CN210595849U - 一种制备丁二烯的氧化脱氢单元 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种制备丁二烯的氧化脱氢单元，其包括丁烯缓冲罐、空压机、水罐、加热器、进料混合器、反应器、中间换热器、水冷洗酸塔、一级汽提塔、二级汽提塔、调节池、反应池、絮凝池和过滤器。本方案中水罐中的来水首先作为换热介质被送入中间换热器内对反应器反应后的物料降温，由于反应物料温度较高，来水经加热后大部分已形成蒸汽，送入加热器再次加热后，可作为丁烯氧化脱氢反应用蒸汽，也可以作为二级汽提塔的热源，二级汽提塔换热后的蒸汽还可以作为一级汽提塔的热源，最终被送入加热器，实现了热源的合理化应用，减少了传统氧化脱氢单元耗能高，蒸汽消耗量大的问题。

Description

一种制备丁二烯的氧化脱氢单元

技术领域：

本实用新型涉及一种制备丁二烯的氧化脱氢单元，属于化工技术领域。

背景技术：

丁二烯是合成橡胶、合成树脂的重要单体，主要用于合成顺丁橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶及ABS树脂等。丁二烯也是多种涂料和有机化工原料。

丁二烯的主要生产方法为丁烯氧化脱氢法，丁烯氧化脱氢是生产丁二烯的一种重要合成方法，其反应原理是在大量水蒸汽存在下，丁烯与氧气(空气)在450℃的温度下被通入反应器内，在催化剂的作用下进行脱氢反应，生成丁二烯和水。

丁烯氧化脱氢是强放热反应，也是可逆反应，水蒸汽作为稀释剂和热载体的大量通入反应器内，不仅具有调节反应物与产物分压、带出反应热的作用，而且可以提高丁烯的转化率及生成丁二烯的选择性，清除催化剂表面积炭以延长催化剂使用寿命的作用。

丁烯氧化脱氢反应的同时，也有副反应进行，需要换热后再水冷洗涤净化，生产1吨丁二烯就有16吨废水产生，洗涤后的水中含有少量酮、醛、酸、丁二烯、丁烯等组分，难以处理。

目前的丁烯氧化脱氢单元不仅耗热高，蒸汽消耗量大；而且产生大量废水，废水浓度高、有剧毒、难处理，一般需要送废水处理厂处理，不仅处理成本高，而且丁二烯和丁烯无法回收，造成水资源浪费。

实用新型内容：

为克服上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种制备丁二烯的氧化脱氢单元。

本实用新型由如下技术方案实施：一种制备丁二烯的氧化脱氢单元，其包括丁烯缓冲罐、空压机、水罐、加热器、进料混合器、反应器、中间换热器和水冷洗酸塔；所述丁烯缓冲罐、所述空压机和所述加热器的出料口均与所述进料混合器的进料口通过管道连通，所述进料混合器的出料口与所述反应器的进料口通过管道连通，所述反应器的出料口与所述中间换热器的热介质进口通过管道连通，所述中间换热器的热介质出口与所述水冷洗酸塔的进料口通过管道连通，所述水冷洗酸塔的进水口与所述水罐的出水口通过管道连通；

其还包括一级汽提塔、二级汽提塔、调节池、反应池、絮凝池和过滤器，所述水冷洗酸塔的塔底出料口与所述一级汽提塔的进料口通过管道连通，所述一级汽提塔的塔底出料口与所述二级汽提塔的进料口通过管道连通，所述一级汽提塔的塔顶出气口与所述水冷洗酸塔的进料口通过管道连通；所述二级汽提塔的塔底出料口与所述调节池的进料口通过管道连通，所述调节池的出料口与所述反应池的进料口连通，所述反应池的出料口与所述絮凝池的进料口连通，所述絮凝池的溢流口与所述过滤器的进料口通过管道连通；所述过滤器的出水口与所述水罐的进水口通过管道连通。

进一步的，所述水罐的出水口还与所述中间换热器的冷介质入口连通，所述中间换热器的冷介质出口与所述加热器的进料口通过管道连通。

进一步的，所述加热器的出料口还与所述二级汽提塔的塔底加热器热介质入口通过管道连通，所述二级汽提塔的塔底加热器热介质出口与所述一级汽提塔的热介质入口通过管道连通，所述一级汽提塔的热介质出口与所述加热器的进料口通过管道连通。

本实用新型的优点：

1、本方案中水罐中的来水首先作为换热介质被送入中间换热器内对反应器反应后的物料降温，由于反应物料温度较高，来水经加热后大部分已形成蒸汽，送入加热器再次加热后，可作为丁烯氧化脱氢反应用蒸汽，也可以作为二级汽提塔的热源，二级汽提塔换热后的蒸汽还可以作为一级汽提塔的热源，最终被送入加热器，实现了热源的合理化应用，减少了传统氧化脱氢单元耗能高，蒸汽消耗量大的问题。

2、本方案中洗涤水首先经过一级汽提回收丁二烯和丁烯，而后再次汽提去除洗涤水中的醛和酮，最终经过中和、反应、絮凝和过滤后，产水实现回用，避免了传统汽提单元中洗涤水直接送污水处理厂造成的丁二烯和丁烯损失，以及水资源的浪费。

附图说明：

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。

图1为本实施例的系统示意图。

图中：丁烯缓冲罐1、空压机2、水罐3、加热器4、进料混合器 5、反应器6、中间换热器7、水冷洗酸塔8、一级汽提塔9、二级汽提塔10、调节池11、反应池12、絮凝池13、过滤器14。

具体实施方式：

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

一种制备丁二烯的氧化脱氢单元，其包括丁烯缓冲罐1、空压机 2、水罐3、加热器4、进料混合器5、反应器6、中间换热器7、水冷洗酸塔8、一级汽提塔9、二级汽提塔10、调节池11、反应池12、絮凝池13和过滤器14。丁烯缓冲罐1、空压机2和加热器4的出料口均与进料混合器5的进料口通过管道连通，进料混合器5的出料口与反应器6的进料口通过管道连通，反应器6的出料口与中间换热器 7的热介质进口通过管道连通，中间换热器7的热介质出口与水冷洗酸塔8的进料口通过管道连通，水冷洗酸塔8的进水口与水罐3的出水口通过管道连通；

水冷洗酸塔8的塔底出料口与一级汽提塔9的进料口通过管道连通，一级汽提塔9的塔底出料口与二级汽提塔10的进料口通过管道连通，一级汽提塔9的塔顶出气口与水冷洗酸塔8的进料口通过管道连通；二级汽提塔10的塔底出料口与调节池11的进料口通过管道连通，调节池11的出料口与反应池12的进料口连通，反应池12的出料口与絮凝池13的进料口连通，絮凝池13的溢流口与过滤器14的进料口通过管道连通；过滤器14的出水口与水罐3的进水口通过管道连通。

水罐3的出水口还与中间换热器7的冷介质入口连通，中间换热器7的冷介质出口与加热器4的进料口通过管道连通。

加热器4的出料口还与二级汽提塔的塔底加热器4热介质入口通过管道连通，二级汽提塔的塔底加热器4热介质出口与一级汽提塔的热介质入口通过管道连通，一级汽提塔的热介质出口与加热器4的进料口通过管道连通。

工作原理：

本方案中丁烯、空气和加热器4加热后的蒸汽被送入进料混合器 5内混合后，控制进料混合器5进料温度为320℃，进入反应器6内，在催化剂作用下进行氧化脱氢反应，反应后的560-580℃的物料进入中间换热器7内，经初步冷却后送入水冷洗酸塔8，与水罐3来水混合降温并洗涤后，水冷洗酸塔8顶部得到的产品气送后续处理单元处理；洗涤水送一级汽提塔9，汽提其中的有用成分丁二烯和丁烯，返回水冷洗酸塔8内回收；一级汽提塔9的塔底水送入二级汽提塔10，汽提其中的醛和酮，得到的塔底水送入调节池11，加碱调节pH，而后送入反应池12，加入fenton试剂(硫酸亚铁和双氧水)，搅拌进行氧化反应；然后送入絮凝池13，加入絮凝剂(阳离子聚丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺、非离子聚丙烯酰胺、聚合氯化铝、氯化铁、硫酸铝铁水溶液中任意一种)絮凝沉淀，溢流的上清液送入过滤器14过滤，产水送入水罐3，即可作为生产用水回用。

本方案中水罐3中的来水首先作为换热介质被送入中间换热器7 内对反应器6反应后的物料降温，由于反应物料温度较高，来水经加热后大部分已形成蒸汽，送入加热器4再次加热后，可作为丁烯氧化脱氢反应用蒸汽，也可以作为二级汽提塔10的热源，二级汽提塔10 换热后的蒸汽还可以作为一级汽提塔9的热源，最终被送入加热器4。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种制备丁二烯的氧化脱氢单元，其包括丁烯缓冲罐、空压机、水罐、加热器、进料混合器、反应器、中间换热器和水冷洗酸塔；所述丁烯缓冲罐、所述空压机和所述加热器的出料口均与所述进料混合器的进料口通过管道连通，所述进料混合器的出料口与所述反应器的进料口通过管道连通，所述反应器的出料口与所述中间换热器的热介质进口通过管道连通，所述中间换热器的热介质出口与所述水冷洗酸塔的进料口通过管道连通，所述水冷洗酸塔的进水口与所述水罐的出水口通过管道连通；

其特征在于，其还包括一级汽提塔、二级汽提塔、调节池、反应池、絮凝池和过滤器，所述水冷洗酸塔的塔底出料口与所述一级汽提塔的进料口通过管道连通，所述一级汽提塔的塔底出料口与所述二级汽提塔的进料口通过管道连通，所述一级汽提塔的塔顶出气口与所述水冷洗酸塔的进料口通过管道连通；所述二级汽提塔的塔底出料口与所述调节池的进料口通过管道连通，所述调节池的出料口与所述反应池的进料口连通，所述反应池的出料口与所述絮凝池的进料口连通，所述絮凝池的溢流口与所述过滤器的进料口通过管道连通；所述过滤器的出水口与所述水罐的进水口通过管道连通。

2.根据权利要求1所述的一种制备丁二烯的氧化脱氢单元，其特征在于，所述水罐的出水口还与所述中间换热器的冷介质入口连通，所述中间换热器的冷介质出口与所述加热器的进料口通过管道连通。

3.根据权利要求1或2所述的一种制备丁二烯的氧化脱氢单元，其特征在于，所述加热器的出料口还与所述二级汽提塔的塔底加热器热介质入口通过管道连通，所述二级汽提塔的塔底加热器热介质出口与所述一级汽提塔的热介质入口通过管道连通，所述一级汽提塔的热介质出口与所述加热器的进料口通过管道连通。

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