CN112439308A - 去除丙烯腈装置急冷塔塔顶气相中酸性液体的方法 - Google Patents

去除丙烯腈装置急冷塔塔顶气相中酸性液体的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种去除丙烯腈装置急冷塔塔顶气相中酸性液体的方法，包括：在急冷塔塔顶内部设置第一层气液分离塔内件和第二层气液分离塔内件；在所述急冷塔塔顶气相出口至急冷后冷却器入口之间设置急冷塔除沫器，急冷塔塔顶气相经所述急冷塔塔顶气相出口至所述急冷塔除沫器后在送至所述急冷后冷却器中。本发明的方法可以有效去除塔顶气相中的酸性液体。

Description

去除丙烯腈装置急冷塔塔顶气相中酸性液体的方法
技术领域
本发明属于丙烯腈生产工艺，尤其涉及一种去除丙烯腈装置急冷塔塔顶气相中酸性液体的方法。
背景技术
丙烯腈装置中，反应气体经反应气体冷却器进入到急冷塔中，经过循环液的喷淋将反应气体骤冷。同时将硫酸连续加入到急冷塔中用于中和未反应的氨，塔釜的稀硫铵液经过急冷塔循环泵送至催化剂沉降单元。
在急冷塔中，反应气体由下向上与急冷水接触，并由塔顶气相管线出急冷塔送至急冷后冷却器中。而在急冷塔中，塔顶气相会夹带大量的液沫，液沫中含有硫酸铵，硫酸铵在高温下具有较强的腐蚀性，若硫酸铵进入到后续的装置中(如急冷后冷却器)，会大大影响后续装置设备的使用寿命。并且，硫酸铵在后续的装置中不能去除，最终经四效蒸发单元进入废液焚烧炉后，会出现焚烧尾气不符合环保标准的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种去除丙烯腈装置急冷塔塔顶气相中酸性液体的方法，去除急冷塔塔顶气相中的酸性液体。
为实现上述目的，本发明提供一种去除丙烯腈装置急冷塔塔顶气相中酸性液体的方法，包括：
在急冷塔塔顶内部设置第一层气液分离塔内件和第二层气液分离塔内件；
在所述急冷塔塔顶气相出口至急冷后冷却器入口之间设置急冷塔除沫器，急冷塔塔顶气相经所述急冷塔塔顶气相出口至所述急冷塔除沫器后在送至所述急冷后冷却器中。
根据本发明的一个方面，在所述急冷塔内，沿由上至下的方向，所述第一层气液分离塔内件和所述第二气液分离塔内件依次排布；
所述第一层气液分离塔内件和第二层气液分离塔内件均为丝网除沫器或升气帽。
根据本发明的一个方面，在所述急冷塔内，沿由上至下的方向，所述第一层气液分离塔内件和所述第二气液分离塔内件依次排布；
所述第一层气液分离塔内件为丝网除沫器，所述第二气液分离塔内件为升气帽，或者所述第一层气液分离塔内件为升气帽，所述第二气液分离塔内件为丝网除沫器。
根据本发明的一个方面，所述第一层气液分离塔内件与所述急冷塔塔顶风头切线距离为200-1000mm。
根据本发明的一个方面，优选地，所述第一层气液分离塔内件与所述急冷塔塔顶风头切线距离为400-800mm。
根据本发明的一个方面，所述第二层气液分离塔内件与所述第一层气液分离塔内件的距离为1100～2000mm。
根据本发明的一个方面，优选地，所述第二层气液分离塔内件与所述第一层气液分离塔内件的距离为1300～1800mm。
根据本发明的一个方面，所述升气帽包括塔盘和正交方式排布在所述塔盘上的升气帽通道，升气帽通道上安装有气帽，所述升气帽通道之间的中心距为350mm，所述升气帽通道直径为200mm，所述气帽的直径为300mm。
根据本发明的一个方面，所述塔盘圆周边缘均匀设有漏液孔，所述漏液孔的直径为100mm。
根据本发明的一个方面，所述急冷塔除沫器为旋转离心式气液分离除沫器，
所述塔顶气相经所述急冷塔除沫器分离后的气相部分送至所述急冷后冷却器，液相部分经管线与由急冷塔塔釜流出的塔釜液混合送至后续单元。
根据本发明的一个方案，本发明的去除丙烯腈装置急冷塔塔顶气相中酸性液体的方法，通过在急冷塔内设有分别设置第一层气液分离塔内件和第二气液分离塔内件,对急冷塔内的上升的物流进行气液分离，将液体部分留在急冷塔内，使得通过急冷塔塔顶气相出口流出的气相中的液体含量大大减小。同时，本发明还在急冷塔塔顶气相送至急冷后冷却器设置急冷塔除沫器，使急冷塔塔顶气相先经过急冷塔除沫器在送至急冷后冷却器中，从而可以利用急冷塔除沫器对塔顶气相进行进一步的气液分离，再进一步分离出其中的液体部分，只将气体部分送至急冷后冷却器中。
根据本发明的一个方案，第一层气液分离塔内件与急冷塔的风头切线的距离设置在上述范围内，第二层气液分离塔内件与第一层气液分离塔内件的距离设置在上述范围，可以提升第一层气液分离塔内件和第二层气液分离塔内件对于气液分离的效果，确保酸性液体被留在急冷塔内。
附图说明
图1示意性表示根据本发明去除丙烯腈装置急冷塔塔顶气相中酸性液体的方法的流程示图；
图2示意性表示根据本发明一种实施方式的第一气液分离塔内件和第二气液分离塔内件的具体布置结构；
图3示意性表示根据本发明第二种实施方式的第一气液分离塔内件和第二气液分离塔内件的具体布置结构；
图4示意性表示根据本发明第三种实施方式的第一气液分离塔内件和第二气液分离塔内件的具体布置结构；
图5示意性表示根据本发明一种实施方式的升气帽的结构图；
图6示意性表示根据本发明一种实施方式的气帽的结构图；
图7示意性表示根据本发明一种实施方式的急冷塔除沫器的结构示图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
在针对本发明的实施方式进行描述时，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”所表达的方位或位置关系是基于相关附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细地描述，实施方式不能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施方式。
结合图1所示，本发明的去除丙烯腈装置急冷塔塔顶气相中酸性液体的方法，包括在急冷塔1塔顶内部设置第一层气液分离塔内件2和第二层气液分离塔内件3，并且在急冷塔塔顶气相出口至急冷后冷却器4之间设有急冷塔除沫器5，急冷塔塔顶气相经过急冷塔除沫器5后在送至急冷后冷却器4中。
本发明的去除丙烯腈装置急冷塔塔顶气相中酸性液体的方法，通过在急冷塔1内设有分别设置第一层气液分离塔内件2和第二气液分离塔内件3,对急冷塔内的上升的物流进行气液分离，将液体部分留在急冷塔1内，使得通过急冷塔塔顶气相出口流出的气相中的液体含量大大减小。同时，本发明还在急冷塔塔顶气相送至急冷后冷却器设置急冷塔除沫器，使急冷塔塔顶气相先经过急冷塔除沫器在送至急冷后冷却器中，从而可以利用急冷塔除沫器对塔顶气相进行进一步的气液分离，再进一步分离出其中的液体部分，只将气体部分送至急冷后冷却器4中。
如图2所示，根据本发明的一种实施方式，在急冷塔1内，沿着由上到下的方向，本发明的第一层气液分离塔内件2和第二层气液分离塔内件3依次排布。在本实施方式中，第一层气液分离塔内件2和第二层气液分离塔内件3均设置为升气帽a。
如图3所示，根据本发明的第二种实施方式，在急冷塔1内，沿着由上到下的方向，本发明的第一层气液分离塔内件2和第二层气液分离塔内件3依次排布。在本实施方式中，第一层气液分离塔内件2和第二层气液分离塔内件3均设置为丝网除沫器b。
如4所示，根据本发明的第三种实施方式，在急冷塔1内，沿着由上到下的方向，本发明的第一层气液分离塔内件2和第二第二层气液分离塔内件3依次排布。在本实施方式，第一层气液分离塔内件2设置为丝网除沫器b，第二层气液分离塔内件3设置为升气帽a。
当然，根据本发明的构思，本你发明的第一层气液分离塔内件2和第二气液分离塔内件3还可以有其他的实施方式。例如，根据本发明的第四种实施方式，在急冷塔1内，沿着由上到下的方向，本发明第一层气液分离塔内件2和第二层气液分离塔内件3依次排布，第一层气液分离塔内件2设置为升气帽a，第二层气液分离塔内件3设置为丝网除沫器b。上述方式中的丝网除沫器b采用现有的丝网除沫器即可。
在本发明中，急冷塔1内的第一层气液分离塔内件2和第二层气液分离塔内件3无论采用上述哪一种实施方式，第一层气液分离塔内件2与急冷塔1塔顶风头切线的距离为200-1000mm。优选地，第一层气液分离塔内件2与急冷塔塔顶风头切线的距离为400-800mm。在本发明中，第二层气液分离塔内件3与第一层气液分离塔内件2的距离为1100-2000mm。优选地，本发明的第二层气液分离塔内件3与第一层气液分离塔内件2的距离为1300-1800mm。
将第一层气液分离塔内件2与急冷塔1的风头切线的距离设置在上述范围内，第二层气液分离塔内件3与第一层气液分离塔内件2的距离设置在上述范围，可以提升第一层气液分离塔内件2和第二层气液分离塔内件3对于气液分离的效果，确保酸性液体被留在急冷塔1内。
结合图5和图6所示，本发明的升气帽a包括塔盘6和以正交方式排布在塔盘6上的升气帽通道7，升气帽通道7上安装有气帽8。
在丙烯腈生产中，反应气体进入到急冷塔1中由下向上上升，反应气体上升至塔盘6附近，穿过塔盘6上的升气帽通道6继续上升，当反应气体上升至气帽8处时，气相绕过气帽8的帽檐继续上升，而反应气体中夹带的液体则被气帽8挡住，沿着气帽8的帽檐滴落到塔盘6上。塔盘6上还设有漏液孔9，滴落在塔盘5上的液滴沿着漏液孔9流回到急冷塔内。
结合图5和图6所示，根据本发明的一种实施方式，塔盘6上的升气帽通道7之间的间距为350mm，在塔盘6圆周边缘均匀设置有8个漏液孔9，漏液孔9的直径为100mm，并且漏液孔9位于两个升气帽通道7之间。
在本实施方式中，升气帽通道7的直径为200mm，高度为200mm，气帽8的直径为300mm，气帽最顶点距离气帽帽檐的垂直距离为75mm。在本实施方式中，气帽8通过四块固定板固定连接在升气帽通道7上。
在本发明中，急冷塔1内的气体依次穿过第二层气液分离塔内件3和第一层气液分离塔内件2之后，流出塔顶，沿着塔顶出口管线进入到本发明的急冷塔除沫器5中。在本发明中，急冷塔除沫器5采用旋转离心式气液分离除沫器，利用气体和液体的密度不同，液体与气体混合后一起旋转流动时，液体受到的离心力大于气体，因此液体经离心后与气体相脱离，液体附着在分离壁面上由于重力的作用向下汇集到一起形成液相产物，由液相产物出口管线排出后，与由急冷塔塔釜流出的塔釜液混合侯松治后续单元进行处理。分离出的气体形成气相产物进入急冷后冷却器4进行进一步冷却。至此，反应气体中夹带的99.9％液滴已被回收至急冷塔内。
以上所述仅为本发明的一个方案而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种去除丙烯腈装置急冷塔塔顶气相中酸性液体的方法，其特征在于，包括：
在急冷塔塔顶内部设置第一层气液分离塔内件和第二层气液分离塔内件；
在所述急冷塔塔顶气相出口至急冷后冷却器入口之间设置急冷塔除沫器，急冷塔塔顶气相经所述急冷塔塔顶气相出口至所述急冷塔除沫器后在送至所述急冷后冷却器中。
2.根据权利要求1所述的去除丙烯腈装置急冷塔塔顶气相中酸性液体的方法，其特征在于，在所述急冷塔内，沿由上至下的方向，所述第一层气液分离塔内件和所述第二气液分离塔内件依次排布；
所述第一层气液分离塔内件和第二层气液分离塔内件均为丝网除沫器或升气帽。
3.根据权利要求1所述的去除丙烯腈装置急冷塔塔顶气相中酸性液体的方法，其特征在于，在所述急冷塔内，沿由上至下的方向，所述第一层气液分离塔内件和所述第二气液分离塔内件依次排布；
所述第一层气液分离塔内件为丝网除沫器，所述第二气液分离塔内件为升气帽，或者所述第一层气液分离塔内件为升气帽，所述第二气液分离塔内件为丝网除沫器。
4.根据权利要求1-3任一项所述的去除丙烯腈装置急冷塔塔顶气相中酸性液体的方法，其特征在于，所述第一层气液分离塔内件与所述急冷塔塔顶风头切线距离为200-1000mm。
5.根据权利要求4所述的去除丙烯腈装置急冷塔塔顶气相中酸性液体的方法，其特征在于，优选地，所述第一层气液分离塔内件与所述急冷塔塔顶风头切线距离为400-800mm。
6.根据权利要求5所述的去除丙烯腈装置急冷塔塔顶气相中酸性液体的方法，其特征在于，所述第二层气液分离塔内件与所述第一层气液分离塔内件的距离为1100～2000mm。
7.根据权利要求6所述的去除丙烯腈装置急冷塔塔顶气相中酸性液体的方法，其特征在于，优选地，所述第二层气液分离塔内件与所述第一层气液分离塔内件的距离为1300～1800mm。
8.根据权利要求1-3任一项所述的丙烯腈装置急冷塔塔顶气相中酸性液体的方法，其特征在于，所述升气帽包括塔盘和正交方式排布在所述塔盘上的升气帽通道，升气帽通道上安装有气帽，所述升气帽通道之间的中心距为350mm，所述升气帽通道直径为200mm，所述气帽的直径为300mm。
9.根据权利要求8所述的去除丙烯腈装置急冷塔塔顶气相中酸性液体的方法，其特征在于，所述塔盘圆周边缘均匀设有漏液孔，所述漏液孔的直径为100mm。
10.根据权利要求1所述的去除丙烯腈装置急冷塔塔顶气相中酸性液体的方法，其特征在于，所述急冷塔除沫器为旋转离心式气液分离除沫器，
所述塔顶气相经所述急冷塔除沫器分离后的气相部分送至所述急冷后冷却器，液相部分经管线与由急冷塔塔釜流出的塔釜液混合送至后续单元。
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