一种醋酸精馏冷却装置的制作方法

本技术属于聚乙烯醇生产领域，具体涉及一种醋酸精馏冷却装置。

背景技术：

1、聚乙烯醇（pva）是重要的化工原料，广泛应用于工业、农业、渔业、运输和医用等行业。聚乙烯醇的制备过程包括合成工段、精馏工段、聚合工段及醇解工段。合成工段是以乙炔和醋酸为原料制备醋酸乙烯，聚合工段是醋酸乙烯在一定条件下进行聚合反应得到聚醋酸乙烯，醇解工段是聚醋酸乙烯经醇解反应得到聚乙烯醇。精馏工段的任务一：经醋酸提纯精馏塔（即本专利中的第一精馏塔）分离精馏工段醋酸乙烯精制塔塔釜液中的醋酸乙烯、醋酸，任务二：经醋酸乙烯粗分塔（即本专利中的第二精馏塔）精制聚合工段产生的粗醋酸乙烯，精制后得到的醋酸乙烯和醋酸输送至罐区作为原料重复利用。从醋酸提纯精馏塔中采出来的醋酸蒸汽冷凝后直接输送至中采醋酸槽储存并返回合成工段再利用。

2、现有技术，当醋酸提纯精馏塔超负荷运行时，中采的醋酸蒸汽温度高达120-125℃，经过醋酸冷凝器冷凝至60℃以上，造成中采醋酸槽内的醋酸温度超出正常值，增加安全隐患，而且醋酸冷却器换热面积小、冷凝能力有限，无法将中采醋酸冷凝至60℃以下，因此经过醋酸冷凝器冷凝后的物料仍为气液混合的状态，且醋酸尾气温度高和流量大，醋酸尾气排出不及时，导致醋酸冷凝器因未排出的醋酸尾气而引发汽锤现象，醋酸冷凝器运行过程经常发出汽锤声音。为降低醋酸冷却器醋酸下液温度，现有技术常采用加大醋酸冷却器的循环水用量（受冷却器换热面积的限制，调节效果不佳，同时增加了醋酸尾气排放量），增加u型管，但由于生产装置安装等因素限制导致醋酸冷却器的换热面积较小，醋酸冷却器的降温效果差；或增加一套醋酸提纯精馏塔，处理多余的物料，但又会导致生产成本增高，能耗明显增加；或更换一台换热面积更大的醋酸冷却器，增大循环水消耗量，不仅受制于现场设备安装条件约束，而且还会因此加大设备改造成本投资。另外，现有的设备无法根据醋酸提纯精馏塔内的液位自动调节中采醋酸蒸汽的输出量，及醋酸冷却器无法根据醋酸下液温度自动调节冷却水循环量，整体自动化程度低，增加人员成本。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种醋酸精馏冷却装置，在降低醋酸温度的同时解决醋酸冷却器汽锤问题，整个装置采用自动化调节满足精馏塔的不同生产负荷的需要，提高装置的操作弹性。

2、根据第一种实施方案，本实用新型提供的一种醋酸精馏冷却装置，其包括用于提纯精馏工序的醋酸的第一精馏塔和用于精制聚合工序的粗醋酸乙烯的第二精馏塔，第一精馏塔的中采醋酸输出管道与第一气液分离器的进料口连接，第一气液分离器的气体输出管道分为第一支管和第二支管，第一支管经第一醋酸冷却器后与储存醋酸的中采醋酸槽连接，第二支管与第二精馏塔的第二塔底再沸器的高温介质进口连接，第二塔底再沸器的高温介质输出管道分出第三支管和第四支管，第三支管与第二醋酸冷却器的醋酸进口连接，第二醋酸冷却器的醋酸输出管道与醋酸缓冲槽连接，醋酸缓冲槽的液体输出管道与中采醋酸槽连接，第四支管与第一醋酸冷却器连接，第一精馏塔内设有一塔中采液位计，一塔中采液位计分别与设置于第一支管上的第一调节阀和第二支管上的第二调节阀联锁，第二醋酸冷却器的醋酸输出管道上设有醋酸测温计，醋酸测温计分别与设置于第三支管上的第三调节阀和设置于第四支管上的第四调节阀联锁。

3、在一种实施方式中，第四支管与第一支管汇合后与第一醋酸冷却器的气相醋酸进口连接。

4、在另一种实施方式中，第一支管与第一醋酸冷却器的气相醋酸进口连接，第四支管与开设于第一醋酸冷却器的液相醋酸进口连接，液相醋酸进口的开设位置位于第一醋酸冷却器的气相醋酸进口的下方且液相醋酸进口的中心点偏离气相醋酸进口的中心点，例如偏左或偏右，液相醋酸进口的开设位置可以防止气相与液相直接相对，影响液相进料，进而影响换热效果。

5、在又一种实施方式中，第二精馏塔的塔釜液输出管道与第二气液分离器的液体输出管道汇合后分为第五支管和第六支管，第五支管与第一塔底再沸器的低温介质进口连接，第六支管与第二塔底再沸器的低温介质进口连接，第一塔底再沸器的低温介质输出管道与第二塔底再沸器的低温介质输出管道汇合后返回至第二精馏塔的塔釜，第一塔底再沸器设有与第一塔底再沸器的高温介质输入管道连接的加热介质进口及用于将高温介质输出的加热介质出口，加热介质出口与第一塔底再沸器的高温介质输出管道连接，第一塔底再沸器的高温介质输入管道上设有第五调节阀，第二精馏塔内设有与第五调节阀联锁的二塔测温计。

6、在又一种实施方式中，第二醋酸冷却器设有与冷却介质输入管道连接的冷却介质进口和与冷却介质输出管道连接的冷却介质出口，冷却介质输入管道上设有与醋酸测温计联锁的第七调节阀，输入第二醋酸冷却器的冷却介质例如可以为冷却水。

7、在又一种实施方式中，第一醋酸冷却器设有与低温介质输入管道连接的低温介质进口及与低温介质输出管道连接的低温介质出口，第一醋酸冷却器的冷凝液输送管道设有第二醋酸测温计，第二醋酸测温计分别与设置于第三支管上的第三调节阀和设置于第四支管上的第四调节阀联锁。

8、在又一种实施方式中，中采醋酸槽的液体输出管道经一塔中采泵与存放醋酸的罐区连接。

9、在又一种实施方式中，第二精馏塔的中采输出管道与第二气液分离器连接，第二气液分离器的气体输出管道与二塔中采冷凝器的气体进口连接，二塔中采冷凝器的液体输出管道经二塔中采泵与用于储存精醋酸乙烯的储槽连接，二塔中采冷凝器例如可以为并列的多个立式冷凝器，例如可以为两个，第二气液分离器的气体输出管道分出多个支管分别与二塔中采冷凝器连接。

10、在又一种实施方式中，第二精馏塔中部设有粗醋酸乙烯进口，粗醋酸乙烯进口与粗醋酸乙烯输送管道的一端连接，粗醋酸乙烯输送管道的另一端与聚合工序的聚合塔连接，第二精馏塔顶部与二塔馏出液输出管道连接。

11、在又一种实施方式中，第一气液分离器的液体输出管道与第一精馏塔的塔釜液输出管道汇合后与醋酸残液槽连接，醋酸残液槽内的醋酸残液用于给残渣系统加料。

12、在又一种实施方式中，第一精馏塔中部与醋酸原料输入管道连接。

13、根据第二种实施方案，本实用新型提供的一种醋酸精馏冷却装置，其包括用于提纯精馏工序的醋酸的第一精馏塔和用于精制聚合工序的粗醋酸乙烯的第二精馏塔，第一精馏塔的中采醋酸输出管道与第一气液分离器的物料进口连接，第一气液分离器的气体输出管道分为第一支管和第二支管，第二支管与第二精馏塔的第二塔底再沸器的高温介质进口连接，第二塔底再沸器的高温介质输出管道与第三气液分离器连接，第三气液分离器的液体输出管道与第二醋酸冷却器的醋酸进口连接，第二醋酸冷却器的醋酸输出管道与醋酸缓冲槽连接，醋酸缓冲槽的液体输出管道与中采醋酸槽连接，第三气液分离器的气体输出管道与第一支管汇合后与第一醋酸冷却器的气体进口连接，第一醋酸冷却器的液体输出管道与储存醋酸的中采醋酸槽连接，第一精馏塔内设有一塔中采液位计，一塔中采液位计分别与设置于第一支管上的第一调节阀和第二支管上的第二调节阀联锁。

14、在一种实施方式中，第一气液分离器的液体输出管道与第一精馏塔的塔釜液输出管道汇合后与醋酸残液槽连接，醋酸残液槽内的醋酸残液用于给残渣系统加料。

15、在另一种实施方式中，第二精馏塔中部设有粗醋酸乙烯进口，粗醋酸乙烯进口与粗醋酸乙烯输送管道的一端连接，粗醋酸乙烯输送管道的另一端与聚合工序的聚合塔连接，第二精馏塔顶部与二塔馏出液输出管道连接。

16、在又一种实施方式中，第二精馏塔的中采输出管道与第二气液分离器连接，第二气液分离器的气体输出管道与二塔中采冷凝器的气体进口连接，二塔中采冷凝器的液体输出管道经二塔中采泵与用于储存精醋酸乙烯的储槽连接，二塔中采冷凝器例如可以为并列的多个立式冷凝器，例如可以为两个，第二气液分离器的气体输出管道分出多个支管分别与二塔中采冷凝器连接。

17、在又一种实施方式中，第二精馏塔的塔釜液输出管道与第二气液分离器的液体输出管道汇合后分为第五支管和第六支管，第五支管与第一塔底再沸器的低温介质进口连接，第六支管与第二塔底再沸器的低温介质进口连接，第一塔底再沸器的低温介质输出管道与第二塔底再沸器的低温介质输出管道汇合后返回至第二精馏塔的塔釜，第一塔底再沸器设有与第一塔底再沸器的高温介质输入管道连接的加热介质进口及用于将高温介质输出的加热介质出口，加热介质出口与第一塔底再沸器的高温介质输出管道连接，第一塔底再沸器的高温介质输入管道上设有第五调节阀，第二精馏塔内设有与第五调节阀联锁的二塔测温计。

18、在又一种实施方式中，第二醋酸冷却器设有与冷却介质输入管道连接的冷却介质进口和与冷却介质输出管道连接的冷却介质出口，输入第二醋酸冷却器的冷却介质例如可以为冷却水。

19、在又一种实施方式中，中采醋酸槽的液体输出管道经一塔中采泵与存放醋酸的罐区连接。

20、在又一种实施方式中，第一精馏塔中部与醋酸原料输入管道连接。

21、根据第三种实施方案，本实用新型提供的一种醋酸精馏冷却装置，其包括用于提纯精馏工序的醋酸的第一精馏塔和用于精制聚合工序的粗醋酸乙烯的第二精馏塔，第一精馏塔的中采醋酸输出管道与第一气液分离器的物料进口连接，第一气液分离器的气体输出管道分为第一支管和第二支管，第一支管与第一醋酸冷却器的气相醋酸进口连接，第二支管与第二精馏塔的第二塔底再沸器的高温介质进口连接，第二塔底再沸器的高温介质输出管道与第一醋酸冷却器连接，第一醋酸冷却器的液体输出管道与储存醋酸的中采醋酸槽连接，第一精馏塔内设有一塔中采液位计，一塔中采液位计分别与设置于第一支管上的第一调节阀和第二支管上的第二调节阀联锁。

22、在一种实施方式中，第二塔底再沸器的高温介质输出管道与第一支管汇合后与第一醋酸冷却器的气相醋酸进口连接。

23、在另一种实施方式中，第一支管与第一醋酸冷却器的气相醋酸进口连接，第二塔底再沸器的高温介质输出管道与开设于第一醋酸冷却器的液相醋酸进口连接，液相醋酸进口的开设位置位于第一醋酸冷却器的气相醋酸进口的下方且液相醋酸进口的中心点偏离气相醋酸进口的中心点，例如偏左或偏右，液相醋酸进口的开设位置可以防止气相与液相直接相对，影响液相进料，进而影响换热效果。

24、在又一种实施方式中，第一气液分离器的液体输出管道与第一精馏塔的塔釜液输出管道汇合后与醋酸残液槽连接，醋酸残液槽内的醋酸残液用于给残渣系统加料。

25、在又一种实施方式中，第二精馏塔中部设有粗醋酸乙烯进口，粗醋酸乙烯进口与粗醋酸乙烯输送管道的一端连接，粗醋酸乙烯输送管道的另一端与聚合工序的聚合塔连接，第二精馏塔顶部与二塔馏出液输出管道连接。

26、在又一种实施方式中，第二精馏塔的中采输出管道与第二气液分离器连接，第二气液分离器的气体输出管道与二塔中采冷凝器的气体进口连接，二塔中采冷凝器的液体输出管道经二塔中采泵与用于储存精醋酸乙烯的储槽连接，二塔中采冷凝器例如可以为并列的多个立式冷凝器，例如可以为两个，第二气液分离器的气体输出管道分出多个支管分别与二塔中采冷凝器连接。

27、在又一种实施方式中，第二精馏塔的塔釜液输出管道与第二气液分离器的液体输出管道汇合后分为第五支管和第六支管，第五支管与第一塔底再沸器的低温介质进口连接，第六支管与第二塔底再沸器的低温介质进口连接，第一塔底再沸器的低温介质输出管道与第二塔底再沸器的低温介质输出管道汇合后返回至第二精馏塔的塔釜，第一塔底再沸器设有与第一塔底再沸器的高温介质输入管道连接的加热介质进口及用于将高温介质输出的加热介质出口，加热介质出口与第一塔底再沸器的高温介质输出管道连接，第一塔底再沸器的高温介质输入管道上设有第五调节阀，第二精馏塔内设有与第五调节阀联锁的二塔测温计。

28、在又一种实施方式中，第一醋酸冷却器设有与低温介质输入管道连接的低温介质进口及与低温介质输出管道连接的低温介质出口。

29、在又一种实施方式中，中采醋酸槽的液体输出管道经一塔中采泵与存放醋酸的罐区连接。

30、在又一种实施方式中，第一精馏塔的中部与醋酸原料输入管道连接。

31、本实用新型的有益效果：

32、本实用新型提供的一种醋酸精馏冷却装置，通过一塔中采液位计与第一调节阀和第二调节阀联锁，自动分配进入第一醋酸冷却器和第二塔底再沸器的醋酸蒸汽量，在降低中采醋酸温度的同时，实现第一醋酸冷却器的最大化利用、最大化降低醋酸温度，从而调节输入中采醋酸槽的醋酸温度；通过二塔测温计与第五调节阀联锁自动调节进入第二精馏塔的塔釜液温度，通过醋酸测温计与第四调节阀和第三调节阀联锁，自动调节进入第二醋酸冷却器的蒸汽量，通过醋酸测温计与第七调节阀联锁，自动调节进入第二醋酸冷却器的冷却介质量，节省冷却介质用量；通过在第一醋酸冷却器的冷凝液输送管道设置第二醋酸测温计，第二醋酸测温计分别与设置于第三支管上的第三调节阀和设置于第四支管上的第四调节阀联锁，根据第一醋酸冷却器的冷凝液下液温度对通过第四支管进入第一醋酸冷却器以及通过第三支管进入第二醋酸冷却器的物料量进行分配并联锁控制，确保中采醋酸物料的温度得到有效降低的同时，优化第一醋酸冷却器和第二醋酸冷却器的利用效率，且有效解决第一醋酸冷却器的汽锤问题，节约冷却介质用量。本实用新型醋酸精馏冷却装置通过以上控制可以实现第一精馏塔和第二精馏塔不同生产负荷下的能量平衡，同时第二醋酸冷却器的冷却介质由原来的人工调节变为自动化，整个装置控制更为及时、高效，降低劳动强度。