一、裝置簡介
醋(cu)(cu)(cu)酸(suan)是(shi)(shi)重(zhong)要(yao)的有(you)機化工(gong)(gong)原(yuan)料之一,廣(guang)泛用于合成(cheng)纖維、涂(tu)料、醫藥、農藥、食品(pin)添加劑、染織等(deng)工(gong)(gong)業,是(shi)(shi)國民經濟的一個重(zhong)要(yao)組成(cheng)部分。醋(cu)(cu)(cu)酸(suan)生產(chan)(chan)的方(fang)法有(you)乙(yi)(yi)醛氧化法(乙(yi)(yi)醇和(he)乙(yi)(yi)烯法)、乙(yi)(yi)烷和(he)甲烷氧化法以(yi)及(ji)甲醇羰基合成(cheng)法等(deng)。生產(chan)(chan)的工(gong)(gong)藝(yi)不(bu)同(tong),操(cao)作條(tiao)件及(ji)工(gong)(gong)藝(yi)介質(zhi)的組成(cheng)和(he)腐蝕性也不(bu)同(tong),對(dui)設備和(he)管道材料的要(yao)求也不(bu)同(tong)。甲醇低壓羰基合成(cheng)醋(cu)(cu)(cu)酸(suan)工(gong)(gong)藝(yi)流(liu)程簡單,產(chan)(chan)能大,產(chan)(chan)品(pin)質(zhi)量高,是(shi)(shi)目前最先進的醋(cu)(cu)(cu)酸(suan)生產(chan)(chan)工(gong)(gong)藝(yi),也是(shi)(shi)國內外醋(cu)(cu)(cu)酸(suan)生產(chan)(chan)的主(zhu)流(liu)工(gong)(gong)藝(yi)。羰基合成(cheng)醋(cu)(cu)(cu)酸(suan)的工(gong)(gong)藝(yi)介質(zhi)腐蝕性強,對(dui)設備管道材料有(you)特殊的要(yao)求。
二、典型羰(tang)基合成醋(cu)酸工藝流程
甲醇低壓羰(tang)基合(he)成醋酸技術由美國Monsanto公(gong)司實現工(gong)業化,其工(gong)藝流程示意圖如圖2.36所(suo)示。
甲(jia)(jia)(jia)(jia)醇低(di)壓(ya)(ya)(ya)羰基合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)醋(cu)(cu)酸(suan)生產工藝(yi)大(da)致可分(fen)(fen)(fen)(fen)為反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)、精制(zhi)、輕組分(fen)(fen)(fen)(fen)回收(shou)(shou)(shou)、催(cui)化(hua)(hua)劑的(de)(de)制(zhi)備與再(zai)生等工序。甲(jia)(jia)(jia)(jia)醇由(you)甲(jia)(jia)(jia)(jia)醇中(zhong)(zhong)間儲槽經甲(jia)(jia)(jia)(jia)醇加(jia)料泵送至甲(jia)(jia)(jia)(jia)醇加(jia)熱(re)器(qi)進(jin)(jin)(jin)(jin)入反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)釜。精制(zhi)一(yi)(yi)氧(yang)化(hua)(hua)碳以一(yi)(yi)定壓(ya)(ya)(ya)力及(ji)一(yi)(yi)定流量(liang)由(you)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)釜底(di)部進(jin)(jin)(jin)(jin)入釜內(nei)(nei)(nei)分(fen)(fen)(fen)(fen)配管。在攪拌器(qi)作(zuo)用(yong)下(xia),CO在溶液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)中(zhong)(zhong)擴(kuo)散溶解。在催(cui)化(hua)(hua)劑、碘甲(jia)(jia)(jia)(jia)烷促進(jin)(jin)(jin)(jin)劑及(ji)碘化(hua)(hua)氫(qing)(qing)的(de)(de)作(zuo)用(yong)下(xia),CO與甲(jia)(jia)(jia)(jia)醇在反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)釜內(nei)(nei)(nei)生成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)醋(cu)(cu)酸(suan)。經反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)釜冷(leng)凝器(qi)冷(leng)卻(que)后進(jin)(jin)(jin)(jin)人冷(leng)凝液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)分(fen)(fen)(fen)(fen)離器(qi)。含(han)有大(da)量(liang)碘甲(jia)(jia)(jia)(jia)烷、醋(cu)(cu)酸(suan)、醋(cu)(cu)酸(suan)甲(jia)(jia)(jia)(jia)酯(zhi)等的(de)(de)冷(leng)凝液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)送回反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)釜,冷(leng)卻(que)后的(de)(de)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)進(jin)(jin)(jin)(jin)人高(gao)(gao)壓(ya)(ya)(ya)吸(xi)收(shou)(shou)(shou)塔(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)(ta),用(yong)貧液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(醋(cu)(cu)酸(suan))吸(xi)收(shou)(shou)(shou)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)中(zhong)(zhong)的(de)(de)碘甲(jia)(jia)(jia)(jia)烷,吸(xi)收(shou)(shou)(shou)了碘甲(jia)(jia)(jia)(jia)烷的(de)(de)富液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)從高(gao)(gao)壓(ya)(ya)(ya)吸(xi)收(shou)(shou)(shou)塔(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)底(di)部排出(chu)進(jin)(jin)(jin)(jin)入再(zai)生塔(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)進(jin)(jin)(jin)(jin)行再(zai)生。吸(xi)收(shou)(shou)(shou)后的(de)(de)尾氣(qi)(qi)去火(huo)炬系(xi)統。反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)釜內(nei)(nei)(nei)生成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)醋(cu)(cu)酸(suan)及(ji)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)在閃(shan)蒸罐(guan)內(nei)(nei)(nei)閃(shan)蒸后形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)氣(qi)(qi)液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)兩(liang)相(xiang)。液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)體(ti)(ti)經催(cui)化(hua)(hua)劑循環泵送回反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)釜。含(han)有醋(cu)(cu)酸(suan)、碘甲(jia)(jia)(jia)(jia)烷、碘化(hua)(hua)氫(qing)(qing)、水及(ji)醋(cu)(cu)酸(suan)甲(jia)(jia)(jia)(jia)酯(zhi)等組分(fen)(fen)(fen)(fen)的(de)(de)氣(qi)(qi)相(xiang)去初分(fen)(fen)(fen)(fen)塔(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)進(jin)(jin)(jin)(jin)行提(ti)純。來自閃(shan)蒸罐(guan)氣(qi)(qi)相(xiang)物料中(zhong)(zhong)的(de)(de)碘化(hua)(hua)氫(qing)(qing)以及(ji)夾帶的(de)(de)少(shao)量(liang)催(cui)化(hua)(hua)劑,在初分(fen)(fen)(fen)(fen)塔(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)底(di)部靠位差返回閃(shan)蒸罐(guan)。初分(fen)(fen)(fen)(fen)塔(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)蒸餾得到(dao)的(de)(de)粗(cu)醋(cu)(cu)酸(suan)由(you)塔(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)側(ce)中(zhong)(zhong)部取(qu)出(chu),送至脫水塔(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)。脫水塔(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)氣(qi)(qi)相(xiang)與初分(fen)(fen)(fen)(fen)塔(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)氣(qi)(qi)相(xiang)一(yi)(yi)道送至低(di)壓(ya)(ya)(ya)吸(xi)收(shou)(shou)(shou)塔(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)(ta),回收(shou)(shou)(shou)碘甲(jia)(jia)(jia)(jia)烷后尾氣(qi)(qi)去火(huo)炬系(xi)統,液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)體(ti)(ti)送再(zai)生塔(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)(ta),成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)品(pin)醋(cu)(cu)酸(suan)由(you)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)品(pin)塔(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)側(ce)部取(qu)出(chu),冷(leng)卻(que)后送成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)品(pin)中(zhong)(zhong)間儲槽。含(han)丙酸(suan)以及(ji)金屬碘化(hua)(hua)物的(de)(de)高(gao)(gao)沸(fei)點的(de)(de)溶液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)由(you)塔(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)底(di)部送往汽提(ti)塔(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)系(xi)統,以回收(shou)(shou)(shou)醋(cu)(cu)酸(suan),塔(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)底(di)重組分(fen)(fen)(fen)(fen)進(jin)(jin)(jin)(jin)一(yi)(yi)步(bu)處理回收(shou)(shou)(shou)。再(zai)生塔(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)再(zai)生后的(de)(de)貧液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)用(yong)循環水冷(leng)卻(que)后,一(yi)(yi)部分(fen)(fen)(fen)(fen)送往高(gao)(gao)壓(ya)(ya)(ya)吸(xi)收(shou)(shou)(shou)塔(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)作(zuo)吸(xi)收(shou)(shou)(shou)劑;另一(yi)(yi)部分(fen)(fen)(fen)(fen)送往低(di)壓(ya)(ya)(ya)吸(xi)收(shou)(shou)(shou)塔(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)作(zuo)吸(xi)收(shou)(shou)(shou)劑,循環使用(yong)。
三、醋酸裝(zhuang)置的配管設計
主要是對(dui)塔、罐、泵、反應器等設(she)(she)備的配管設(she)(she)計。