CN103073414A - 丙烯酸吸收精制新方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了丙烯酸吸收精制新方法和装置，本方法为：(a)合成工序制备的丙烯酸气体自吸收塔底部侧线通入，在塔内上升过程中通过与塔顶喷淋水雾接触，形成丙烯酸水溶液流入塔釜；(b)吸收塔塔釜丙烯酸水溶液经管线由脱水塔的塔中进料，水蒸气自脱水塔塔顶采出经塔顶冷凝器冷凝为液相；(c)脱水塔塔釜丙烯酸溶液经管线由脱轻塔的塔中进料，脱轻塔塔顶采出低沸物经脱轻塔塔顶冷凝器冷凝为液相；(d)脱轻塔塔釜丙烯酸溶液经管线由产品塔的塔中进料，产品塔塔顶采出丙烯酸经冷凝器冷凝为液相，一部分液相丙烯酸作为回流液输入产品塔经塔内液体分布器分布到下部传质单元，另一部液相丙烯酸采出至产品储罐。采用本方法提高了丙烯酸收率。
Description
技术领域
本发明涉及一种丙烯酸连续吸收精制新方法和装置。
背景技术
丙烯酸作为重要的有机合成原料及合成树脂单体，是聚合速度非常快的乙烯类单体。大多数用以制造丙烯酸甲酯、乙酯、丁酯、羟乙酯等丙烯酸酯类。丙烯酸及丙烯酸酯可以均聚及共聚，其聚合物用于合成树脂、合成纤维、高吸水性树脂、建材、涂料等工业部门。
丙烯酸及其系列产品，主要是其酯类，近年得到迅速发展。如象乙烯、丙烯、氯乙烯、丙烯腈等那样，发展成为重要的高分子化学工业的原料。丙烯酸及其酯类作为高分子化合物的单体，世界总产量已超过百万t，而由其制成的聚合物和共聚物(主要是乳液型树脂)的产量将近500万t。这些树脂的应用遍及涂料，塑料、纺织、皮革、造纸、建材，以及包装材料等众多部门。丙烯酸及其酯类可供有机合成和高分子合成，而绝大多数是用于后者，并且更多地是与其他单体，如乙酸乙烯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等进行共聚，制得各种性能的合成树酯、功能高分子材料和各种助剂等。主要应用于经纱上浆料、胶黏剂、水稠化剂、铜版纸涂饰剂、聚丙烯酸盐类等领域。
图1所示的流程为传统丙烯酸生产工艺，此工艺流程为三塔流程，包括吸收塔，脱轻塔，脱重塔，合成工序制备的丙烯酸气体进入吸收塔，由有机溶剂吸收，混合物进入脱轻塔，脱除低沸物和有机溶剂，塔釜液进入脱重塔，脱除重组分，塔顶采出丙烯酸，此工艺存在的缺点为丙烯酸吸收精制工序中采用有机溶剂作为吸收剂，由于丙烯酸生产规模大，吸收剂为有机溶剂势必造成产品成本上升，且吸收后分离不彻底，造成丙烯酸收率降低，损失经济效益，并且由此产生有机废液，处理吸收废液耗能，消耗资金，给 企业造成很大的环保压力和经济压力。
发明内容
本发明的目的在于克服已有技术的缺点，提供一种降低能耗且丙烯酸产品收率得到提高，无废液产生的丙烯酸连续吸收精制新方法和装置。
本发明一种丙烯酸连续吸收精制新方法，采用四塔连续生产流程，它包括以下步骤：
(a)合成工序制备的丙烯酸气体自吸收塔底部侧线通入，在塔内上升过程中通过与塔顶喷淋水雾接触，形成丙烯酸水溶液流入塔釜，所述吸收塔塔顶操作温度为50～70℃，塔釜操作温度为60～80℃，塔顶操作压力为常压；
(b)吸收塔塔釜丙烯酸水溶液经连接在其塔底的管线由脱水塔的塔中进料，水蒸气自脱水塔塔顶采出经塔顶冷凝器冷凝为液相，一部分液相做吸收塔塔顶喷淋用水，另一部分液相作为回流液输入脱水塔经塔内液体分布器分布到下部传质单元，丙烯酸富集在脱水塔塔釜，所述脱水塔塔顶操作温度为35～50℃，塔顶操作压力为10～20KPa；
(c)脱水塔塔釜丙烯酸溶液经连接在其塔底的管线由脱轻塔的塔中进料，脱轻塔塔顶采出低沸物经脱轻塔塔顶冷凝器冷凝为液相，一部分低沸物液相作为回流液输入脱轻塔经塔内液体分布器分布到下部传质单元，另一部分低沸物液相作为废液进行处理，丙烯酸富集在脱轻塔塔釜，所述脱轻塔塔顶操作温度为40～60℃，塔顶操作压力为3～10KPa；
(d)脱轻塔塔釜丙烯酸溶液经连接在其塔底的管线由产品塔的塔中进料，产品塔塔顶采出丙烯酸经冷凝器冷凝为液相，一部分液相丙烯酸作为回流液输入产品塔经塔内液体分布器分布到下部传质单元，另一部液相丙烯酸采出至产品储罐，产品塔塔釜富集重组分，采出后进行废渣处理，所述产品塔塔顶操作温度为40～50℃，塔顶操作压力为3～10KPa。
本发明的丙烯酸连续吸收精制装置，它包括吸收塔、脱水塔、脱轻塔和产品塔，所述脱水塔、脱轻塔、产品塔塔顶分别连接有冷凝器和回流装置，所述脱水塔、脱轻塔、 产品塔塔底分别连接有再沸器，所述吸收塔塔顶开设有进水口并且其塔底开设有进气口，所述脱水塔、脱轻塔、产品塔的塔中部开设有进料口，所述吸收塔、脱水塔、脱轻塔、产品塔塔底开设物料出口，所述吸收塔塔底物料出口与所述脱水塔塔中进料口通过第一管线相连接，所述脱水塔塔底物料出口与所述脱轻塔塔中进料口通过第二管线相连接，所述脱轻塔塔底物料出口与所述产品塔塔中进料口通过第三管线相连接，所述产品塔塔底物料出口与废渣储罐通过管线相连接，脱水塔塔顶的回流管线通过第一连接管线与吸收塔进水口相连，脱轻塔的塔顶的回流管线通过第二连接管线与废液储罐相连通，产品塔的塔顶回流管线通过第三连接管线与产品储罐相连通。
采用本发明一种丙烯酸连续吸收精制新方法及装置的有益效果是：
(1)吸收剂由水代替有机溶剂，降低吸收剂成本，实现吸收剂和丙烯酸溶液的充分分离，提高丙烯酸收率，且无废液产生，使得产品成本降低，效益增加；
(2)吸收塔采用常压操作，使得吸收剂与丙烯酸气体充分接触，提高丙烯酸收率，降低能耗；
(3)由于水代替有机溶剂做吸收剂，简化生产工序，改善工人工作环境，降低劳动强度。
附图说明
图1为传统工艺流程简图；
图2为本发明一种丙烯酸连续吸收精制新方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作以详细描述。
如图2所示本发明一种丙烯酸连续吸收精制新方法，采用四塔连续生产流程，包括以下步骤：(a)合成工序制备的丙烯酸气体自吸收塔底部侧线通入，在塔内上升过程中通过与塔顶喷淋水雾接触，形成丙烯酸水溶液流入塔釜，所述吸收塔塔顶操作温度为50～ 70℃，塔釜操作温度为60～80℃，塔顶操作压力为常压；(b)吸收塔塔釜丙烯酸水溶液经连接在其塔底的管线由脱水塔的塔中进料，水蒸气自脱水塔塔顶采出经塔顶冷凝器冷凝为液相，一部分液相做吸收塔塔顶喷淋用水，另一部分液相作为回流液输入脱水塔经塔内液体分布器分布到下部传质单元，丙烯酸富集在脱水塔塔釜，所述脱水塔塔顶操作温度为35～50℃，塔顶操作压力为10～20KPa；(c)脱水塔塔釜丙烯酸溶液经连接在其塔底的管线由脱轻塔的塔中进料，脱轻塔塔顶采出低沸物经脱轻塔塔顶冷凝器冷凝为液相，一部分低沸物液相作为回流液输入脱轻塔经塔内液体分布器分布到下部传质单元，另一部分低沸物液相作为废液进行处理，丙烯酸富集在脱轻塔塔釜，所述脱轻塔塔顶操作温度为40～60℃，塔顶操作压力为3～10KPa；(d)脱轻塔塔釜丙烯酸溶液经连接在其塔底的管线由产品塔的塔中进料，产品塔塔顶采出丙烯酸经冷凝器冷凝为液相，一部分液相丙烯酸作为回流液输入产品塔经塔内液体分布器分布到下部传质单元，另一部液相丙烯酸采出至产品储罐，产品塔塔釜富集重组分，采出后进行废渣处理，所述产品塔塔顶操作温度为40～50℃，塔顶操作压力为3～10KPa。
优选的本发明步骤(b)中的脱水塔的塔顶与塔底的压差为1～3KPa，回流比为1～10，步骤(c)中的脱轻塔的塔顶与塔底的压差为1～3KPa，回流比为0.5～8，步骤(d)中产品塔的塔顶与塔底的压差为1～3KPa，回流比为1～10。装置操作时，脱水塔、脱轻塔、产品塔通过调节塔顶与塔底压差和回流比控制塔内蒸发量和塔顶组分含量，可以确保整套装置的稳定操作，提高产品质量稳定性和装置运行的可靠性。
本发明的丙烯酸连续吸收精制装置，它包括吸收塔1、脱水塔2、脱轻塔3和产品塔4，所述脱水塔、脱轻塔、产品塔塔顶分别连接有冷凝器和回流装置，所述脱水塔、脱轻塔、产品塔塔底分别连接有再沸器，所述吸收塔塔顶开设有进水口并且其塔底开设有进气口，所述脱水塔、脱轻塔、产品塔的塔中部开设有进料口，所述吸收塔、脱水塔、脱轻塔、产品塔塔底开设物料出口，所述吸收塔塔底物料出口与所述脱水塔塔中进料口通过第一管线相连接，所述脱水塔塔底物料出口与所述脱轻塔塔中进料口通过第二管线相连接，所述脱轻塔塔底物料出口与所述产品塔塔中进料口通过第三管线相连接，所述 产品塔塔底物料出口与废渣储罐通过管线相连接，脱水塔塔顶的回流管线通过第一连接管线与吸收塔进水口相连，脱轻塔的塔顶的回流管线通过第二连接管线与废液储罐相连通，产品塔的塔顶回流管线通过第三连接管线与产品储罐相连通。
实施例110吨/小时的丙烯酸连续吸收精制过程
(a)合成工序制备的丙烯酸气体自吸收塔底部侧线通入，在塔内上升过程中通过与塔顶喷淋水雾接触，形成丙烯酸水溶液流入塔釜，所述吸收塔塔顶操作温度为50℃，塔釜操作温度为60℃，塔顶操作压力为常压；(b)吸收塔塔釜丙烯酸水溶液经连接在其塔底的管线由脱水塔的塔中进料，水蒸气自脱水塔塔顶采出经塔顶冷凝器冷凝为液相，一部分液相做吸收塔塔顶喷淋用水，另一部分液相作为回流液输入脱水塔经塔内液体分布器分布到下部传质单元，丙烯酸富集在脱水塔塔釜，所述脱水塔塔顶操作温度为35℃，塔顶操作压力为10KPa，脱水塔的塔顶与塔底的压差为1KPa，回流比为1；(c)脱水塔塔釜丙烯酸溶液经连接在其塔底的管线由脱轻塔的塔中进料，脱轻塔塔顶采出低沸物经脱轻塔塔顶冷凝器冷凝为液相，一部分低沸物液相作为回流液输入脱轻塔经塔内液体分布器分布到下部传质单元，另一部分低沸物液相作为废液进行处理，丙烯酸富集在脱轻塔塔釜，所述脱轻塔塔顶操作温度为40℃，塔顶操作压力为3KPa，脱轻塔的塔顶与塔底的压差为1KPa，回流比为0.5；(d)脱轻塔塔釜丙烯酸溶液经连接在其塔底的管线由产品塔的塔中进料，产品塔塔顶采出丙烯酸经冷凝器冷凝为液相，一部分液相丙烯酸作为回流液输入产品塔经塔内液体分布器分布到下部传质单元，另一部液相丙烯酸采出至产品罐，产品塔塔釜富集重组分，采出后进行废渣处理，所述产品塔塔顶操作温度为40℃，塔顶操作压力为3KPa，塔顶与塔底的压差为1KPa，回流比为1。
经检测，产品塔塔顶产品纯度符合设计指标，丙烯酸纯度≥99.8%。
实施例215吨/小时的丙烯酸连续吸收精制过程
(a)合成工序制备的丙烯酸气体自吸收塔底部侧线通入，在塔内上升过程中通过与塔 顶喷淋水雾接触，形成丙烯酸水溶液流入塔釜，所述吸收塔塔顶操作温度为55℃，塔釜操作温度为65℃，塔顶操作压力为常压；(b)吸收塔塔釜丙烯酸水溶液经连接在其塔底的管线由脱水塔的塔中进料，水蒸气自脱水塔塔顶采出经塔顶冷凝器冷凝为液相，一部分液相做吸收塔塔顶喷淋用水，另一部分液相作为回流液输入脱水塔经塔内液体分布器分布到下部传质单元，丙烯酸富集在脱水塔塔釜，所述脱水塔塔顶操作温度为45℃，塔顶操作压力为15KPa，脱水塔的塔顶与塔底的压差为2KPa，回流比为6；(c)脱水塔塔釜丙烯酸溶液经连接在其塔底的管线由脱轻塔的塔中进料，脱轻塔塔顶采出低沸物经脱轻塔塔顶冷凝器冷凝为液相，一部分低沸物液相作为回流液输入脱轻塔经塔内液体分布器分布到下部传质单元，另一部分低沸物液相作为废液进行处理，丙烯酸富集在脱轻塔塔釜，所述脱轻塔塔顶操作温度为45℃，塔顶操作压力为5KPa，脱轻塔的塔顶与塔底的压差为2KPa，回流比为5；(d)脱轻塔塔釜丙烯酸溶液经连接在其塔底的管线由产品塔的塔中进料，产品塔塔顶采出丙烯酸经冷凝器冷凝为液相，一部分液相丙烯酸作为回流液输入产品塔经塔内液体分布器分布到下部传质单元，另一部液相丙烯酸采出至产品罐，产品塔塔釜富集重组分，采出后进行废渣处理，所述产品塔塔顶操作温度为46℃，塔顶操作压力为5KPa，塔顶与塔底的压差为2KPa，回流比为5。
经检测，产品塔塔顶产品纯度符合设计指标，丙烯酸纯度≥99.8%。
实施例320吨/小时的丙烯酸连续吸收精制过程
(a)合成工序制备的丙烯酸气体自吸收塔底部侧线通入，在塔内上升过程中通过与塔顶喷淋水雾接触，形成丙烯酸水溶液流入塔釜，所述吸收塔塔顶操作温度为70℃，塔釜操作温度为80℃，塔顶操作压力为常压；(b)吸收塔塔釜丙烯酸水溶液经连接在其塔底的管线由脱水塔的塔中进料，水蒸气自脱水塔塔顶采出经塔顶冷凝器冷凝为液相，一部分液相做吸收塔塔顶喷淋用水，另一部分液相作为回流液输入脱水塔经塔内液体分布器分布到下部传质单元，丙烯酸富集在脱水塔塔釜，所述脱水塔塔顶操作温度为50℃，塔顶操作压力为20KPa，脱水塔的塔顶与塔底的压差为3KPa，回流比为10；(c)脱水塔塔 釜丙烯酸溶液经连接在其塔底的管线由脱轻塔的塔中进料，脱轻塔塔顶采出低沸物经脱轻塔塔顶冷凝器冷凝为液相，一部分低沸物液相作为回流液输入脱轻塔经塔内液体分布器分布到下部传质单元，另一部分低沸物液相作为废液进行处理，丙烯酸富集在脱轻塔塔釜，所述脱轻塔塔顶操作温度为60℃，塔顶操作压力为10KPa，脱轻塔的塔顶与塔底的压差为3KPa，回流比为8；(d)脱轻塔塔釜丙烯酸溶液经连接在其塔底的管线由产品塔的塔中进料，产品塔塔顶采出丙烯酸经冷凝器冷凝为液相，一部分液相丙烯酸作为回流液输入产品塔经塔内液体分布器分布到下部传质单元，另一部液相丙烯酸采出至产品罐，产品塔塔釜富集重组分，采出后进行废渣处理，所述产品塔塔顶操作温度为50℃，塔顶操作压力为10KPa，塔顶与塔底的压差为3KPa，回流比为10。
经检测，产品塔塔顶产品纯度符合设计指标，丙烯酸纯度≥99.8%。
Claims (3)
1.一种丙烯酸连续吸收精制新方法，采用四塔连续生产流程，其特征在于它包括以下步骤：
(a)合成工序制备的丙烯酸气体自吸收塔底部侧线通入，在塔内上升过程中通过与塔顶喷淋水雾接触，形成丙烯酸水溶液流入塔釜，所述吸收塔塔顶操作温度为50～70℃，塔釜操作温度为60～80℃，塔顶操作压力为常压；
(b)吸收塔塔釜丙烯酸水溶液经连接在其塔底的管线由脱水塔的塔中进料，水蒸气自脱水塔塔顶采出经塔顶冷凝器冷凝为液相，一部分液相做吸收塔塔顶喷淋用水，另一部分液相作为回流液输入脱水塔经塔内液体分布器分布到下部传质单元，丙烯酸富集在脱水塔塔釜，所述脱水塔塔顶操作温度为35～50℃，塔顶操作压力为10～20KPa；
(c)脱水塔塔釜丙烯酸溶液经连接在其塔底的管线由脱轻塔的塔中进料，脱轻塔塔顶采出低沸物经脱轻塔塔顶冷凝器冷凝为液相，一部分低沸物液相作为回流液输入脱轻塔经塔内液体分布器分布到下部传质单元，另一部分低沸物液相作为废液进行处理，丙烯酸富集在脱轻塔塔釜，所述脱轻塔塔顶操作温度为40～60℃，塔顶操作压力为3～10KPa；
(d)脱轻塔塔釜丙烯酸溶液经连接在其塔底的管线由产品塔的塔中进料，产品塔塔顶采出丙烯酸经冷凝器冷凝为液相，一部分液相丙烯酸作为回流液输入产品塔经塔内液体分布器分布到下部传质单元，另一部液相丙烯酸采出至产品储罐，产品塔塔釜富集重组分，采出后进行废渣处理，所述产品塔塔顶操作温度为40～50℃，塔顶操作压力为3～10KPa。
2.根据权利要求1所述的丙烯酸连续吸收精制新方法，其特征在于：所述的步骤(b)中的脱水塔的塔顶与塔底的压差为1～3KPa，回流比为1～10，步骤(c)中的脱轻塔的塔顶与塔底的压差为1～3KPa，回流比为0.5～8，步骤(d)中产品塔的塔顶与塔底的压差为1～3KPa，回流比为1～10。
3.一种实现权利要求1方法的丙烯酸连续吸收精制装置，其特征在于：它包括吸收塔、脱水塔、脱轻塔和产品塔，所述脱水塔、脱轻塔、产品塔塔顶分别连接有冷凝器和回流装置，所述脱水塔、脱轻塔、产品塔塔底分别连接有再沸器，所述吸收塔塔顶开设有进水口并且其塔底开设有进气口，所述脱水塔、脱轻塔、产品塔的塔中部开设有进料口，所述吸收塔、脱水塔、脱轻塔、产品塔塔底开设物料出口，所述吸收塔塔底物料出口与所述脱水塔塔中进料口通过第一管线相连接，所述脱水塔塔底物料出口与所述脱轻塔塔中进料口通过第二管线相连接，所述脱轻塔塔底物料出口与所述产品塔塔中进料口通过第三管线相连接，所述产品塔塔底物料出口与废渣储罐通过管线相连接，脱水塔塔顶的回流管线通过第一连接管线与吸收塔进水口相连，脱轻塔的塔顶的回流管线通过第二连接管线与废液储罐相连通，产品塔的塔顶回流管线通过第三连接管线与产品储罐相连通。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130501 |