一(yi)、裝置簡介(jie)
醋(cu)酸(suan)(suan)是重要(yao)的(de)(de)(de)(de)有機化工(gong)原料(liao)之一,廣泛用于(yu)合成纖(xian)維、涂料(liao)、醫藥、農藥、食(shi)品(pin)添加劑、染(ran)織等(deng)工(gong)業,是國民經濟(ji)的(de)(de)(de)(de)一個重要(yao)組成部分。醋(cu)酸(suan)(suan)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)的(de)(de)(de)(de)方法有乙醛(quan)氧化法(乙醇(chun)和(he)乙烯(xi)法)、乙烷(wan)和(he)甲烷(wan)氧化法以及甲醇(chun)羰(tang)(tang)基合成法等(deng)。生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)的(de)(de)(de)(de)工(gong)藝(yi)(yi)不(bu)同(tong),操(cao)作(zuo)條件及工(gong)藝(yi)(yi)介質的(de)(de)(de)(de)組成和(he)腐蝕性(xing)也不(bu)同(tong),對設備和(he)管(guan)道(dao)材料(liao)的(de)(de)(de)(de)要(yao)求也不(bu)同(tong)。甲醇(chun)低壓羰(tang)(tang)基合成醋(cu)酸(suan)(suan)工(gong)藝(yi)(yi)流程(cheng)簡單(dan),產(chan)能大,產(chan)品(pin)質量高,是目前最先進的(de)(de)(de)(de)醋(cu)酸(suan)(suan)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)工(gong)藝(yi)(yi),也是國內外醋(cu)酸(suan)(suan)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)的(de)(de)(de)(de)主流工(gong)藝(yi)(yi)。羰(tang)(tang)基合成醋(cu)酸(suan)(suan)的(de)(de)(de)(de)工(gong)藝(yi)(yi)介質腐蝕性(xing)強,對設備管(guan)道(dao)材料(liao)有特殊的(de)(de)(de)(de)要(yao)求。
二(er)、典型羰基(ji)合成(cheng)醋酸工藝流程(cheng)
甲醇低壓羰基(ji)合成醋(cu)酸技術由美國Monsanto公司(si)實現工(gong)業化(hua),其工(gong)藝流程示意圖如(ru)圖2.36所示。
甲(jia)(jia)(jia)(jia)醇低(di)壓(ya)(ya)(ya)羰基合成(cheng)醋(cu)(cu)(cu)酸(suan)生(sheng)產工(gong)藝大致可分(fen)(fen)為反應、精制(zhi)(zhi)、輕(qing)組(zu)分(fen)(fen)回(hui)(hui)收(shou)(shou)(shou)(shou)、催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑的(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)備(bei)與再(zai)(zai)生(sheng)等工(gong)序。甲(jia)(jia)(jia)(jia)醇由(you)(you)甲(jia)(jia)(jia)(jia)醇中(zhong)間儲(chu)槽(cao)經(jing)甲(jia)(jia)(jia)(jia)醇加料(liao)泵(beng)送(song)(song)(song)至(zhi)甲(jia)(jia)(jia)(jia)醇加熱器(qi)進(jin)(jin)入反應釜(fu)。精制(zhi)(zhi)一氧化(hua)(hua)碳以(yi)(yi)一定壓(ya)(ya)(ya)力及(ji)一定流量(liang)由(you)(you)反應釜(fu)底部(bu)進(jin)(jin)入釜(fu)內分(fen)(fen)配(pei)管。在(zai)攪拌器(qi)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)下(xia),CO在(zai)溶(rong)液(ye)中(zhong)擴散溶(rong)解。在(zai)催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑、碘(dian)(dian)甲(jia)(jia)(jia)(jia)烷促進(jin)(jin)劑及(ji)碘(dian)(dian)化(hua)(hua)氫的(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)下(xia),CO與甲(jia)(jia)(jia)(jia)醇在(zai)反應釜(fu)內生(sheng)成(cheng)醋(cu)(cu)(cu)酸(suan)。經(jing)反應釜(fu)冷(leng)凝(ning)器(qi)冷(leng)卻(que)后(hou)(hou)(hou)進(jin)(jin)人冷(leng)凝(ning)液(ye)分(fen)(fen)離器(qi)。含有大量(liang)碘(dian)(dian)甲(jia)(jia)(jia)(jia)烷、醋(cu)(cu)(cu)酸(suan)、醋(cu)(cu)(cu)酸(suan)甲(jia)(jia)(jia)(jia)酯等的(de)(de)(de)冷(leng)凝(ning)液(ye)送(song)(song)(song)回(hui)(hui)反應釜(fu),冷(leng)卻(que)后(hou)(hou)(hou)的(de)(de)(de)氣體(ti)進(jin)(jin)人高壓(ya)(ya)(ya)吸(xi)收(shou)(shou)(shou)(shou)塔(ta)(ta)(ta)(ta),用(yong)貧(pin)(pin)液(ye)(醋(cu)(cu)(cu)酸(suan))吸(xi)收(shou)(shou)(shou)(shou)氣體(ti)中(zhong)的(de)(de)(de)碘(dian)(dian)甲(jia)(jia)(jia)(jia)烷,吸(xi)收(shou)(shou)(shou)(shou)了碘(dian)(dian)甲(jia)(jia)(jia)(jia)烷的(de)(de)(de)富液(ye)從高壓(ya)(ya)(ya)吸(xi)收(shou)(shou)(shou)(shou)塔(ta)(ta)(ta)(ta)底部(bu)排(pai)出(chu)(chu)進(jin)(jin)入再(zai)(zai)生(sheng)塔(ta)(ta)(ta)(ta)進(jin)(jin)行(xing)再(zai)(zai)生(sheng)。吸(xi)收(shou)(shou)(shou)(shou)后(hou)(hou)(hou)的(de)(de)(de)尾(wei)氣去火(huo)(huo)炬系統(tong)。反應釜(fu)內生(sheng)成(cheng)的(de)(de)(de)醋(cu)(cu)(cu)酸(suan)及(ji)反應液(ye)在(zai)閃蒸罐內閃蒸后(hou)(hou)(hou)形成(cheng)氣液(ye)兩相(xiang)(xiang)。液(ye)體(ti)經(jing)催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑循環泵(beng)送(song)(song)(song)回(hui)(hui)反應釜(fu)。含有醋(cu)(cu)(cu)酸(suan)、碘(dian)(dian)甲(jia)(jia)(jia)(jia)烷、碘(dian)(dian)化(hua)(hua)氫、水(shui)(shui)及(ji)醋(cu)(cu)(cu)酸(suan)甲(jia)(jia)(jia)(jia)酯等組(zu)分(fen)(fen)的(de)(de)(de)氣相(xiang)(xiang)去初(chu)分(fen)(fen)塔(ta)(ta)(ta)(ta)進(jin)(jin)行(xing)提(ti)純。來(lai)自(zi)閃蒸罐氣相(xiang)(xiang)物料(liao)中(zhong)的(de)(de)(de)碘(dian)(dian)化(hua)(hua)氫以(yi)(yi)及(ji)夾帶的(de)(de)(de)少量(liang)催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑,在(zai)初(chu)分(fen)(fen)塔(ta)(ta)(ta)(ta)底部(bu)靠位(wei)差返回(hui)(hui)閃蒸罐。初(chu)分(fen)(fen)塔(ta)(ta)(ta)(ta)蒸餾得到(dao)的(de)(de)(de)粗醋(cu)(cu)(cu)酸(suan)由(you)(you)塔(ta)(ta)(ta)(ta)側中(zhong)部(bu)取(qu)出(chu)(chu),送(song)(song)(song)至(zhi)脫水(shui)(shui)塔(ta)(ta)(ta)(ta)。脫水(shui)(shui)塔(ta)(ta)(ta)(ta)氣相(xiang)(xiang)與初(chu)分(fen)(fen)塔(ta)(ta)(ta)(ta)氣相(xiang)(xiang)一道送(song)(song)(song)至(zhi)低(di)壓(ya)(ya)(ya)吸(xi)收(shou)(shou)(shou)(shou)塔(ta)(ta)(ta)(ta),回(hui)(hui)收(shou)(shou)(shou)(shou)碘(dian)(dian)甲(jia)(jia)(jia)(jia)烷后(hou)(hou)(hou)尾(wei)氣去火(huo)(huo)炬系統(tong),液(ye)體(ti)送(song)(song)(song)再(zai)(zai)生(sheng)塔(ta)(ta)(ta)(ta),成(cheng)品(pin)醋(cu)(cu)(cu)酸(suan)由(you)(you)成(cheng)品(pin)塔(ta)(ta)(ta)(ta)側部(bu)取(qu)出(chu)(chu),冷(leng)卻(que)后(hou)(hou)(hou)送(song)(song)(song)成(cheng)品(pin)中(zhong)間儲(chu)槽(cao)。含丙酸(suan)以(yi)(yi)及(ji)金屬(shu)碘(dian)(dian)化(hua)(hua)物的(de)(de)(de)高沸(fei)點的(de)(de)(de)溶(rong)液(ye)由(you)(you)塔(ta)(ta)(ta)(ta)底部(bu)送(song)(song)(song)往汽提(ti)塔(ta)(ta)(ta)(ta)系統(tong),以(yi)(yi)回(hui)(hui)收(shou)(shou)(shou)(shou)醋(cu)(cu)(cu)酸(suan),塔(ta)(ta)(ta)(ta)底重組(zu)分(fen)(fen)進(jin)(jin)一步處理回(hui)(hui)收(shou)(shou)(shou)(shou)。再(zai)(zai)生(sheng)塔(ta)(ta)(ta)(ta)再(zai)(zai)生(sheng)后(hou)(hou)(hou)的(de)(de)(de)貧(pin)(pin)液(ye)用(yong)循環水(shui)(shui)冷(leng)卻(que)后(hou)(hou)(hou),一部(bu)分(fen)(fen)送(song)(song)(song)往高壓(ya)(ya)(ya)吸(xi)收(shou)(shou)(shou)(shou)塔(ta)(ta)(ta)(ta)作(zuo)(zuo)(zuo)吸(xi)收(shou)(shou)(shou)(shou)劑;另一部(bu)分(fen)(fen)送(song)(song)(song)往低(di)壓(ya)(ya)(ya)吸(xi)收(shou)(shou)(shou)(shou)塔(ta)(ta)(ta)(ta)作(zuo)(zuo)(zuo)吸(xi)收(shou)(shou)(shou)(shou)劑,循環使用(yong)。
三(san)、醋(cu)酸(suan)裝置的配管設計
主要是對塔、罐、泵(beng)、反應器等設備的配(pei)管設計。