[发明专利]一种急冷吸收塔及利用其吸收甲基丙烯醛和甲基丙烯酸的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种急冷吸收塔及利用其吸收甲基丙烯醛和甲基丙烯酸的方法。

背景技术

目前，异丁烯或叔丁醇氧化制备甲基丙烯酸技术主要集中在日本，异丁烯或叔丁醇与氧气高温下发生氧化反应制得甲基丙烯醛，甲基丙烯醛再氧化生成甲基丙烯酸。

日本专利JP2009183817描述了尾气循环法中氧化制得的含有甲基丙烯醛和甲基丙烯酸的氧化产物气流经过一个急冷塔后，再进入甲基丙烯醛和甲基丙烯酸吸收塔，由于吸收塔吸收率的限制，仍含有一定量的甲基丙烯醛和甲基丙烯酸的尾气被送去催化焚烧处理后，再循环回氧化单元。由此造成大量甲基丙烯醛和甲基丙烯酸损失。

日本专利JP2005336142描述了甲基丙烯醛和甲基丙烯酸的急冷塔和吸收塔。由于液相甲基丙烯醛和甲基丙烯酸很容易聚合，急冷和吸收分别用2个或2个以上的塔器处理，流程过长会造成管线堵塞或设备结垢降低吸收效果，甚至生产中断。

现有工业化装置的异丁烯或叔丁醇氧化生产甲基丙烯酸反应转化率低于100％，吸收装置对甲基丙烯酸吸收率低于99.96％，对甲基丙烯醛的吸收率低于90％。尾气循环过程中浪费了一定量的甲基丙烯醛和甲基丙烯酸。由此造成未反应的甲基丙烯醛不能得到充分循环，大大增加了异丁烯或叔丁醇的消耗，限制了装置甲基丙烯酸产量。

发明内容

本发明提供了一种急冷吸收塔，将该塔应用于异丁烯或叔丁醇氧化生产甲基丙烯酸的工艺中，可提高甲基丙烯醛和甲基丙烯酸的吸收率，增加甲基丙烯醛循环利用率，同时吸收装置尾气达到了不钝化氧化催化剂活性的要求。因此，降低了异丁烯单耗，提高甲基丙烯酸装置产能，同时节约生产成本。

本发明采用如下技术方案：

本发明所述急冷吸收塔从上而下包括吸收段、急冷段、塔釜，吸收段由分布着带孔挡板的一号吸收室和二号吸收室并联组成，一号吸收室和二号吸收室中间有带孔隔板使得两个吸收室局部串联。

本发明所述带孔隔板将吸收段分为一号吸收室和二号吸收室，带孔隔板将垂直于该板的吸收段直径R分为两部分，垂直于带孔隔板的吸收段直径R在一号吸收室的长度d₁与吸收段直径R在二号吸收室的长度d₂比为1∶1～7，优选1∶1.2～6.7.，最优选1∶1.5～6.5。

本发明所述一号吸收室带孔挡板与二号吸收室带孔挡板数量相同。

本发明所述带孔挡板的间距为同一吸收室两块相邻带孔挡板在带孔隔板上的垂直高度差，一号吸收室带孔挡板间距为h₁，二号吸收室带孔挡板间距为h₂，h₁和h₂相同。

本发明所述一号吸收室第一块带孔挡板高于或低于二号吸收室第一块带孔挡板，一号吸收室第一块带孔挡板与二号吸收室第一块带孔挡板在带孔隔板上的垂直高度差h₃与h₁的比为0.1～0.3∶1，优选0.11～0.29∶1，最优选0.12～0.28∶1。

本发明所述一号吸收室第一块带孔挡板与二号吸收室第一块带孔挡板在带孔隔板上的垂直高度差h₃与带孔隔板高度h比为1∶43～130，优选1∶45～127，最优选1∶48～121。

本发明所述的带孔隔板高度h与吸收段直径R比为9～26∶1，优选9.3～25.6∶1，最优选9.5～25.3∶1。

本发明所述一号吸收室带孔挡板与带孔隔板的角度为α₁，二号吸收室带孔挡板与带孔隔板角度为α₂，α₁＝α₂＝60°～120°，优选70°～110°，最优选75°～106°。

本发明所述吸收段第一块挡板与带孔隔板相交处到带孔隔板最低端的竖直高度h₄与吸收段直径R的比为0.5～1∶1，优选0.53～0.98∶1，最优选0.55～0.96∶1。

本发明所述一号吸收室带孔挡板、二号吸收室带孔挡板及带孔隔板的孔的形状为菱形、三角形、圆形、椭圆形或正方形。

本发明所述一号吸收室带孔挡板孔、二号吸收室带孔挡板孔及带孔隔板孔各自的当量孔径与其各自的孔间距比为1∶1.5～10，优选1∶2～9，最优选1∶2.3～8。

本发明所述一号吸收室带孔挡板孔当量孔径与二号吸收室带孔挡板孔当量孔径比为1～10∶1，优选2～9∶1，最优选3～8∶1。