專利名稱：醋酸乙烯生產(chǎn)過(guò)程乙烯回收方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于醋酸乙烯生產(chǎn)過(guò)程的乙烯回收方法。特別是用于乙烯法生產(chǎn)醋酸乙烯生產(chǎn)過(guò)程的乙烯回收方法及裝置。
背景技術(shù)：
醋酸乙烯(VAC)是一種重要的有機(jī)化工原料，通過(guò)自身聚合或與其它單體共聚， 可以生成聚乙烯醇(PVA)、醋酸乙烯-乙烯共聚物(EVA)、聚醋酸乙烯(PVAC)、醋酸乙烯-氯乙烯共聚物(EVC)等衍生物。這些衍生物的用途十分廣泛，一般可用于粘接劑，紙張或織物的上膠劑、油漆、墨水、皮革加工、乳化劑、水溶性膜、土壤改良劑等方面。醋酸乙烯作為中間體，隨著聚乙烯醇非纖維領(lǐng)域應(yīng)用的拓展，使得醋酸乙烯的需求不斷增長(zhǎng)，提高。
我國(guó)醋酸乙烯生產(chǎn)開始于20世紀(jì)60年代。1965年北京有機(jī)化工廠從日本引進(jìn)乙炔法流化床技術(shù)，之后在國(guó)內(nèi)建成多套同類裝置。這些醋酸乙烯裝置均為維尼綸配套，在20 世紀(jì)70 80年代，中國(guó)醋酸乙烯約有90%用于維尼綸及聚乙烯醇。近年來(lái)隨著聚乙烯醇的發(fā)展，中國(guó)醋酸乙烯市場(chǎng)不斷擴(kuò)大。截至到2008年底，中國(guó)醋酸乙烯總生產(chǎn)能力140萬(wàn)噸/年，預(yù)計(jì)未來(lái)我國(guó)醋酸乙烯的需求量將以8%的速率增長(zhǎng)。
醋酸乙烯生產(chǎn)工藝路線有乙烯法和乙炔法兩種。在世界范圍內(nèi)乙烯法生產(chǎn)占主導(dǎo)地位。乙炔污染嚴(yán)重，在國(guó)外已被淘汰，目前只有我國(guó)等少數(shù)國(guó)家采用乙炔法。乙烯法醋酸乙烯生產(chǎn)過(guò)程是將原料乙烯、氧、醋酸氣體通入反應(yīng)器，在反應(yīng)器內(nèi)與催化劑接觸，在絕對(duì)壓力0. 6-1. IMPa和130 200°C溫度下反應(yīng)生成VAC、水及少量副產(chǎn)物。高溫反應(yīng)氣體經(jīng)多級(jí)冷凝，冷凝液中含有醋酸乙烯、水及未反應(yīng)的醋酸等，混合液送精餾工序進(jìn)行VAC的精制。未反應(yīng)乙烯氣體返回壓縮機(jī)循環(huán)使用，被成為循環(huán)氣體。
乙烯是世界上產(chǎn)量最大的化學(xué)產(chǎn)品之一，也是最重要的基本化工原料，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位。乙烯是合成醋酸乙烯的原料之一。在乙烯法生產(chǎn)醋酸乙烯的生產(chǎn)過(guò)程中，乙烯的單程轉(zhuǎn)化率僅為10%左右，大量未轉(zhuǎn)化的乙烯必須循環(huán)使用。為防止氮?dú)獾榷栊詺怏w累積后降低乙烯濃度影響反應(yīng)的順利進(jìn)行，需從精制氣體中抽出一部分氣體排放， 排出的精制氣體的主要組成為乙烯，這樣就造成乙烯原料的損失。選擇適宜的吸收液，開發(fā)新的工藝過(guò)程，實(shí)現(xiàn)乙烯氣體的選擇性回收，減少乙烯氣體的排放，能夠降低醋酸乙烯生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠從醋酸乙烯生產(chǎn)過(guò)程精制氣中選擇性回收乙烯的方法及裝置，該工藝能夠減少氣相法醋酸乙烯生產(chǎn)過(guò)程中乙烯的排放，降低原料消耗，節(jié)約醋酸乙烯生產(chǎn)成本。
在乙烯法醋酸乙烯的生產(chǎn)過(guò)程中，原料的單程轉(zhuǎn)化率較低，乙烯的單程轉(zhuǎn)化率僅為10%左右，并且受到爆炸限的限制，實(shí)際生產(chǎn)中乙烯總是大量過(guò)剩，大量的乙烯必須循環(huán)使用。循環(huán)氣體主要包括乙烯、主要副產(chǎn)物(X)2以及系統(tǒng)中的N2等惰性組分，為了保持系統(tǒng)中乙烯濃度和循環(huán)氣中CO2濃度恒定，需抽出部分氣體進(jìn)行脫碳處理，以除去部分CO2，脫碳后的氣體返回合成工段使用，被稱為精制氣體。為了防止惰性氣體積累，需要從精制氣體中再抽出一部分氣體排放，排出的精制氣體的主要組成為乙烯。為了回收這部分乙烯氣體，人們采用了不同的方法，包括使用產(chǎn)品醋酸乙烯作為吸收液、以原料醋酸作為吸收液等等。醋酸乙烯對(duì)乙烯具有較好的溶解性，但同時(shí)溶解大量其它惰性氣體。醋酸對(duì)乙烯的選擇性較好，但溶解度較差。
本發(fā)明的醋酸乙烯生產(chǎn)過(guò)程乙烯回收方法，針對(duì)乙烯回收塔分為兩段進(jìn)行，上段為水洗段，下段為吸收液洗滌段。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下
一種醋酸乙烯生產(chǎn)過(guò)程乙烯回收方法，采用吸收液和無(wú)離子水組成的雙溶劑吸收法自醋酸乙烯生產(chǎn)精餾工段的醋酸塔進(jìn)料板上段引出流股作為吸收液，由吸收液輸送泵送至乙烯回收塔下段頂部，精制氣由乙烯回收塔塔釜通入，吸收液與精制氣逆流接觸；吸收釜液送至精餾工段處理，氣體繼續(xù)上升至乙烯回收塔上段與塔頂部通入的無(wú)離子水逆流接觸，吸收脫除其中的醋酸；剩余的惰性氣體由乙烯回收塔塔頂排出。
所述的吸收液來(lái)自醋酸乙烯生產(chǎn)精餾工段的醋酸塔進(jìn)料板上段，為乙酸、醋酸乙烯及水的混合物，重量百分比為乙酸50-85%、醋酸乙烯5-30%和水5-20%。
本發(fā)明的醋酸乙烯生產(chǎn)過(guò)程乙烯回收方法的裝置為醋酸乙烯生產(chǎn)精餾工段的醋酸塔進(jìn)料板上段與吸收液緩沖罐入口相連，吸收液緩沖罐出口與吸收液輸送泵入口相連， 吸收液輸送泵出口與乙烯回收塔下段相連。
所述的乙烯回收塔為復(fù)合塔，乙烯回收塔分為上下兩段，上段為水洗段，下段為吸收液洗滌段。
所述的乙烯回收塔的操作壓力為絕對(duì)壓力0. 5-1. 2MPa，操作溫度為25_80°C。
本發(fā)明的醋酸乙烯生產(chǎn)過(guò)程乙烯回收方法，其優(yōu)點(diǎn)在于采用雙溶劑吸收法，從精餾工段醋酸塔進(jìn)料板上段引出流股作為吸收液，結(jié)合醋酸乙烯對(duì)乙烯的高溶解特性及乙酸對(duì)乙烯的高選擇的溶解特性，實(shí)現(xiàn)吸收液的加和增效功能，選擇性回收精制氣中的乙烯氣體，減少乙烯排放損失，降低醋酸乙烯生產(chǎn)的原料消耗。
采用本發(fā)明的醋酸乙烯生產(chǎn)過(guò)程乙烯回收方法，乙烯回收選擇性為60-95%，減少了乙烯的損失，降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本，提高醋酸乙烯產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。


圖1 醋酸乙烯生產(chǎn)過(guò)程乙烯回收方法流程示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的醋酸乙烯生產(chǎn)過(guò)程乙烯回收方法的裝置為醋酸乙烯生產(chǎn)精餾工段的醋酸塔進(jìn)料板上段與吸收液緩沖罐入口相連，吸收液緩沖罐出口與吸收液輸送泵入口相連，吸收液輸送泵出口與乙烯回收塔下段相連。所述的乙烯回收塔為復(fù)合塔，乙烯回收塔分為上下兩段，上段為水洗段，下段為吸收液洗滌段。其中乙烯回收塔的操作壓力為絕對(duì)壓力0. 5-1. 2MPa，操作溫度為25_80°C。
實(shí)施例1
自精餾工段的醋酸塔4進(jìn)料板上段引出流股作為吸收液，吸收液送至緩沖罐1，由吸收液輸送泵2送至乙烯回收塔3下段的頂部，精制氣由乙烯回收塔3塔釜通入，吸收液與精制氣在塔內(nèi)逆流接觸，依據(jù)精制氣在吸收液中的溶解特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)乙烯氣體的選擇性回收。釜液送至精餾工段進(jìn)行脫氣處理，未被吸收的上升氣體中主要含有隊(duì)等惰性氣體，還含有少量醋酸。上升氣體在乙烯回收塔上段與塔頂部通入的無(wú)離子水逆流接觸，吸收脫除其中的醋酸。隊(duì)等惰性氣體由乙烯回收塔塔頂排出，防止了惰性氣體的積累。吸收液組成 (wt% )為乙酸78%，醋酸乙烯8%，水14%，乙烯回收選擇性為90%。
實(shí)施例2:
方法同實(shí)施例1 ；吸收液組成(wt 為乙酸85%，醋酸乙烯5%，水10%，乙烯回收選擇性為95%。
實(shí)施例3
方法同實(shí)施例1 ；吸收液組成(wt % )為乙酸50%，醋酸乙烯30%，水20%，乙烯回收選擇性為60%。
實(shí)施例4
方法同實(shí)施例1 ；吸收液組成(wt% )為乙酸65%，醋酸乙烯30%，水5%，乙烯回收選擇性為70%。
本發(fā)明公開和提出的醋酸乙烯生產(chǎn)過(guò)程乙烯回收方法及裝置，本領(lǐng)域技術(shù)人員可通過(guò)借鑒本文內(nèi)容，適當(dāng)改變?cè)?、工藝參?shù)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的方法與技術(shù)已通過(guò)較佳實(shí)施例子進(jìn)行了描述，相關(guān)技術(shù)人員明顯能在不脫離本發(fā)明內(nèi)容、精神和范圍內(nèi)對(duì)本文所述的方法和技術(shù)進(jìn)行改動(dòng)或適當(dāng)變更與組合，來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明技術(shù)。特別需要指出的是，所有相類似的替換和改動(dòng)對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見的，他們都被視為包括在本發(fā)明精神、范圍和內(nèi)容中。
權(quán)利要求
1.一種醋酸乙烯生產(chǎn)過(guò)程乙烯回收方法，其特征是采用吸收液和無(wú)離子水組成的雙溶劑吸收法自醋酸乙烯生產(chǎn)精餾工段的醋酸塔進(jìn)料板上段引出流股作為吸收液，由吸收液輸送泵送至乙烯回收塔下段頂部，精制氣由乙烯回收塔塔釜通入，吸收液與精制氣逆流接觸；吸收釜液送至精餾工段處理，氣體繼續(xù)上升至乙烯回收塔上段與塔頂部通入的無(wú)離子水逆流接觸，吸收脫除其中的醋酸；剩余的惰性氣體由乙烯回收塔塔頂排出。
2.如權(quán)利要求1所述的乙烯回收方法，其特征是所述的吸收液來(lái)自醋酸乙烯生產(chǎn)精餾工段的醋酸塔進(jìn)料板上段，為乙酸、醋酸乙烯及水的混合物，重量百分比為乙酸50-85%、醋酸乙烯5-30%和水5-20%。
3.一種醋酸乙烯生產(chǎn)過(guò)程乙烯回收方法的裝置，其特征是醋酸乙烯生產(chǎn)精餾工段的醋酸塔進(jìn)料板上段與吸收液緩沖罐入口相連，吸收液緩沖罐出口與吸收液輸送泵入口相連， 吸收液輸送泵出口與乙烯回收塔下段相連；所述的乙烯回收塔為復(fù)合塔，乙烯回收塔分為上下兩段，上段為水洗段，下段為吸收液洗滌段。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征是所述的乙烯回收塔的操作壓力為絕對(duì)壓力 0. 5-1. 2MPa，操作溫度為 25-800C0
全文摘要
一種醋酸乙烯生產(chǎn)過(guò)程乙烯回收方法及裝置，采用吸收液和無(wú)離子水組成的雙溶劑吸收法自醋酸乙烯生產(chǎn)精餾工段的醋酸塔進(jìn)料板上段引出流股作為吸收液，由吸收液輸送泵送至乙烯回收塔下段頂部，精制氣由乙烯回收塔塔釜通入，吸收液與精制氣逆流接觸；吸收釜液送至精餾工段處理，氣體繼續(xù)上升至乙烯回收塔上段與塔頂部通入的無(wú)離子水逆流接觸，吸收脫除其中的醋酸；剩余的N2等惰性氣體由乙烯回收塔塔頂排出。所述的吸收液為乙酸、醋酸乙烯及水的混合物，重量百分比為乙酸50-85％、醋酸乙烯5-30％和水5-20％。
文檔編號(hào)B01D53/18GK102516006SQ20111035750
公開日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月11日
發(fā)明者余英哲, 劉成, 呂惠生, 張敏華, 李永輝, 耿中峰, 董秀芹, 陶敏莉 申請(qǐng)人:天津大學(xué)