CN215939055U - 一种优化甲醇羰基化制醋酸精馏系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种优化甲醇羰基化制醋酸精馏系统：脱轻塔连接脱水塔，脱水塔塔顶出口与回流液进口之间连接冷凝装置和脱水塔回流泵，脱水塔回流泵进液口连接脱醋酸塔回流液采出管线，脱醋酸塔回流液采出管线设置三号阀门，脱水塔塔连接成品塔，成品塔通过成品塔采出管线连接提馏塔，提馏塔连接成品塔，提馏塔塔釜液连接废酸原料罐，三号阀门进液口处设置隔离盲板，脱醋酸塔回流液采出管线上设置一号三通，成品塔采出管线上设置二号三通，一号三通和二号三通之间通过管线相连接，且该管线上设置一号阀门和二号阀门。本实用新型在不增加能耗、物耗且基本无经济投入的前提下，能降低入成品塔物料中丙酸含量，降低成品塔侧线采出丙酸含量。

Description

一种优化甲醇羰基化制醋酸精馏系统

技术领域

本实用新型涉及一种精馏系统，更具体地说，是涉及一种优化甲醇羰基化制醋酸精馏系统。

背景技术

醋酸是一种重要的有机化工产品，主要用于醋酸乙烯(VAM)、醋酸酯、醋酸酐、对苯二甲酸(PTA)、氯醋酸、双乙烯酮等产品的生产,是合成纤维、胶粘剂、医药、染料医药、染料和农药的重要原料。此外，它还是优良的有机溶剂，在化工、轻纺、塑料、医药、橡胶以及染料等行业有着十分广泛的用途。

我国醋酸主要用于生产醋酸乙烯、醋酸酯以及PTA等，其中醋酸酯对醋酸的消费量约占总消费量的30.7％，醋酸乙烯的消费量约占26.1％，醋酸酐的消费量约占6.2％，PTA的消费量约占28.1％，氯乙酸的消费量约占5.8％，其它方面的消费量约占3.1％。

甲醇羰基化法制取醋酸是目前醋酸行业主流的醋酸产品生产方法，其工艺路线具有甲醇转化率高、副产物少、三废少，且易于处理，催化剂活性高，寿命长，用量少等优点，现有醋酸装置产能为年产35万吨。

由于我国醋酸的生产能力已经出现长期结构性过剩，未来醋酸市场的竞争将会越来越激烈，因此，为提高市场竞争力对现有醋酸装置工艺流程进行优化，降低醋酸产品中丙酸含量，提高产品质量，以提高行业的整体市场竞争力，并应对2021年即将推出的醋酸新国标。

实用新型内容

为了在目前现有装置的工艺流程条件下，降低产品醋酸中丙酸含量，本实用新型提供一种优化甲醇羰基化制醋酸精馏系统，在不增加能耗、物耗且基本无经济投入的前提下，通过改变丙酸工序脱醋酸塔回流液至脱水塔回流泵入口流程位置，改变精馏工序各位置丙酸含量分布，降低入成品塔物料中丙酸含量，从而降低成品塔侧线采出丙酸含量。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。

本实用新型优化甲醇羰基化制醋酸精馏系统，包括脱轻塔、脱水塔、成品塔、提馏塔，所述脱轻塔出料口通过粗醋酸采出管线连接脱水塔进料口，所述脱水塔的塔顶出口与回流液进口之间沿液体流动方向通过回流管线连接有冷凝装置和脱水塔回流泵，所述脱水塔回流泵进液口连接有脱醋酸塔回流液采出管线，所述脱醋酸塔回流液采出管线设置有三号阀门，所述脱水塔塔釜液出口通过管线连接成品塔进料口，所述成品塔塔顶连接有成品醋酸采出管线，所述成品塔塔釜液出口通过成品塔采出管线连接提馏塔进料口，所述提馏塔塔顶出口通过回流管线连接成品塔回流液进口，所述提馏塔塔釜液出口通过管线连接废酸原料罐进口，所述三号阀门进液口处设置隔离盲板，所述脱醋酸塔回流液采出管线上设置一号三通，且一号三通位于三号阀门进液口之前，所述成品塔采出管线上设置二号三通，所述一号三通和二号三通之间通过管线相连接，且该管线上设置有一号阀门和二号阀门。

所述一号阀门的一端口通过管线连接一号三通，另一端口通过管线连接二号阀门；所述二号阀门的一端口通过管线连接二号三通，另一端口通过管线连接一号阀门。

与现有技术相比，本实用新型的技术方案所带来的有益效果是：

本实用新型在三号阀门进液口处设置隔离盲板，与原流程隔离；在脱醋酸塔回流液采出管线上设置一号三通，在成品塔采出管线上设置二号三通，一号三通和二号三通之间通过管线相连接，且该管线上设置一号阀门和二号阀门。将脱醋酸塔回流液经脱醋酸塔回流液采出管线采出至脱水塔回流泵进液口的流程修改为脱醋酸塔回流液依次经脱醋酸塔回流液采出管线、一号三通、一号阀门、二号阀门、二号三通、成品塔采出管线送至提馏塔，从而降低了成品塔进料液中丙酸含量，进而达到了降低成品塔侧线采出中丙酸含量的目的。

本实用新型在不增加醋酸生产装置能耗的前提下，实现了成品醋酸质量的进一步提升，同时在成品醋酸中丙酸含量维持不变的情况下，成品塔蒸汽负荷可进一步降低，实现降低装置能耗的目的。

附图说明

图1是本实用新型优化甲醇羰基化制醋酸精馏系统示意图。

附图标记：1-废酸蒸发器，2-脱醋酸塔，3-脱醋酸塔冷凝器，4-脱醋酸塔回流罐，5-丙酸塔，6-丙酸塔冷凝器，7-丙酸塔回流罐，8-残液罐，9-脱水塔，10-冷凝装置，11-脱水塔回流泵，12-一号阀门，13-二号阀门，14-三号阀门，15-隔离盲板,16-脱轻塔，17-冷凝器，18-成品塔，19-提馏塔，20-废酸原料罐，21-一号三通，22-二号三通，23-脱醋酸塔回流液采出管线，24-成品醋酸采出管线，25-成品丙酸采出管线，26-成品塔采出管线。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。

原工艺中精馏工序和丙酸工序布置及原理，如图1所示。

精馏工序部分主要包括脱轻塔16、脱水塔9、成品塔18、提馏塔19。所述脱轻塔16塔顶出口经冷凝器17连接至合成工序，进料口、塔釜出口均通过管线也连接至合成工序，所述脱轻塔16出料口通过粗醋酸采出管线连接脱水塔9进料口，所述脱水塔9的塔顶出口与回流液进口之间沿液体流动方向通过回流管线连接有冷凝装置10和脱水塔回流泵11，所述脱水塔回流泵11进液口还连接有脱醋酸塔回流液采出管线23，所述脱醋酸塔回流液采出管线23设置有三号阀门14，所述脱水塔9塔釜液出口通过管线连接成品塔18进料口，所述成品塔18塔顶连接有成品醋酸采出管线24，所述成品塔18塔釜液出口通过成品塔采出管线26连接提馏塔19进料口，所述提馏塔19塔顶出口通过回流管线连接成品塔18回流液进口，所述提馏塔19塔釜液出口通过管线连接废酸原料罐20进口。

精馏工序部分工作流程：合成羰基反应后生成物料稀醋酸进入脱轻塔16，脱轻塔16气相含碘轻组分物料经冷凝器17冷凝后返回合成工序，塔釜含少量催化剂液相返回合成工序，由脱轻塔16中部采出含90％粗醋酸进入脱水塔9，脱水塔9塔釜液进入成品塔18，在成品塔18中进行精馏分离，塔顶4#塔板采出成品醋酸，塔釜为含丙酸(20％-30％)与醋酸的混合液，进入提馏塔19，在提馏塔19中进行再精馏，塔顶富集较高含量醋酸返回成品塔18，塔釜较高含量丙酸废酸液排入废酸原料罐20，作为丙酸工序原料使用。

丙酸工序部分主要包括废酸蒸发器1、脱醋酸塔2、丙酸塔5。所述废酸蒸发器1进料口通过管线连接废酸原料罐20出料口，所述废酸蒸发器1底部出口通过管线连接残液罐8，所述废酸蒸发器1顶部出口通过管线连接脱醋酸塔2进料口，所述脱醋酸塔2塔顶出口和回流口之间通过管线沿液体流动方向连接有脱醋酸塔冷凝器3和脱醋酸塔回流罐4，所述脱醋酸塔回流罐4出口还连接有脱醋酸塔回流液采出管线23，所述脱醋酸塔2塔釜出口通过管线连接丙酸塔5进料口，所述丙酸塔5塔顶出口和循环口之间通过管线沿液体流动方向连接有丙酸塔冷凝器6和丙酸塔回流罐7，所述丙酸塔回流罐7出口还连接有成品丙酸采出管线25，所述丙酸塔5塔釜出口通过管线连接残液罐8。

丙酸工序部分工作流程：废酸原料罐20中的废酸液进入废酸蒸发器1，废酸蒸发器1底部采出残液至残液罐8外送处理，废酸蒸发器1顶部蒸出含有丙酸的混合酸，进入脱醋酸塔2。由脱醋酸塔2塔顶蒸出醋酸、丙酸及少量水，经脱醋酸塔冷凝器3冷凝后，进入脱醋酸塔回流罐4，大部分回到脱醋酸塔2顶部作为回流，少部分经脱醋酸塔回流液采出管线23采出至脱水塔回流泵11进液口。脱醋酸塔2塔釜液进入丙酸塔5，由丙酸塔5塔顶蒸出的气相经丙酸塔冷凝器6冷凝后，进入丙酸塔回流罐7，一部分回到丙酸塔5顶部作为回流，一部分作为产品经成品丙酸采出管线25采出至丙酸成品罐。丙酸塔5塔釜残液采至残液罐8外送处理。

本实用新型优化甲醇羰基化制醋酸精馏系统是在原工艺中精馏工序部分的基础上，主要增加了一号阀门12、二号阀门13、隔离盲板15。将脱醋酸塔2回流液经脱醋酸塔回流液采出管线23采出至脱水塔回流泵11进液口的流程修改为脱醋酸塔2回流液依次经脱醋酸塔回流液采出管线23、一号三通21、一号阀门12、二号阀门13、二号三通22、成品塔采出管线26送至提馏塔19，从而降低了成品塔18进料液中丙酸含量，进而达到了降低成品塔18侧线采出中丙酸含量的目的。

具体地，在所述三号阀门14进液口处设置隔离盲板15，与原流程隔离。所述脱醋酸塔回流液采出管线23上设置一号三通21，且一号三通21位于三号阀门14进液口之前，所述成品塔采出管线26上设置二号三通22，所述一号三通21和二号三通22之间通过管线相连接，且该管线上设置有一号阀门12和二号阀门13。其中，所述一号阀门12的一端口通过管线连接一号三通21，另一端口通过管线连接二号阀门13；所述二号阀门13的一端口通过管线连接二号三通22，另一端口通过管线连接一号阀门12。

本实用新型优化甲醇羰基化制醋酸精馏系统的工作过程：

1、首先对新增的一号阀门12、二号阀门13及管线进行吹扫、气密、置换，合格后进行投入使用，具体操作如下：三号阀门14始终处于关闭状态，缓慢打开一号阀门12，待将一号阀门12全部打开后，缓慢打开二号阀门13直至全开，精馏工序流程投用。

2、在保证精馏工序流程改造前后，反应系统运行指标相同的条件下，即同等的生产负荷，使用的甲醇原料均为精品，成品塔18回流比维持恒定，反应器水含量及氢气含量指标相近的前提下，通过对脱水塔9塔釜、成品塔18侧线进行分析数据检测，对比前后数据发现，在流程改造后成品塔18侧线采出液丙酸含量约降低200ppm左右，在控制成品中丙酸含量相同的条件下，成品塔18蒸汽用量约降低2.5t/h左右。

使用原流程情况下数据如表1，使用改造后流程情况下数据如表2。

表1

表2

尽管上面结合附图对本实用新型的功能及工作过程进行了描述，但本实用新型并不局限于上述的具体功能和工作过程，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。

Claims (2)

1.一种优化甲醇羰基化制醋酸精馏系统，包括脱轻塔(16)、脱水塔(9)、成品塔(18)、提馏塔(19)，所述脱轻塔(16)出料口通过粗醋酸采出管线连接脱水塔(9)进料口，所述脱水塔(9)的塔顶出口与回流液进口之间沿液体流动方向通过回流管线连接有冷凝装置(10)和脱水塔回流泵(11)，所述脱水塔回流泵(11)进液口连接有脱醋酸塔回流液采出管线(23)，所述脱醋酸塔回流液采出管线(23)设置有三号阀门(14)，所述脱水塔(9)塔釜液出口通过管线连接成品塔(18)进料口，所述成品塔(18)塔顶连接有成品醋酸采出管线(24)，所述成品塔(18)塔釜液出口通过成品塔采出管线(26)连接提馏塔(19)进料口，所述提馏塔(19)塔顶出口通过回流管线连接成品塔(18)回流液进口，所述提馏塔(19)塔釜液出口通过管线连接废酸原料罐(20)进口，其特征在于，所述三号阀门(14)进液口处设置隔离盲板(15)，所述脱醋酸塔回流液采出管线(23)上设置一号三通(21)，且一号三通(21)位于三号阀门(14)进液口之前，所述成品塔采出管线(26)上设置二号三通(22)，所述一号三通(21)和二号三通(22)之间通过管线相连接，且该管线上设置有一号阀门(12)和二号阀门(13)。

2.根据权利要求1所述的优化甲醇羰基化制醋酸精馏系统，其特征在于，所述一号阀门(12)的一端口通过管线连接一号三通(21)，另一端口通过管线连接二号阀门(13)；所述二号阀门(13)的一端口通过管线连接二号三通(22)，另一端口通过管线连接一号阀门(12)。

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