段之间设置有脱气塔中上部出口，在所述脱气塔吸收段设置有脱气塔上部入口，在所述脱气塔吸收段顶部设置有脱气塔顶部出口 ；
[0028]所述水洗塔为两段式设置，从下至上依次为水洗塔一段和水洗塔二段，在所述水洗塔底部设置有水洗塔底部入口，顶部设置有水洗塔顶部出口 ；
[0029]所述排出气体收集槽的出口通过第一加压设备连通于吸收塔下部入口 ；
[0030]所述吸收塔的吸收塔底部出口和所述脱气塔的脱气塔中部入口之间设置第一栗和换热器，从吸收塔底部出口排出的塔釜液通过第一栗栗入换热器换热后，再从脱气塔中部入口进入脱气塔解吸段；
[0031]所述脱气塔中上部出口通过盐水冷凝器连通于回收气体收集槽；所述回收气体收集槽通过第二加压设备连接于水洗塔的水洗塔底部入口 ；所述盐水冷凝器上设置有连入所述脱气塔的回流；
[0032]所述脱气塔顶部出口连接于所述排出气体收集槽；
[0033]所述脱气塔底部出口连接于再沸器的吸收液入口，所述再沸器的蒸汽出口连通于所述吸收液储存段的液面以上；所述再沸器的吸收液出口依次经第二栗、换热器和吸收液冷凝器，连接于吸收塔上部入口和脱气塔上部入口。
[0034]与已有技术相比，本发明有益效果体现在:
[0035]1、本发明通过对醋酸乙烯生产过程中乙炔的综合回收和利用，提高了原材料的利用率，降低了原材料和能源的单耗，可极大地降低成本；通过本发明方法回收的乙炔气体浓度大于98%。
[0036]2、本发明回收装置简单、易于实施。
【附图说明】
[0037]图1为应用于本发明方法的醋酸乙烯生产过程中乙炔的回收装置。
[0038]图中标号:1排出气体收集槽；2第一加压设备；3吸收塔；3a吸收塔下部入口；3b吸收塔上部入口 ；3c吸收塔底部出口 ；3d吸收塔顶部出口 ；4第一栗；5脱气塔；51脱气塔解吸段；52脱气塔吸收段；53吸收液储存段；5a脱气塔中部入口 ；5b脱气塔中上部出口 ；5c脱气塔上部入口 ；5d脱气塔顶部出口 ；5e脱气塔底部出口 ；6回收气体收集槽；7第二加压设备；8水洗塔；81水洗塔一段；82水洗塔二段；8a水洗塔底部入口 ；8b水洗塔顶部出口 ；9吸收液冷凝器；10盐水冷凝器；11第二栗；12再沸器；13换热器。
【具体实施方式】
[0039]如图1所示，本实施例首先设置如下回收装置:包括排出气体收集槽1、第一加压设备2、吸收塔3、第一栗4、脱气塔5、回收气体收集槽6、第二加压设备7、水洗塔8、吸收液冷凝器9、盐水冷凝器10、第二栗11、再沸器12和换热器13 ;
[0040]吸收塔上从下至上依次设置有吸收塔底部出口 3c、吸收塔下部入口 3a、吸收塔上部入口 3b和吸收塔顶部出口 3d ；
[0041]脱气塔5为三段式设置，从下至上依次为吸收液储存段53、脱气塔解吸段51和脱气塔吸收段52 ;吸收液储存段53底部为脱气塔底部出口 5e，在脱气塔解吸段51设置有脱气塔中部入口 5a，在脱气塔解吸段51和脱气塔吸收段52之间设置有脱气塔中上部出口5b，在脱气塔吸收段52设置有脱气塔上部入口 5c，在脱气塔吸收段52顶部设置有脱气塔顶部出口 5d ;
[0042]水洗塔8为两段式设置，从下至上依次为水洗塔一段81和水洗塔二段82，在水洗塔8底部设置有水洗塔底部入口 8a，顶部设置有水洗塔顶部出口 8b ;
[0043]排出气体收集槽I的出口通过第一加压设备2连通与吸收塔3的吸收塔下部入口3a ；
[0044]吸收塔3的吸收塔底部出口 3c和脱气塔5的脱气塔中部入口 5a之间设置第一栗4和换热器13，从吸收塔底部出口 3c排出的塔釜液通过第一栗4栗入换热器13换热后，再从脱气塔中部入口 5a进入脱气塔解吸段51 ;
[0045]脱气塔中上部出口 5b通过盐水冷凝器10连通于回收气体收集槽6 ;回收气体收集槽6通过第二加压设备7连接于水洗塔8的水洗塔底部入口 8a ;盐水冷凝器10上设置有连入脱气塔的回流；
[0046]脱气塔顶部出口 5d连接于排出气体收集槽I ;
[0047]脱气塔底部出口 5e连接于再沸器12的吸收液入口，再沸器12的蒸汽出口连通于吸收液储存段53的液面以上；再沸器12的吸收液出口依次经第二栗11、换热器13和吸收液冷凝器9，连接于吸收塔上部入口 3b和脱气