專利名稱：一種急冷吸收塔及利用其吸收甲基丙烯醛和甲基丙烯酸的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種急冷吸收塔及利用其吸收甲基丙烯醛和甲基丙烯酸的方法。
背景技術(shù)：
目前，異丁烯或叔丁醇氧化制備甲基丙烯酸技術(shù)主要集中在日本，異丁烯或叔丁醇與氧氣高溫下發(fā)生氧化反應(yīng)制得甲基丙烯醛，甲基丙烯醛再氧化生成甲基丙烯酸。日本專利JP2009183817描述了尾氣循環(huán)法中氧化制得的含有甲基丙烯醛和甲基丙烯酸的氧化產(chǎn)物氣流經(jīng)過ー個急冷塔后，再進(jìn)入甲基丙烯醛和甲基丙烯酸吸收塔，由于吸收塔吸收率的限制，仍含有一定量的甲基丙烯醛和甲基丙烯酸的尾氣被送去催化焚燒處 理后，再循環(huán)回氧化單元。由此造成大量甲基丙烯醛和甲基丙烯酸損失。日本專利JP2005336142描述了甲基丙烯醛和甲基丙烯酸的急冷塔和吸收塔。由于液相甲基丙烯醛和甲基丙烯酸很容易聚合，急冷和吸收分別用2個或2個以上的塔器處理，流程過長會造成管線堵塞或設(shè)備結(jié)垢降低吸收效果，甚至生產(chǎn)中斷。現(xiàn)有エ業(yè)化裝置的異丁烯或叔丁醇氧化生產(chǎn)甲基丙烯酸反應(yīng)轉(zhuǎn)化率低于100%，吸收裝置對甲基丙烯酸吸收率低于99. 96%，對甲基丙烯醛的吸收率低于90 %。尾氣循環(huán)過程中浪費了一定量的甲基丙烯醛和甲基丙烯酸。由此造成未反應(yīng)的甲基丙烯醛不能得到充分循環(huán)，大大増加了異丁烯或叔丁醇的消耗，限制了裝置甲基丙烯酸產(chǎn)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了ー種急冷吸收塔，將該塔應(yīng)用于異丁烯或叔丁醇氧化生產(chǎn)甲基丙烯酸的エ藝中，可提高甲基丙烯醛和甲基丙烯酸的吸收率，増加甲基丙烯醛循環(huán)利用率，同時吸收裝置尾氣達(dá)到了不鈍化氧化催化劑活性的要求。因此，降低了異丁烯單耗，提高甲基丙烯酸裝置產(chǎn)能，同時節(jié)約生產(chǎn)成本。本發(fā)明采用如下技術(shù)方案本發(fā)明所述急冷吸收塔從上而下包括吸收段、急冷段、塔釜，吸收段由分布著帶孔擋板的一號吸收室和二號吸收室并聯(lián)組成，一號吸收室和二號吸收室中間有帶孔隔板使得兩個吸收室局部串聯(lián)。本發(fā)明所述帶孔隔板將吸收段分為一號吸收室和二號吸收室，帶孔隔板將垂直于該板的吸收段直徑R分為兩部分，垂直于帶孔隔板的吸收段直徑R在一號吸收室的長度Cl1與吸收段直徑R在二號吸收室的長度d2比為I : I 7，優(yōu)選I : I. 2 6. 7.，最優(yōu)選I I. 5 6. 5。本發(fā)明所述一號吸收室?guī)Э讚醢迮c二號吸收室?guī)Э讚醢鍞?shù)量相同。本發(fā)明所述帶孔擋板的間距為同一吸收室兩塊相鄰帶孔擋板在帶孔隔板上的垂直高度差，一號吸收室?guī)Э讚醢彘g距為hi，二號吸收室?guī)Э讚醢彘g距為h2，hi和h2相同。本發(fā)明所述一號吸收室第一塊帶孔擋板高于或低于二號吸收室第一塊帶孔擋板，一號吸收室第一塊帶孔擋板與二號吸收室第一塊帶孔擋板在帶孔隔板上的垂直高度差h3與Ii1的比為O. I O. 3 1，優(yōu)選O. 11 O. 29 1，最優(yōu)選O. 12 O. 28 I。本發(fā)明所述一號吸收室第一塊帶孔擋板與二號吸收室第一塊帶孔擋板在帶孔隔板上的垂直高度差h3與帶孔隔板高度h比為I : 43 130，優(yōu)選I : 45 127，最優(yōu)選I : 48 121。本發(fā)明所述的帶孔隔板高度h與吸收段直徑R比為9 26 1，優(yōu)選9.3 25. 6 1，最優(yōu)選 9. 5 25. 3 I。本發(fā)明所述一號吸收室?guī)Э讚醢迮c帶孔隔板的角度為a i，二號吸收室?guī)Э讚醢迮c帶孔隔板角度為a2，Q1= α2 = 60° 120°，優(yōu)選70° 110°，最優(yōu)選75° 106°。本發(fā)明所述吸收段第一塊擋板與帶孔隔板相交處到帶孔隔板最低端的豎直高度h4與吸收段直徑R的比為O. 5 I : 1，優(yōu)選O. 53 O. 98 1，最優(yōu)選O. 55 O. 96 I。 本發(fā)明所述一號吸收室?guī)Э讚醢?、二號吸收室?guī)Э讚醢寮皫Э赘舭宓目椎男螤顬榱庑?、三角形、圓形、橢圓形或正方形。本發(fā)明所述一號吸收室?guī)Э讚醢蹇?、二號吸收室?guī)Э讚醢蹇准皫Э赘舭蹇赘髯缘漠?dāng)量孔徑與其各自的孔間距比為I : I. 5 10，優(yōu)選I : 2 9，最優(yōu)選I : 2. 3 8。本發(fā)明所述一號吸收室?guī)Э讚醢蹇桩?dāng)量孔徑與二號吸收室?guī)Э讚醢蹇桩?dāng)量孔徑比為I 10 1，優(yōu)選2 9 1，最優(yōu)選3 8 I。本發(fā)明所述二號吸收室?guī)Э讚醢蹇桩?dāng)量孔徑與吸收段直徑R比為I : 330 660，優(yōu)選I : 335 655，最優(yōu)選I : 340 650。本發(fā)明所述帶孔隔板孔的當(dāng)量孔徑與吸收段直徑R比為I : 50 80，優(yōu)選I : 53 78，最優(yōu)選I : 57 75。本發(fā)明所述的吸收段直徑R為500 4000mm，優(yōu)選600 3800mm，最優(yōu)選650 3700mm。本發(fā)明所述吸收段直徑R與吸收段高度H比為I : 10 30，優(yōu)選I : 11 28，最優(yōu)選I : 13 26。本發(fā)明所述吸收段底部為環(huán)形槽，環(huán)形槽外徑R1為吸收段直徑R，環(huán)形槽內(nèi)徑R2與吸收段直徑R比為I : I. 5 4，優(yōu)選I : I. 7 3. 8，最優(yōu)選I : 2 3. 3。本發(fā)明所述的環(huán)形槽內(nèi)壁高度h5為500 3500mm,優(yōu)選520 3400mm,最優(yōu)選550 3200mm。本發(fā)明所述的環(huán)形槽外壁高度h6為1000 4000mm,優(yōu)選1100 3800mm,最優(yōu)選1300 3400mm。本發(fā)明所述吸收段與急冷段具有相同的中心軸，吸收段與急冷段之間的變徑的垂直高度h7為500 2000mm,優(yōu)選530 1800mm,最優(yōu)選550 1500mm。本發(fā)明所述吸收段直徑R與急冷段直徑R3比為I : I 2，優(yōu)選I : I. I I. 8，最優(yōu)選I : I. 2 I. 7。本發(fā)明所述急冷段直徑R3與急冷段高度h8比為I : 4 10，優(yōu)選I : 4. 3 9，最優(yōu)選I : 4. 5 8。本發(fā)明所述塔釜直徑R4與急冷段直徑R3相同，塔釜高度h9為1000 6000mm，優(yōu)選 1050 5800_，最優(yōu)選 1100 5500_。
本發(fā)明所述一號吸收室和二號吸收室所采用的填料為鮑爾環(huán)填料、階梯環(huán)填料、金屬環(huán)矩鞍填料、共軛環(huán)填料、Θ碳環(huán)的ー種或兩種或多種。本發(fā)明所述一號吸收室和二號吸收室采用的填料當(dāng)量直徑比為I 10 1，優(yōu)選2 9 : 1，最優(yōu)選3 8 I ;二號吸收室填料的當(dāng)量直徑為3 180mm，優(yōu)選4 165mm，最優(yōu)選5 150mm。本發(fā)明所述急冷段采用的填料為鮑爾環(huán)填料、階梯環(huán)填料、金屬環(huán)矩鞍填料、共軛環(huán)填料、Θ碳環(huán)的ー種或兩種或多種。本發(fā)明所述急冷段采用的填料當(dāng)量直徑為20 200mm，優(yōu)選25 190mm，最優(yōu)選30 180mm。本發(fā)明所述吸收段填料支撐板和吸收段填料壓板，只要保證能夠滿足吸收段工作需要，可為任意的柵板。 本發(fā)明所述急冷段填料支撐板固定在急冷段和塔釜之間，急冷段填料壓板位于急冷段填料頂部，只要保證能夠滿足急冷段工作需要，可為任意的柵板。本發(fā)明還提供了在異丁烯或叔丁醇氧化生產(chǎn)甲基丙烯酸的エ藝中使用所述的急冷吸收塔吸收甲基丙烯醛和甲基丙烯酸的方法，包括以下步驟a)異丁烯或叔丁醇氧化產(chǎn)物氣流進(jìn)入急冷吸收塔，在急冷段被急冷液冷卻后分為兩部分，一部分重組分被捕集在塔釜，另一部分含有甲基丙烯醛和甲基丙烯酸氣體的輕組分進(jìn)入吸收段；b)步驟a)中的含有甲基丙烯醛和甲基丙烯酸氣體的輕組分進(jìn)入吸收段，甲基丙烯醛和甲基丙烯酸在吸收段被吸收液吸收，捕集在吸收段底部環(huán)形槽；未被吸收液吸收的尾氣由吸收段頂部排出。本發(fā)明所述的步驟a)中異丁烯或叔丁醇氧化產(chǎn)物氣流的流量為30 180T/h。本發(fā)明所述的步驟a)中被捕集在塔釜的重組分的流量為氧化產(chǎn)物氣流流量的I. 5 10. 5wt%，進(jìn)入吸收段的輕組分的流量為氧化產(chǎn)物氣流流量的89. 5 98. 5wt%。本發(fā)明所述的步驟a)中塔釜液位控制在基于塔釜高度h9的15 95%，優(yōu)選17 91%，最優(yōu)選23 87%。本發(fā)明所述的步驟a)中塔釜溫度在25 499°C，優(yōu)選26 378°C，最優(yōu)選28 312で。本發(fā)明所述的步驟b)中吸收段底部環(huán)形槽液位控制在基于環(huán)形槽內(nèi)壁高度h5的15 95%，優(yōu)選17 91%，最優(yōu)選23 87%。本發(fā)明所述的步驟b)中吸收段頂部尾氣溫度控制在I 99°C，優(yōu)選I. I 89°C，最優(yōu)選I. 3 87。。。本發(fā)明所述的步驟b)中塔釜的重組分分為兩流股，一流股送到重組分處理系統(tǒng)，其流量為氧化產(chǎn)物氣流流量的I. 5 10. 5wt%，另一流股以60 3000T/h，優(yōu)選75 2777T/h，最優(yōu)選105 2357T/h的流量被送到急冷段頂部作為急冷液用來冷卻進(jìn)入急冷吸收塔的氧化產(chǎn)物氣流。本發(fā)明所述的步驟b)中捕集在吸收段底部環(huán)形槽的含有甲基丙烯醛和甲基丙烯酸的物料分為兩流股，一流股送到甲基丙烯酸精制単元，其流量為氧化產(chǎn)物氣流流量的5 19wt%，另一流股以60 3000T/h，優(yōu)選74 2864T/h，最優(yōu)選92 2462T/h的流量經(jīng)過冷卻后送到吸收段頂部作為吸收液洗滌吸收甲基丙烯醛和甲基丙烯酸。本發(fā)明所述的步驟b)中的由吸收段頂部排出的尾氣流量為氧化產(chǎn)物氣流流量的70. 5 93. 5wt%，分為兩流股，占尾氣總量25%的一流股尾氣送入催化焚燒反應(yīng)器進(jìn)行焚燒，達(dá)到國 家排放標(biāo)準(zhǔn)后排放，占尾氣總量75%的另一流股尾氣壓縮到8 874kpa，優(yōu)選29 457kpa，最優(yōu)選45 210kpa，送到氧化反應(yīng)系統(tǒng)，控制氧化反應(yīng)操作點在爆炸曲線范圍之外。急冷吸收塔從上而下包括吸收段、急冷段、塔釜，吸收段由分布著帶孔擋板的一號吸收室和二號吸收室并聯(lián)組成，一號吸收室和二號吸收室中間有帶孔隔板使得兩個吸收室局部串聯(lián)。一號吸收室A單元氣體經(jīng)過一號吸收室?guī)Э讚醢搴蛶Э赘舭宸峙浜蠓謩e進(jìn)入ニ號吸收室B単元和一號吸收室C単元；二號吸收室B單元氣體經(jīng)過二號吸收室?guī)Э讚醢搴蛶Э赘舭宸峙浜蠓謩e進(jìn)入一號吸收室C単元和二號吸收室D単元。氣體在上升過程中是與兩個吸收室填料交替接觸。由于一號吸收室填料當(dāng)量直徑大于二號吸收室填料當(dāng)量直徑，因此，一號吸收室填料孔隙率大于二號吸收室，因此一號吸收室氣體通過能力大且壓降小，一號吸收室填料比表面積小于二號吸收室填料，氣液傳質(zhì)面積二號吸收室優(yōu)于一號吸收室。由于一號吸收室?guī)Э讚醢蹇桩?dāng)量孔徑大于二號吸收室?guī)Э讚醢蹇桩?dāng)量孔徑，帶孔隔板孔當(dāng)量孔徑很大，以至于任何一個吸收室單元氣流可以很容易的通過帶孔隔板孔道，幾乎沒有任何阻力。因此，二號吸收室B単元和一號吸收室C単元阻力相當(dāng)，一號吸收室A單元氣體幾乎平均分配到二號吸收室B単元和一號吸收室C単元。因此，本發(fā)明所述的急冷吸收塔彌補了使用同一種當(dāng)量直徑填料的吸收塔局限性，通過帶孔擋板和帶孔隔板的巧妙設(shè)計很好的結(jié)合了兩種不同當(dāng)量直徑填料的優(yōu)點，提高了傳質(zhì)和分離效率，同時降低了壓降。甲基丙烯酸吸收率> 99. 98%,甲基丙烯醛吸收率彡 99. 90%。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點I)本發(fā)明公開的急冷吸收塔較好的耦合了急冷和吸收兩個過程功能，吸收段結(jié)合了篩板和填料的優(yōu)點，提高了傳質(zhì)和分離效率。2)本發(fā)明公開的急冷吸收塔的甲基丙烯酸吸收率為99. 98%以上，甲基丙烯醛吸收率99. 9%以上，尾氣中甲基丙烯醛和甲基丙烯酸的含量低，循環(huán)到氧化單元中，不僅對催化劑的活性及壽命沒有影響，而且提高了甲基丙烯醛的循環(huán)利用率，避免焚燒造成的浪費，提高甲基丙烯酸產(chǎn)能，提高了經(jīng)濟(jì)效益。3)本發(fā)明公開的急冷吸收塔操作簡便，具有很大的操作弾性。


圖I為異丁烯或叔丁醇氧化生產(chǎn)甲基丙烯酸エ藝流程簡圖。圖2為圖I所示的急冷吸收塔的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，I為吸收段，2為急冷段，3為塔釜，4為急冷段填料支撐板，5為急冷段填料壓板，6為環(huán)形槽，7為吸收段填料支撐板，8為ニ號吸收室?guī)Э讚醢澹?為二號吸收室，10為帶孔隔板，11為吸收段填料壓板，12為一號吸收室，13為一號吸收室?guī)Э讚醢濉D3為圖2所示的一號吸收室和二號吸收室的帶孔擋板截面圖。
圖4為圖2所示的帶孔隔板局部截面圖。
具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實例對本發(fā)明做出進(jìn)ー步詳細(xì)描述。圖I是異丁烯或叔丁醇氧化生產(chǎn)甲基丙烯酸エ藝流程簡圖，包括循環(huán)尾氣壓縮機、急冷吸收塔、急冷段冷卻器、吸收段冷卻器。圖2是圖I所示的急冷吸收塔的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，I為吸收段，2為急冷段，3為塔釜，4為急冷段填料支撐板，5為急冷段填料壓板，6為環(huán)形槽，7為吸收段填料支撐板，8為ニ號吸收室?guī)Э讚醢澹?為二號吸收室，10為帶孔隔板，11為吸收段填料壓板，12為一號吸收室，13為一號吸收室?guī)Э讚醢?。實施例I以年產(chǎn)I. 7萬噸的異丁烯或叔丁醇氧化生產(chǎn)甲基丙烯酸裝置為例。如圖I 4所示，采用的急冷吸收塔從上而下包括吸收段I、急冷段2、塔釜3，吸收段I由分布著帶孔擋板的一號吸收室12和二號吸收室9并聯(lián)組成，一號吸收室12和ニ號吸收室9中間有帶孔隔板10使得兩個吸收室局部串聯(lián)。垂直于帶孔隔板10的吸收段直徑R在一號吸收室12的長度Cl1與吸收段直徑R在二號吸收室9的長度d2比為I : 3。一號吸收室?guī)Э讚醢彘g距為Ii1為3700mm，二號吸收室?guī)Э讚醢彘g距為h2為3700mm，一號吸收室12第一塊帶孔擋板與二號吸收室9第一塊帶孔擋板在帶孔隔板10上的垂直高度差h3為570_。一號吸收室?guī)Э讚醢?3與二號吸收室?guī)Э讚醢?數(shù)量相同。一號吸收室12第一塊帶孔擋板位于二號吸收室9第一塊帶孔擋板下面。吸收段I第一塊帶孔擋板與帶孔隔板10相交處到帶孔隔板10最低端的豎直高度h4為1650mm。帶孔隔板高度h為28500mm。吸收段直徑R為3000mm。一號吸收室?guī)Э讚醢?3與帶孔隔板10的角度α !等于二號吸收室?guī)Э讚醢?與帶孔隔板10的角度Ci2，都為85°。一號吸收室?guī)Э讚醢?3、二號吸收室?guī)Э讚醢?及帶孔隔板10的孔的形狀為菱形，一號吸收室?guī)Э讚醢蹇?、二號吸收室?guī)Э讚醢蹇准皫Э赘舭蹇赘髯缘漠?dāng)量孔徑分別為36mm、5mm和40mm。一號吸收室?guī)Э讚醢蹇?、二號吸收室?guī)Э讚醢蹇准皫Э赘舭蹇赘髯缘漠?dāng)量孔徑與其各自的孔間距比為I : 3。一號吸收室12和二號吸收室9所米用的填料為Θ碳環(huán)。一號吸收室12和二號吸收室9所米用的填料當(dāng)量直徑分別為IOOmm和35mm。吸收段填料支撐板7孔的形狀為菱形，當(dāng)量孔徑為5mm，當(dāng)量孔徑和孔間距的比為I : 3;吸收段填料壓板11孔的形狀為菱形，當(dāng)量孔徑為5mm，當(dāng)量孔徑和孔間距的比為I : 3。吸收段高度H為32000mm。吸收段I底部為環(huán)形槽6，環(huán)形槽外徑Ri為3000mm,環(huán)形槽內(nèi)徑R2為1600mm。環(huán)形槽內(nèi)壁高度h5為610mm,環(huán)形槽外壁高度116為1375mm。急冷段2所采用的填料為鮑爾環(huán)填料，當(dāng)量直徑為150mm。急冷段填料支撐板4孔的形狀為菱形，當(dāng)量孔徑為100mm，當(dāng)量孔徑和孔間距的比為I : 3 ;急冷段填料壓板5孔的形狀為菱形，當(dāng)量孔徑為100mm，當(dāng)量孔徑和孔間距的比為I : 3 ;吸收段I與急冷段2具有相同的中心軸，吸收段I與急冷段2之間的變徑的垂直高度h7為1000mm。塔釜直徑R4與急冷段直徑R3相同為3600mm，塔釜高度h9為2500mm。急冷段高度h8為18000mm。該急冷吸收塔的負(fù)荷是20. 881 45. 242T/h。a)異丁烯或叔丁醇氧化產(chǎn)物氣流以34. 80T/h的流量進(jìn)入急冷吸收塔，氧化產(chǎn)物氣流在急冷段2被急冷液冷卻分為兩部分，一部分重組分被捕集在塔釜3，其流量為I. 59T/h，另一部分含有甲基丙烯醛和甲基丙烯酸氣體的輕組分進(jìn)入吸收段1，其流量為33.21T/h。被捕集在塔釜3的重組分經(jīng)過急冷段換熱器冷卻后分為兩流股，一流股送到重組分處理系統(tǒng)，其流量為I. 59T/h，另一流股以1209T/h的流量被送到急冷段2頂部作為急冷液用來冷卻進(jìn)入急冷吸收塔的氧化產(chǎn)物氣流。塔釜3液位控制在基于塔釜高度h9的65%，塔釜3溫度控制在94で。b)步驟a)中的含有甲基丙烯醛和甲基丙烯酸氣體的輕組分進(jìn)入吸收段1，甲基丙烯醛和甲基丙烯酸被吸收液吸收，捕集在吸收段I底部環(huán)形槽6，環(huán)形槽6中的物料分為兩流股，一流股送到甲基丙烯酸精制単元，其流量為4. 48T/h，另一流股經(jīng)過吸收段換熱器冷卻后以1030T/h的流量經(jīng)過冷卻后送到吸收段I頂部作為吸收液洗滌吸收甲基丙烯醛和甲基丙烯酸。吸收段I頂部尾氣溫度控制在77°C。環(huán)形槽6液位控制在基于環(huán)形槽內(nèi)壁高度h5的55%。未被吸收液吸收的尾氣由吸收段I頂部排出，其流量為28. 73T/h，分為兩流股，占尾氣總量25%的一流股尾氣送入催化焚燒反應(yīng)器進(jìn)行焚燒，達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)后排放，占尾氣總量75%的另一流股尾氣經(jīng)過循環(huán)尾氣壓縮機壓縮到88kpa，送到氧化反應(yīng)系 統(tǒng)，控制氧化反應(yīng)操作點在爆炸曲線范圍之外。相關(guān)計算公式吸收率=(該物質(zhì)在氧化產(chǎn)物氣流中流量一該物質(zhì)在尾氣中流量)+該物質(zhì)在氧化產(chǎn)物氣流中流量X100%結(jié)果見表I :表I急冷吸收塔處理結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種急冷吸收塔，其特征在于，所述急冷吸收塔從上而下包括吸收段(I)、急冷段(2)、塔釜(3)，吸收段(I)由分布著帶孔擋板的一號吸收室(12)和二號吸收室(9)并聯(lián)組成，一號吸收室(12)和二號吸收室(9)中間有帶孔隔板(10)使得兩個吸收室局部串聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的急冷吸收塔，其特征在于，所述帶孔隔板(10)將吸收段(I)分為一號吸收室(12)和二號吸收室(9)，帶孔隔板(10)將垂直于該板的吸收段直徑R分為兩部分，垂直于帶孔隔板(10)的吸收段直徑R在一號吸收室(12)的長度Cl1與吸收段直徑R在二號吸收室(9)的長度d2比為I : I 7;—號吸收室?guī)Э讚醢?13)與二號吸收室?guī)Э讚醢?8)數(shù)量相同；一號吸收室?guī)Э讚醢彘g距Ii1與二號吸收室?guī)Э讚醢彘g距h2相同；一號吸收室(12)第一塊帶孔擋板高于或低于二號吸收室(9)第一塊帶孔擋板，一號吸收室(12)第一塊帶孔擋板與二號吸收室(9)第一塊帶孔擋板在帶孔隔板(10)上的垂直高度差匕與Ii1的比為O. I O. 3 I出3與帶孔隔板高度h比為I : 43 130 ;帶孔隔板高度h與吸收段直徑R比為9 26 I ;一號吸收室?guī)Э讚醢?13)與帶孔隔板(10)的角度為α 1； 二號吸收室?guī)Э讚醢澧桥c帶孔隔板(10)的角度為Ct 2，a I = Ct2 = 60° 120° ;吸收段(I)第一塊擋板與帶孔隔板(10)相交處到帶孔隔板(10)最低端的豎直高度h4與吸收段直徑R的比為O. 5 I : I。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的急冷吸收塔，其特征在于，所述一號吸收室?guī)Э讚醢?13)、二號吸收室?guī)Э讚醢?8)及帶孔隔板(10)的孔的形狀為菱形、三角形、圓形、橢圓形或正方形；一號吸收室?guī)Э讚醢蹇住⒍栁帐規(guī)Э讚醢蹇准皫Э赘舭蹇赘髯缘漠?dāng)量孔徑與其各自的孔間距比為I : I. 5 10 ;—號吸收室?guī)Э讚醢蹇桩?dāng)量孔徑與二號吸收室?guī)Э讚醢蹇桩?dāng)量孔徑比為I 10 I ;二號吸收室?guī)Э讚醢蹇桩?dāng)量孔徑與吸收段直徑R比為I 330 660;帶孔隔板孔的當(dāng)量孔徑與吸收段直徑R比為I : 50 80，吸收段直徑R為500 4000mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求I 3任一項所述的急冷吸收塔，其特征在于，所述吸收段直徑R與吸收段高度H比為I : 10 30;吸收段(I)底部為環(huán)形槽(6)，環(huán)形槽外徑R1等于吸收段直徑R，環(huán)形槽內(nèi)徑R2與吸收段直徑R比為I : 1.5 4;環(huán)形槽內(nèi)壁高度匕為500 3500mm，環(huán)形槽外壁高度h6為1000 4000mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求I 4任一項所述的急冷吸收塔，其特征在于，所述吸收段(I)與急冷段(2)具有相同的中心軸，吸收段(I)與急冷段(2)之間的變徑的垂直高度117為500 2000mm ;吸收段直徑R與急冷段直徑R3比為I : I 2 ;急冷段直徑R3與急冷段高度h8比為I : 4 10 ;塔釜直徑R4與急冷段直徑R3相同，塔釜高度h9為1000 6000mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求I 5任一項所述的急冷吸收塔,其特征在于,所述一號吸收室(12)、二號吸收室(9)用的填料為鮑爾環(huán)、階梯環(huán)、金屬環(huán)矩鞍、共軛環(huán)、Θ碳環(huán)的一種或兩種或多種；急冷段(2)采用的填料為鮑爾環(huán)、階梯環(huán)、金屬環(huán)矩鞍、共軛環(huán)、Θ碳環(huán)的一種或兩種或多種；一號吸收室(12)和二號吸收室(9)采用的填料當(dāng)量直徑比為I 10 : 1，二號吸收室(9)填料的當(dāng)量直徑為3 180mm ;急冷段(2)采用的填料當(dāng)量直徑為20 200mm。
7.一種利用如權(quán)利要求I 6任一項所述的急冷吸收塔吸收甲基丙烯醛和甲基丙烯酸的方法，包括以下步驟 a)異丁烯或叔丁醇氧化產(chǎn)物氣流進(jìn)入急冷吸收塔，在急冷段(2)被急冷液冷卻后分為兩部分，一部分重組分被捕集在塔釜(3)，另一部分含有甲基丙烯醛和甲基丙烯酸氣體的輕組分進(jìn)入吸收段(I)； b)步驟a)中的含有甲基丙烯醛和甲基丙烯酸氣體的輕組分進(jìn)入吸收段(1)，甲基丙烯醛和甲基丙烯酸在吸收段(I)被吸收液吸收，捕集在吸收段(I)底部環(huán)形槽(6);未被吸收液吸收的尾氣由吸收段(I)頂部排出。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述的步驟a)中異丁烯或叔丁醇氧化產(chǎn)物氣流的流量為30 180T/h ;被捕集在塔釜(3)的重組分的流量為氧化產(chǎn)物氣流流量的I.5 10. 5wt%，進(jìn)入吸收段(I)的輕組分的流量為氧化產(chǎn)物氣流流量的89. 5 98. 5wt%；塔釜(3)液位控制在基于塔釜高度h9的15 95% ;塔釜(3)溫度控制在25 499°C ;步驟b)中吸收段(I)底部環(huán)形槽(6)液位控制在基于環(huán)形槽內(nèi)壁高度匕的15 95%;吸收段(I)頂部尾氣溫度控制在I 99°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述的步驟a)中塔釜(3)的重組分 分為兩流股，一流股送到重組分處理系統(tǒng)，其流量為氧化產(chǎn)物氣流流量的I. 5 10. 5wt%,另一流股以60 3000T/h的流量被送到急冷段(2)頂部作為急冷液用來冷卻進(jìn)入急冷吸收塔的氧化產(chǎn)物氣流。
10.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述的步驟b)中捕集在吸收段(I)底部環(huán)形槽￠)的物料分為兩流股，一流股送到甲基丙烯酸精制單元，其流量為氧化產(chǎn)物氣流流量的5 19wt%，另一流股以60 3000T/h的流量經(jīng)過冷卻后送到吸收段(I)頂部作為吸收液洗滌吸收甲基丙烯醛和甲基丙烯酸。
11.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述的步驟b)中的由吸收段(I)頂部排出的尾氣流量為氧化產(chǎn)物氣流流量的70. 5 93. 5wt%，分為兩流股，占尾氣總量25%的一流股尾氣送入催化焚燒反應(yīng)器進(jìn)行焚燒，達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)后排放，占尾氣總量75%的另一流股尾氣壓縮到8 874kpa，送到氧化反應(yīng)系統(tǒng)，控制氧化反應(yīng)操作點在爆炸曲線范圍之外。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種急冷吸收塔及利用其吸收甲基丙烯醛和甲基丙烯酸的方法。所述急冷吸收塔從上而下包括吸收段、急冷段、塔釜，吸收段由分布著帶孔擋板的一號吸收室和二號吸收室并聯(lián)組成，中間帶孔隔板使得兩個吸收室局部串聯(lián)。采用該急冷吸收塔將異丁烯或叔丁醇氧化產(chǎn)物氣流急冷，再吸收甲基丙烯醛和甲基丙烯酸，在塔頂一股尾氣送至氧化反應(yīng)系統(tǒng)，另一股尾氣幾乎無夾帶醛類、酸類等有機氣體經(jīng)過焚燒后排空。采用本發(fā)明所提供的急冷吸收塔提高了甲基丙烯醛和甲基丙烯酸吸收率，增加了甲基丙烯醛循環(huán)利用率，降低了異丁烯或叔丁醇單耗；此外，本發(fā)明公開的急冷吸收塔具有很大的操作彈性。
文檔編號C07C27/26GK102847499SQ201210333580
公開日2013年1月2日 申請日期2012年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月4日
發(fā)明者楊雪峰, 柯常灝, 萬毅, 吳訓(xùn)錕, 邵亮鋒, 鄭京濤, 尚永華, 樓銀川, 黎源 申請人:煙臺萬華聚氨酯股份有限公司, 寧波萬華聚氨酯有限公司