一種用於丙烯酸精製工藝中的急冷系統的製作方法

2023-05-07 21:17:11

本實用新型涉及丙烯酸精製工藝技術領域，尤其涉及一種用於丙烯酸精製工藝中的急冷系統。

背景技術：

以石化過程中產生的資源附加值不高的液化石油氣為原料生產丙烯與丙烯酸一體化工藝方案，具有拓寬有機化工產業鏈、改善經濟效益和提高市場競爭力等諸多優勢。主要流程為：首先，液化石油氣(97％以上丙烷)經預處理單元脫去原料中的汙染物和水，獲得的新鮮丙烷和循環丙烷經四級催化脫氫反應器，在Pt-Sn-NaLa/ZSM-5催化劑的作用下，反應溫度為640℃左右轉化為丙烯，生成的反應物經壓縮深冷單元和丙烯精製單元處理後獲得丙烯，大部分丙烯進入儲罐作為產品待售，少部分丙烯進入丙烯酸氧化單元，在Mo-Bi和Mo-V催化劑作用下，在兩級列管式固定床反應器內與新鮮的空氣反應生成粗丙烯酸，粗丙烯酸依次進入輕組分分離工序、醋酸脫除工序和丙烯酸提純工序最終獲得較高純度的丙烯酸。

傳統的生產工藝中，丙烯氧化單元得到的粗丙烯酸，通過產物冷卻器冷卻至一定溫度，副產0.2MPa的低壓蒸汽；急冷塔底部設有冷卻器，通過循環水冷卻降低急冷塔的進料溫度，氣體的急冷與吸收過程全部在急冷塔內進行，表現為公用工程消耗量大；另外，急冷塔頂部的尾氣只有一小部分循環至丙烯氧化單元再利用，大部分通過催化焚燒系統處理，資源循環利用效率低下，且在該過程產生大量的低濃度廢水，處理難度大，環境與能耗等方面缺陷明顯。

針對上述存在的工藝問題，如何通過工藝技術方案的改變來優化丙烯酸精製中的急冷系統，成為亟需解決的問題。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於提供一種用於丙烯酸精製工藝中的急冷系統，解決了現有存在的技術問題。

為實現上述目的，本實用新型採用下述技術方案：

本實用新型提供的一種用於丙烯酸精製工藝中的急冷系統，包括循環氣脫水罐、閃蒸罐和急冷塔，其中，所述閃蒸罐的進料口與待處理料液管道的出料口連接，所述閃蒸罐的氣相組分出料口與急冷塔的進料口連接，所述閃蒸罐的液相組分出料口與去輕組分分餾塔連接；所述急冷塔的塔頂出料口與循環氣脫水罐連接，所述急冷塔的塔底出料口與去輕組分分餾塔連接。

優選地，所述待處理料液管道的出料口與閃蒸罐的連接管道上設置有冷卻循環系統，所述冷卻循環系統包括冷卻器，所述冷卻器連接有汽提塔。

優選地，所述急冷塔的塔頂與汽提塔的塔底連接，用以對廢水提濃。

優選地，所述急冷塔的塔頂還設置有脫鹽水分離器，所述急冷塔與脫鹽水分離器的連接管道上設置有脫鹽水加液泵，所述脫鹽水加液泵與急冷塔的連接管道上設置有阻聚劑接口。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：

本實用新型提供的一種用於丙烯酸精製工藝中的急冷系統，包括循環氣脫水罐、汽提塔、冷卻器、閃蒸罐和急冷塔，本實用新型首先通過閃蒸罐對待處理料液進行氣液相分離，得到的氣相組分進入到急冷塔中，有效的控制了急冷塔進料口的流量，減緩了急冷塔的操作負荷，改變了急冷塔的操作條件。

進一步的，在閃蒸罐對待處理料液進行氣液相分離前，首先通過循環冷卻系統對其進行冷卻處理，可有效的降低工藝操作費用，減少循環冷卻水的用量。

進一步的，通過設置汽提塔對急冷塔塔頂產生的廢水進行提濃，有效降低了系統廢水的產量，降低了廢水處理成本，環境效益顯著。

進一步的，以汽提塔塔底介質作為產物冷卻器的冷媒，減少了冷卻循環水用量。

進一步的，通過急冷塔塔頂設置的脫鹽水分離器，防止了待處理料液在急冷塔中發明聚合反應。

綜上所述，本實用新型提供的急冷系統具有冷公用工程用量少，廢水處理系統負荷值低，環境效益顯著，操作條件溫和，系統能耗相對較低，系統工藝內部耦合效率高等優勢，可有效提高企業經濟效益。

附圖說明

圖1為本實用新型丙烯酸急冷工藝系統示意圖。

其中：1、循環氣壓縮機 2、循環氣脫水罐 3、汽提塔 4、廢液泵 5、冷卻器 6、閃蒸罐 7、輸出泵 8、急冷塔 9、出料泵 10、脫鹽水加液泵 11、脫鹽水分離器。

具體實施方式

為了能夠清楚的說明本方案的技術特點，下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。

本實用新型提供的一種用於丙烯酸精製工藝中的急冷系統，包括循環氣壓縮機1、循環氣脫水罐2、汽提塔3、廢液泵4、冷卻器5、閃蒸罐6、輸出泵7、急冷塔8、出料泵9、脫鹽水加液泵10和脫鹽水分離器11。

其中，所述待處理料液經過管道進入到冷卻器5中進行冷卻，經過冷卻後的待處理料液進入到閃蒸罐6中進行氣液相分離，分離後的氣相組分送至急冷塔8，液相組分經輸出泵7送至輕組分分餾塔。

急冷塔8中的塔頂產品一部分經循環氣脫水罐2進行再次氣液相分離，其中，所述氣相組分經循環氣壓縮機1壓縮後輸送至混合器中；所述液相組分送至廢液處理系統進行廢水提濃；所述急冷塔8中塔頂產品的另一部分送至汽提塔3的塔底進進行分離，經過分離後的汽提塔3中的塔頂組分進行去火炬燃燒處理，塔底組分經與汽提塔3塔底連接的廢液泵4輸送至廢液燃燒系統。

為了防止急冷塔8中發生聚合反應，在急冷塔8的塔頂安裝有脫鹽水分離器11，在急冷塔8和脫鹽水分離器11之間設置有脫鹽水加液泵10。經過脫鹽水分離器11處理後的脫鹽水再經過脫鹽水加液泵10與阻聚劑混合進入急冷塔8塔頂。

所述汽提塔3的塔底通過管線與冷卻器5連接，用以將汽提塔3塔底的循環廢水作為冷卻器5的冷卻介質，同時，將冷卻器5的出口溫度控制在65-70℃。閃蒸罐6將冷卻至65-70℃的待分離組分進行閃蒸，液相組分經出料泵9送至輕組分分餾塔，氣相組分進入急冷塔8，系統有效的降低了進入急冷塔8的進料量與進料溫度，節省了洗滌用脫鹽水量。

為了更好的進行氣液相分離，急冷塔8塔頂溫度控制在58-62℃，塔釜溫度控制在55-72℃，汽提塔3塔頂壓力控制在0.011MPa，塔釜壓力控制在0.014MPa。

急冷塔8塔底溫度指標控制在55-72℃，同時，將閃蒸罐6中的氣相採出溫度控制在於急冷塔8塔底溫度指標相近的範圍內，使得經過閃蒸罐6中的氣相組分無需在進行冷卻設備的冷卻減少循環水的用量。

急冷塔8塔頂部分氣體作為汽提塔3氣提操作介質，有效提濃廢水，節省蒸汽用量。

傳統的丙烯酸精製工藝急冷系統，急冷塔8操作負荷大，急冷塔8塔底設置有冷卻器，循環冷卻水用量大大增加，廢液處理工藝中，未有效對廢液提濃，大大增加了廢水系統的操作費用，不利於高效、綠色、環保生產。

本實用新型未經描述的技術特徵可以通過現有技術實現，在此不再贅述。當然，上述說明並非是對本實用新型的限制，本實用新型也不僅限於上述舉例，本技術領域普通技術人員在本實用新型的實質範圍內所作出的變化、改型、添加或更換，也應屬於本實用新型的保護範圍。