CN112374988B - 一种醋酸乙烯回收处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及化工尾气处理领域,具体涉及一种醋酸乙烯回收处理工艺,包括预处理步骤、冷凝处理步骤和蒸馏处理步骤;所述预处理步骤用于从初始尾气中除去部分杂质并获得待冷凝尾气;所述冷凝处理步骤用于使待冷凝尾气降温并获得含有醋酸乙烯的气相或者液相或者气液相混合的混合物料;所述蒸馏处理步骤用于蒸馏分离并获取液相物料中的醋酸乙烯。本方案解决从生产醋酸乙烯‑乙烯共聚物过程产生的工业尾气回收中难以高效且充分地去除微量醋酸乙烯的技术问题,并将部分醋酸乙烯回收利用。本方案的醋酸乙烯回收处理设备以及工艺可以应用于醋酸乙烯‑乙烯共聚物制备中的尾气回收以及纯化分离的实践操作中。
Description
技术领域
本发明涉及化工尾气处理领域,具体涉及一种醋酸乙烯回收处理工艺。
背景技术
醋酸乙烯是一种广泛用于化工合成的原料,用于聚乙烯醇、醋酸乙烯-乙烯共聚物、涂料及粘合剂等的合成过程中。在醋酸乙烯-乙烯共聚物的过程中,醋酸乙烯和乙烯发生聚合反应,过量的醋酸乙烯、乙烯等将随着合成过程产生的尾气排入后续尾气处理工艺流程中。醋酸乙烯具有一定毒性且易燃,如果不能妥善处理含有醋酸乙烯的尾气,将会对环境和人的身体健康造成危害。现有技术中,对醋酸乙烯的处理过程往往是将其水洗处理,但是上述处理方式不易从尾气中完全将其清除。另外,醋酸乙烯作为醋酸乙烯-乙烯共聚物合成过程中的重要原料之一,也具有一定的回收价值。生产醋酸乙烯-乙烯共聚物过程产生的工业尾气成分较为复杂,亟需设计一种醋酸乙烯回收和处理的系统和工艺,用以高效且充分地回收并处理工业尾气中的醋酸乙烯。
发明内容
本发明意在提供一种醋酸乙烯回收处理工艺,以解决不能从工业尾气中高效且充分地处理和回收醋酸乙烯的技术问题。
为达到上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种醋酸乙烯回收处理工艺,包括冷凝处理步骤和蒸馏处理步骤;所述冷凝处理步骤用于使待冷凝尾气降温并获得含有醋酸乙烯的混合物料;所述蒸馏处理步骤用于获取混合物料中的醋酸乙烯。
本方案的原理及优点是:待冷凝尾气通过冷凝处理(热交换),使得醋酸乙烯液化,随着醋酸乙烯液化的有甲醇、乙醛等物质。然后使用蒸馏罐对含有醋酸乙烯的液相物料剂型蒸馏处理,获得纯度高的醋酸乙烯。另外,深冷状态的醋酸乙烯不能直接用于醋酸乙烯-乙烯共聚物的合成,经过蒸馏处理之后,醋酸乙烯的温度上升,所以蒸馏步骤除了能够将醋酸乙烯中的杂质除去,还可以使得醋酸乙烯升温,使其可以直接应用于后续的合成工艺过程。本方案可以将工业尾气中的醋酸乙烯的充分回收利用,并且能够将乙烯和醋酸乙烯分离,实现了节能减排,以及对资源的效合理地利用。其中,混合物料可以是气相或者液相或者气液相混合状态,待冷凝尾气为进入冷凝处理步骤的尾气。
进一步,所述冷凝处理步骤在冷凝子系统中进行,所述冷凝子系统包括第二热交换器和第二气液分离罐,第二热交换器的第二物料出口与第二气液分离罐的第四物料入口连通;第二热交换器用于将待冷凝尾气的温度降低至-75~-65℃,第二气液分离罐的工作压力为0.1~1MPaG,工作温度为-75~-65℃;所述混合物料从第二气液分离罐的混合物料出口流出。
采用上述技术方案,在0.1~1MPaG和-75~-65℃的条件下,可以将醋酸乙烯充分液化,获得含有醋酸乙烯的混合物料。
进一步,所述冷凝子系统还包括第三热交换器和第三气液分离罐,第三热交换器的第三物料入口与第二气液分离罐的第四物料出口连通,第三热交换器的第三物料出口与第三气液分离罐的第五物料入口连通;在第二气液分离罐的第四物料出口获得尾气Ⅰ;第三热交换器用于将尾气Ⅰ的温度降至-125~-80℃;第三气液分离罐的工作压力为0.1~1MPaG,工作温度为-125~-80℃。
采用上述技术方案,在0.1~1MPaG和-125~-80℃的条件下,乙烯液化,可以将乙烯同其他不凝气体分离,获得纯的乙烯。
在本方案中,在第二气液分离罐中,先使得高临界温度(也可称为沸点)杂质发生液化,使其与气态的乙烯分离开;然后再将乙烯液化,使得乙烯与低临界温度杂质分离,最后可以获得纯度在99.5%以上的乙烯纯品以及醋酸乙烯纯品。其中,高临界温度杂质在本方案中是指该物质在一定压强下发生液化的最高温度大于乙烯的发生液化的最高温度。低临界温度杂质是指该物质在一定压强下发生液化的最高温度小于乙烯的发生液化的最高温度。临界温度是指物质在一定压强下发生液化的最高温度。
进一步,所述第三气液分离罐的液态乙烯出口与第三热交换器的第一冷剂入口连通,第三热交换器的第一冷剂出口与第二热交换器的第二冷剂入口连通,第二热交换器的第二冷剂出口连通有第一气态乙烯储罐;第一冷剂入口和液态乙烯出口之间设有节流膨胀装置。
采用上述技术方案,使用第三气液分离罐中收集的液态乙烯(节流膨胀处理后)作为冷源进行待冷凝尾气和尾气Ⅰ的降温,实现了对资源的综合利用。液态乙烯是不能够直接用于醋酸乙烯-乙烯共聚物的合成,并且市面上购买的乙烯都是液态,需要将其加热之后,使之呈气态,才能用于醋酸乙烯-乙烯共聚物的合成过程。在本方案中,节流膨胀后的液态乙烯作为热交换的冷源,冷源在为气体物料降温的同时自身被加热,成为气态乙烯,这样就避免了专门加设针对液态乙烯加热设备,提高了能源利用效率。其中,冷源(又称冷剂、冷却介质)即为用于热交换器中的用于冷却物料的冷却介质。
本方案通过巧妙的设计,使得回收的对象(乙烯)既是被冷凝降温的对象,又是作为冷源的物质。通过冷凝降温的过程实现目的物质的纯化,通过纯化后的物质作为冷源,使回收的对象的降温液化并与不凝气体分离,且冷源同时通过热交换升温气化,成为生产醋酸乙烯-乙烯共聚物时原料所需处于的形态。该循环操作既节约了购买冷源的费用(例如,额外购买氮气作为冷源),又节约了额外设置加热装置使乙烯气化的费用(深冷分离得到的乙烯需要加热气化之后才能用于醋酸乙烯-乙烯共聚物的生产)。最重要的是,本方案可以将生产醋酸乙烯-乙烯共聚物产生的尾气进行回收利用,实现了节能减排,以及对资源的效合理地利用。
进一步,所述冷凝子系统还包括第一热交换器,第一热交换器的第一物料出口与第二热交换器的第二物料入口连通;第一热交换器的第三冷剂入口与第三气液分离罐的不凝气体出口连通;第一热交换器的第三冷剂出口与地面火炬连通。
采用上述技术方案,第一热交换器对物料气体进行初步降温,并充分利用不凝气体的热能,经过热交换的不凝气体被燃烧处理。需要对第三气液分离罐产生的不凝气体进行燃烧处理,避免污染环境。但是,经过深冷处理之后,在第三气液分离罐中的不凝气体温度过低,不能直接对其进行燃烧处理(温度过低不能有效燃烧),需要适当对其进行加热,才能进行后续的燃烧处理。所以,使用不凝气体作为第一热交换器的冷源实现了两个目的:对气体物料进行初步降温;避免额外设置其他的不凝气体加热装置,节约了成本。
进一步,所述蒸馏处理步骤在蒸馏子系统中进行,所述蒸馏子系统包括蒸馏罐,所述蒸馏罐与第二气液分离罐的混合物料出口连通;所述蒸馏罐作压力为0.05~0.15MPaG,工作温度为-30~0℃;所述蒸馏罐上还设有醋酸乙烯出口。
采用上述技术方案,蒸馏罐的设置可以将乙醛、甲醇等沸点高于醋酸乙烯的物料气化分离,获得纯度高的醋酸乙烯。在0.05~0.15MPaG和-30~0℃的条件下,可实现醋酸乙烯和低沸点成分的充分蒸馏分离。
进一步,所述蒸馏罐的气体出口与水洗塔连通。
采用上述技术方案,蒸馏罐的气体出口产生的气体中含有大量的气态乙烯,可将这部分气体重新放入水洗塔中,回收利用乙烯。
进一步,所述冷凝处理步骤之前还包括预处理步骤;所述预处理步骤在预处理子系统中进行,所述预处理子系统包括依次设置的第一气液分离罐、水洗塔、碱洗塔和干燥塔。
采用上述技术方案,通过第一气液分离罐可将初始尾气中的部分醋酸乙烯-乙烯共聚物沉降,水洗塔可除去初始尾气中的大量水溶性物质,碱洗塔可除去初始尾气中的二氧化碳等酸性物质,干燥塔在最后实现对初始尾气的充分干燥。更具体地,水洗塔和碱洗塔是化工领域的现有技术中常用的气体净化设备,通过喷淋水或者碱液,去除杂质,实现气体净化。水洗塔主要的作用是:洗去初始尾气中的甲醇、乙醛、乙酸乙酯、叔丁醇、双氧水、叔丁基过氧化氢等物质。碱洗塔的主要作用是:洗去初始尾气中的二氧化碳,二氧化碳在后续的深冷回收中容易形成干冰堵塞管道。干燥塔是化工领域常用的用于干燥工业气体的结构,用于除去初始尾气中的水分,水在后续的深冷回收中容易形成冰堵塞管道。
进一步,在所述碱洗塔和所述干燥塔之间设有水冷却器。
采用上述技术方案,水冷却器是常规的使用水为冷却介质的冷却器,在本方案中是一种优化设置,可根据实际情况决定是否选用。水冷却器可降低初始尾气中的饱和水含量,然后再使用干燥塔除水,可将水分更充分地除去。水冷却器和干燥塔联合使用,进一步提高了除水效率。
进一步,所述第一气态乙烯储罐连通有第二气态乙烯储罐,第一气态乙烯储罐和第二气态乙烯储罐之间设有隔膜压缩机。
采用上述技术方案,气态乙烯经过压缩之后体积更小,更便于储存和后续操作。
附图说明
图1为本发明实施例1的系统的示意图。
图2为本发明实施例2的系统的示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明:
说明书附图中的附图标记包括:蒸馏罐1、第一气液分离罐2、水洗塔3、气柜4、液环压机5、碱洗塔6、水冷却器7、干燥塔8、第一热交换器9、第二热交换器10、第三热交换器11、第二气液分离罐12、第三气液分离罐13、液态乙烯储罐14、节流膨胀装置15、第一气态乙烯储罐16、地面火炬17、隔膜压缩机18、第二气态乙烯储罐19。
实施例1:
一种醋酸乙烯回收系统包括预处理子系统、冷凝子系统和蒸馏子系统。如图1所示,预处理子系统包括顺次连接且沿尾气运动方向依次设置的第一气液分离罐2、水洗塔3、气柜4、液环压机5、碱洗塔6和干燥塔8。冷凝子系统包括第一热交换器9、第二热交换器10、第三热交换器11、第二气液分离罐12、第三气液分离罐13、液态乙烯储罐14、节流膨胀装置15、第一气态乙烯储罐16和地面火炬17。蒸馏子系统包括蒸馏罐1。
预处理子系统的设备的具体参数及用途情况如下:
第一气液分离罐2为现有技术中化工领域常规的气液分离罐,利用气体与液体的比重不同,将气液混合物中的液体和气体分离。第一气液分离罐2的工作压力为0.02~1MPaG,工作温度为13~95℃(在本实施例中,具体为0.02MPaG,65℃)。水洗塔3(使用水进行喷淋的喷淋量为1-5吨/小时,在本实施例中为4吨/小时)和碱洗塔6(碱洗塔6中使用质量分数为2-30%的氢氧化钠溶液,喷淋量为1-5吨/小时,在本方案中,20%的氢氧化钠溶液,4吨/小时)是化工领域的现有技术中常用的气体净化设备,通过喷淋水或者碱液,去除杂质,实现气体净化。水洗塔3主要的作用是:洗去初始尾气中的甲醇、乙醛、乙酸乙酯、叔丁醇、双氧水、叔丁基过氧化氢等易溶解于水的物质。碱洗塔6的主要作用是:除去初始尾气中的二氧化碳,二氧化碳在后续的深冷回收中容易形成干冰堵塞管道。干燥塔8(干燥塔8使用的是常规的分子筛吸附器,3A分子筛)是化工领域常用的用于干燥工业气体的结构,用于除去初始尾气中的水分,水在后续的深冷回收中容易形成冰堵塞管道。气柜4为现有技术中常用的工业气体储存结构,气柜4的布置是根据生产工艺流程的上下游连通,长周期稳定运行的需要设置的,工艺中水洗塔3上游的来气属于间歇性质,水洗塔3后有气柜4缓存上游来气,能保证后续工序连续稳定运行。液环压机5为现有技术中常用的工业气体加压设备,也可根据实际情况不使用液环压机5(初始尾气的压力足够的情况下)。
冷凝子系统的设备的具体参数及用途情况如下:
第二气液分离罐12和第三气液分离罐13为现有技术中化工领域常规的气液分离罐,利用气体与液体的比重不同,将气液混合物中的液体和气体分离。第二气液分离罐12的工作压力为0.1~1MPaG,工作温度为-75~-65℃(在本实施例中,具体为0.4MPaG,-70℃);第三气液分离罐13的工作压力为0.1~1MPaG,工作温度为-125~-80℃(在本实施例中,具体为0.3MPaG,-105℃)。第二气液分离罐12上设有第四物料入口和第四物料出口,以及混合物料出口。第三气液分离罐13上设有第五物料入口、液态乙烯入口、液态乙烯出口和不凝气体出口。第一热交换器9、第二热交换器10、第三热交换器11均采用常规的热交换器。常规的热交换器中设有热媒通道和冷剂通道,热媒通道中流动有待冷却的物料,冷剂通道中流动的是冷源(又称冷剂或冷却介质)。热媒和冷剂被固体间壁隔开,并通过间壁进行热量交换。三个热交换器中均设有热媒通道和冷剂通道。第一热交换器9的热媒通道两端分别为第一物料入口和第一物料出口;第一热交换器9的冷剂通道两端分别为第三冷剂入口和第三冷剂出口。第二热交换器10的热媒通道两端分别为第二物料入口和第二物料出口;第二热交换器10的冷剂通道两端分别为第二冷剂入口和第二冷剂出口。第三热交换器11的热媒通道两端分别为第三物料入口和第三物料出口;第三热交换器11的冷剂通道两端分别为第一冷剂入口和第一冷剂出口。地面火炬17为化工行业常规废气处理系统,常规的处理对象为无法回收和再加工的可燃和可燃有毒气体及蒸汽,用于实现安全排放。第一气态乙烯储罐16和液态乙烯储罐14也为化工行业常规的储罐,用于储存工业气体或者液体。节流膨胀装置15包括沿物料流动的方向依次设置的压缩机和节流阀,压缩机和节流阀均为现有技术中的常规设备,可实现节流膨胀使得流经的液体降温。
冷凝子系统的设备的连接情况如下:
第一热交换器9的第一物料入口通过管道与干燥塔8的出口通过管道连通,第一热交换器9的第一物料出口通过管道与第二热交换器10的第二物料入口连通,第二热交换器10的第二物料出口通过管道与第二气液分离罐12的第四物料入口连通。第二气液分离罐12的第四物料出口通过管道与第三热交换器11的第三物料入口连通,第三热交换器11的第三物料出口通过管道与第三气液分离罐13的第五物料入口连通。第三气液分离罐13的液态乙烯出口通过管道与第三热交换器11的第一冷剂入口连通,在该管道上还设置有现有技术中常规的节流膨胀装置15,节流膨胀装置15包括沿液态乙烯流动的方向依次设置的压缩机和节流阀。第三热交换器11的第一冷剂出口通过管道与第二热交换器10的第二冷剂入口连通,第二热交换器10的第二冷剂出口通过管道与第一气态乙烯储罐16的出口连通。第三气液分离罐13的不凝气体出口通过管道与第一热交换器9的第三冷剂入口连通,第一热交换器9的第三冷剂出口与地面火炬17通过管道连通。液态乙烯储罐14通过管道与第三气液分离罐13的液态乙烯入口连通,液态乙烯储罐14中暂存液态乙烯(-90~-80℃,0.2~0.6MPaG,99.5%液态乙烯,在本实施例中,具体为0.6MPaG,-85℃),用于设备刚开车时,向第三气液分离罐13提供液态乙烯,以启动整个循环过程,并在运行中间歇或者连续补充冷剂。
蒸馏子系统设备的具体参数及用途情况如下:
蒸馏罐1为化工领域现有技术中常用蒸馏设备,在本方案中,蒸馏罐1的参数条件设置为:工作压力为0.05~0.15MPaG,工作温度为-30~0℃(在本实施例中,具体为0.1MPaG,-5℃)。蒸馏罐1的塔底设有液相物料入口和醋酸乙烯出口,蒸馏罐1的塔顶设有气体出口,气体出口与水洗塔3通过管道连接,循环利用。
醋酸乙烯回收和的工艺流程具体如下:
初始尾气为醋酸乙烯-乙烯共聚物生产过程中的产生的尾气,来自于上游工艺中的脱泡槽。在脱泡槽中通过升压脱泡获得初始尾气,在本实施例中,使用氮气升压脱泡,获得的初始尾气中的氮气含量较高,通常情况下,初始尾气的成分以及含量(摩尔百分数)如下:氧气小于或者等于0.6%、乙烷小于或者等于0.12%、氮气小于或者等于17.54%、二氧化碳小于或者等于1.44%、醋酸乙烯小于或者等于11%、甲烷小于或者等于0.23%、乙烯小于或者等于95.21%、乙醛小于或者等于2.11%,甲醇小于或者等于2.18%,水小于或者等于10.36%,其余为少量的乙酸乙酯、叔丁醇、双氧水、叔丁基过氧化氢和醋酸乙烯-乙烯共聚物(为分散在尾气中的共聚物)。本方案均能对上述情况的初始尾气进行处理,在本实施例中初始尾气的成分为:氧气0.6%、乙烷0.12%、氮气17.54%、二氧化碳1.44%、醋酸乙烯1.21%、甲烷0.23%、乙烯62.21%、乙醛0.41%,甲醇0.38%,水0.36%,其余为少量的乙酸乙酯、叔丁醇、双氧水、叔丁基过氧化氢和醋酸乙烯-乙烯共聚物(为分散在尾气中的共聚物)。
醋酸乙烯回收的工艺流程包括预处理、冷凝处理和蒸馏处理三个部分。
在预处理中,初始尾气在预处理子系统中,经依次经过气液分离、水洗、碱洗和除水等步骤,初始尾气中的乙酸乙酯、叔丁醇、双氧水、叔丁基过氧化氢、水和二氧化碳等物质基本被除去,乙醛和甲醇由于含量较高,在预处理子系统中被部分除去,由此获得待冷凝尾气并从干燥塔8中流出至冷凝子系统,待冷凝尾气的温度为10~20℃,压力0.3~0.4MPaG(本实施例中具体为15℃,0.4MPaG)。经预处理之后,待冷凝尾气的成分为:氧气、乙烷、氮气、醋酸乙烯、甲烷、乙烯、乙醛、甲醇。
在冷凝处理中,待冷凝尾气首先进入第一热交换器9,经热交换之后,待冷凝尾气的温度由10~20℃降至-5~5℃(第一次热交换)(在本实施例中由15℃将至0℃)。然后,待冷凝尾气继续进入第二热交换器10,经热交换之后,待冷凝尾气的温度由-5~5℃降至-75~-65℃(第二次热交换)(在本实施例中由0℃降至-70℃)。接下来,待冷凝尾气进入第二气液分离罐12进行气液分离,获得尾气Ⅰ(气液分离后的气相部分)以及位于第二气液分离罐12下层的混合物料,混合物料从第二气液分离罐12的混合物料出口流至蒸馏罐1的混合物料入口。尾气Ⅰ的主要成分为氧气、乙烷、氮气、甲烷、乙烯;混合物料的主要成分为醋酸乙烯、乙醛、甲醇以及乙烯(乙烯含量可到75%)。尾气Ⅰ从第二气液分离罐12的第四物料出口输送至第三热交换器11,经热交换之后,尾气Ⅰ的温度由降至-125~-80℃(第三次热交换)(在本实施例中降至-105℃),然后尾气Ⅰ从第五物料入口进入第三气液分离罐13,经气液分离之后,获得不凝气体(主要成分为氧气、乙烷、氮气、甲烷)和液态乙烯(纯度大于99.5%,以摩尔百分数计)。不凝气体通过不凝气体出口离开第三气液分离罐13,液态乙烯通过液态乙烯出口排出第三气液分离罐13。不凝气体同时作为第一热交换器9的冷源并输送进入第一热交换器9的冷剂通道,经过热交换之后,不凝气体的温度升至0~20℃(即第一次热交换)(在本实施例中为15℃),温度上升之后不凝气体可直接排放至地面火炬17,被燃烧处理。不凝气体作为第一热交换器9的冷源的方法是一种优化方案,这样既可以对不凝气体加热,又可以对第一热交换器9中的待冷却物质初步降温。另外,不凝气体也可以不作为第一热交换器9的冷源,而是额外使用电加热器对不凝气体升温,升温后的不凝气体可用地面火炬17燃烧处理。从第三气液分离罐13排出的液态乙烯,首先通过节流膨胀获得低温,温度降至-125~-80℃(在本实施例中降至-125℃),降温后的液态乙烯作为第三热交换器11的冷源被注入第三热交换器11的冷剂通道(液态乙烯作为第三次热交换的冷源)。然后液态乙烯(气液混合状态)再进入第二热交换器10的冷剂通道(液态乙烯作为第二次热交换的冷源),经过热交换,液态乙烯发生气化,形成气态乙烯,温度升至0~20℃(在本实施例中为10℃)。形成的气态乙烯被输送进入第一气态乙烯储罐16进行储存。气态乙烯也可作为醋酸乙烯-乙烯共聚物的原料,再次被用于聚合物的合成,实现了对乙烯的循环利用。按此法回收得到的乙烯的纯度可达99.5%(摩尔百分数)以上。
在蒸馏处理中,混合物料从第二气液分离罐12的混合物料出口流至蒸馏罐1的混合物料入口,经过蒸馏升温处理,气相从蒸馏罐1的罐顶部的气体出口中排出,送入水洗塔3循环利用,液体的有机物(醋酸乙烯等)进而被排至相应的储罐(图1中未示)中待循环使用。
经过上述的三个过程,醋酸乙烯被纯化分离,可以作为醋酸乙烯-乙烯共聚物的原料,再次被用于聚合物的合成,实现了对醋酸乙烯的循环利用。由本工艺回收的醋酸乙烯的纯度可达99%(质量百分数)以上。在图1中,实线表示各级尾气的流动路线(初始尾气,待冷凝尾气以及尾气Ⅰ等),虚线表示纯净的液态乙烯和气态乙烯的流动路线,单点划线表示混合物料(第二气液分离罐12中产生)、气体(蒸馏罐1产生)和醋酸乙烯(蒸馏罐1产生)的流动路线,双点划线表示不凝气体(在第三气液分离罐13中产生的不凝气体)的流动路线
实施例2
本实施例基本同实施例1,不同点在于,如图2所示,本方案中在干燥塔8之前设置了水冷却器7。水冷却器7是常规的使用水为冷却介质的冷却器,进水端温度7℃,出水端温度12℃。水冷却器7可降低初始尾气的水的容纳能力(将尾气降温为17℃左右),然后再使用干燥塔8除水。水冷却器7和干燥塔8联合使用,为一种优化方案,进一步提高了除水效率。
另外,本方案还设置了如下结构:在第一气态乙烯储罐16上还通过管道连通有隔膜压缩机18,隔膜压缩机18通过管道连通有第二气态乙烯储罐19。产物通过隔膜压缩机18加压至16MPaG,加压后的产物再通过管道输送进入第二气态乙烯储罐19,在此过程中,加压后的产物与外界发生热交换,逐步升温到常温,获得终产物。在使用醋酸乙烯以及乙烯为原材料合成醋酸乙烯-乙烯共聚物的反应用,可直接使用本实施例获得的终产物。隔膜压缩机18是化工领域常规的气体压缩设备,第二气态乙烯储罐19也是化工领域常规的气体储存设备。气态乙烯经过压缩之后体积更小,更便于储存。
实施例3
本实施例1基本同实施例1,不同点在于,使用不同工况的产生的初始尾气,在脱泡槽中通过乙烯升压脱泡获得初始尾气,在此工况下获得的初始尾气中氮气量较少(小于2%),乙烯能达到97%。通常情况下,初始尾气的成分以及含量(摩尔百分数)如下:氧气小于或者等于0.6%、乙烷小于或者等于0.12%、氮气小于或者等于1.95%、二氧化碳小于或者等于1.44%、醋酸乙烯小于或者等于2%、甲烷小于或者等于0.23%、乙烯小于或者等于97.00%、乙醛小于或者等于2.11%,甲醇小于或者等于2.18%,水小于或者等于10.36%,其余为少量的乙酸乙酯、叔丁醇、双氧水、叔丁基过氧化氢和醋酸乙烯-乙烯共聚物(为分散在尾气中的共聚物颗粒)。本方案均能对上述情况的初始尾气进行处理,在本实施例中初始尾气的成分具体为:氧气0.2%、乙烷0.06%、氮气0.57%、二氧化碳1.44%、醋酸乙烯0.34%、甲烷0.04~%、乙烯75.84%、乙醛0.29%,甲醇0.658%,水0.22%,其余为少量的乙酸乙酯、叔丁醇、双氧水、叔丁基过氧化氢和醋酸乙烯-乙烯共聚物(为分散在尾气中的共聚物)。
经本工艺的回收处理之后,可得到纯度为99.5%以上的气态乙烯,以及纯度为99.0%以上的醋酸乙烯。
实施例4
本实施例基本同实施例1,不同点在于,本实施例中不设置碱洗塔6,液环压机5和干燥塔8通过管道直接连通。在本实施例中,在上游工艺合成醋酸乙烯-乙烯共聚物时,不使用碳酸氢钠调节pH值,而是使用氢氧化钠,所以初始尾气中不含有二氧化碳,不需要设置碱洗塔6来除去二氧化碳。经本工艺的回收处理之后,可得到纯度为99.0%的气态乙烯,以及纯度为98.0%的醋酸乙烯。
以上所述的仅是本发明的实施例,方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明技术方案的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本发明的保护范围,这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准,说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (4)
1.一种醋酸乙烯回收处理工艺,其特征在于,包括冷凝处理步骤和蒸馏处理步骤;所述冷凝处理步骤用于使待冷凝尾气降温并获得含有醋酸乙烯的混合物料;所述蒸馏处理步骤用于获取混合物料中的醋酸乙烯;
所述冷凝处理步骤在冷凝子系统中进行,所述冷凝子系统包括第二热交换器和第二气液分离罐,第二热交换器的第二物料出口与第二气液分离罐的第四物料入口连通;第二热交换器用于将待冷凝尾气的温度降低至-75~-65℃,第二气液分离罐的工作压力为0.1~1MPaG,工作温度为-75~-65℃;所述混合物料从第二气液分离罐的混合物料出口流出;
所述冷凝子系统还包括第三热交换器和第三气液分离罐,第三热交换器的第三物料入口与第二气液分离罐的第四物料出口连通,第三热交换器的第三物料出口与第三气液分离罐的第五物料入口连通;在第二气液分离罐的第四物料出口获得尾气Ⅰ;第三热交换器用于将尾气Ⅰ的温度降至-125~-80℃;第三气液分离罐的工作压力为0.1~1MPaG,工作温度为-125~-80℃;第三气液分离罐的液态乙烯入口联通有液态乙烯储罐;
所述第三气液分离罐的液态乙烯出口与第三热交换器的第一冷剂入口连通,第三热交换器的第一冷剂出口与第二热交换器的第二冷剂入口连通,第二热交换器的第二冷剂出口连通有第一气态乙烯储罐;第一冷剂入口和液态乙烯出口之间设有节流膨胀装置;
所述冷凝子系统还包括第一热交换器,第一热交换器的第一物料出口与第二热交换器的第二物料入口连通;第一热交换器的第三冷剂入口与第三气液分离罐的不凝气体出口连通;第一热交换器的第三冷剂出口与地面火炬连通;
所述蒸馏处理步骤在蒸馏子系统中进行,所述蒸馏子系统包括蒸馏罐,所述蒸馏罐与第二气液分离罐的混合物料出口连通;所述蒸馏罐作压力为0.05~0.15MPaG,工作温度为-30~0℃;所述蒸馏罐上还设有醋酸乙烯出口;所述蒸馏罐的气体出口与水洗塔连通。
2.根据权利要求1所述的一种醋酸乙烯回收处理工艺,其特征在于:所述冷凝处理步骤之前还包括预处理步骤;所述预处理步骤在预处理子系统中进行,所述预处理子系统包括依次设置的第一气液分离罐、水洗塔、碱洗塔和干燥塔。
3.根据权利要求2所述的一种醋酸乙烯回收处理工艺,其特征在于:在所述碱洗塔和所述干燥塔之间设有水冷却器。
4.根据权利要求3所述的一种醋酸乙烯回收处理工艺,其特征在于:所述第一气态乙烯储罐连通有第二气态乙烯储罐,第一气态乙烯储罐和第二气态乙烯储罐之间设有隔膜压缩机。
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