[发明专利]一种乙炔法醋酸乙烯合成反应气体的处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种醋酸乙烯合成反应气体的处理工艺，尤其是涉及一种乙炔法醋酸乙烯合成反应气体的处理工艺。

背景技术

醋酸乙烯(VAc)是世界上产量最大的有机化工原料之一，主要用于生产聚醋酸乙烯乳液和树脂、聚乙烯醇、乙烯-醋酸乙烯共聚物、氯乙烯-醋酸乙烯共聚物和聚丙烯腈变形体等。我国现有VAc生产装置15套，总生产能力近700kt/a，产量约530kt/a。其中2套为乙烯路线，其余13套为乙炔路线。13套中只有1套用天然气乙炔，其余12套用电石法乙炔。虽然乙烯法路线比乙炔法路线技术经济更好，大部分国家和地区采用乙烯法合成路线，但由于我国是一个煤和天然气资源丰富的国家，乙炔法合成醋酸乙烯有较大发展前途。

乙炔法气相合成醋酸乙烯可分为流化床法和固定床法，均采用醋酸锌/活性炭作为催化剂。由于固定床法生产的醋酸乙烯产品质量好，有助于高附加值产品的开发，以及固定床法醋酸乙烯装置流程短、投资少、能耗低、催化剂效率高等优点，正越来越得到人们的重视。乙炔法固定床醋酸乙烯工艺，以乙炔和醋酸为原料，经加热到一定温度后进入列管式固定床反应器进行气固反应，反应温度160～220℃，反应压力为常压，醋酸转化率为35～80％，乙炔转化率为10～20％，为反应的乙炔经冷却、洗涤后循环使用。合成反应气体除未反应的乙炔、醋酸及目的产物醋酸乙烯外，还有二氧化碳、乙醛、丁烯醛、丙酮、水及高沸物。早期的工艺流程中，合成反应气体采用直接冷却的方法，进行汽液分离，液相去精馏工段进行分离，气相返回合成反应器。这种方法存在能耗大，液相中轻组分含量高，气相中醋酸乙烯、乙醛含量高，影响产物的精馏分离和合成反应。后来，人们用吸收的方式替代冷凝、冷却工艺，循环气体中醋酸乙烯、乙醛有所降低，液相中轻组分有所减少，但存在热量利用不充分的问题；同时，循环气体中还是存在较多的醋酸乙烯和乙醛，影响合成反应的性能及醋酸乙烯产品的收率。专利CN101928217A提出了用新鲜乙炔、循环乙炔、醋酸、循环醋酸先混合、后汽化的工艺替代醋酸、循环醋酸先汽化、后与新鲜乙炔、循环乙炔混合的工艺，未涉及乙炔法醋酸乙烯合成反应气体的处理问题。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种具有热量利用率高、循环气体醋酸乙烯、乙醛含量低的特点，改善了现有文献中未涉及乙炔法醋酸乙烯合成反应气体的处理及现有工业装置中合成反应气体处理热量利用率低或循环气体醋酸乙烯、乙醛含量高的问题的乙炔法醋酸乙烯合成反应气体的处理工艺。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种乙炔法醋酸乙烯合成反应气体的处理工艺，其特征在于，该工艺包括以下步骤：以乙炔和醋酸为原料，在列管式固定床反应器反应的合成反应气体回收反应热后，依次经过至少一个吸收塔吸收处理后，剩余气体作为循环气体与原料乙炔混合后增压进入洗涤塔，经洗涤塔洗涤返回合成反应器。

所述的吸收塔设有两个：第一吸收塔和第二吸收塔；采用两个吸收塔进行处理的工艺步骤如下：

1)合成反应气体经回收热量后，进入第一吸收塔；

2)第一吸收塔用第二吸收塔的塔釜液作吸收剂，合成反应气体经第一吸收塔后去第二吸收塔，第一吸收塔的塔釜液部分或全部经冷却后去第二吸收塔；

3)第二吸收塔采用经冷却后的第一吸收塔的全部或部分塔釜液作第一吸收剂，部分或全部洗涤塔的釜液作第二吸收剂，吸收第一吸收塔的塔顶气体，经第二吸收塔吸收后剩余气体作为循环气体与原料乙炔混合，去气体增压设备，第二吸收塔的塔釜液除部分作第一吸收塔作吸收液外，其余作为乙炔法醋酸乙烯的反应液去精馏工段；

4)经增压后的循环气体，进入洗涤塔；

5)洗涤塔下段采用经冷却后的洗涤塔塔釜液作洗涤液，上段采用醋酸作洗涤液，经洗涤塔洗涤后的循环气体返回合成反应器，塔釜液部分或全部去第二吸收塔顶作第二吸收塔的第二吸收剂。

所述的合成反应气体含有未反应的乙炔、醋酸及目的产物醋酸乙烯外，还有二氧化碳、乙醛、丁烯醛、丙酮、水及高沸物。

所述的合成反应气体回收反应热是通过以下方法进行的：合成反应气体与循环气体换热，或与原料气换热后再与循环气体换热，或发生蒸汽后再与循环气体换热。

所述的吸收塔设有1个，吸收塔的全部或部分釜液去精馏工段，部分釜液经冷却器后返回吸收塔的中部，吸收塔塔顶顶气体与乙炔气混合增压后进入洗涤塔，洗涤塔的全部或部分釜液去吸收塔顶作为吸收液。