[发明专利]一种新型丙烯酸反应气分离系统

说明书

本发明涉及一种新型丙烯酸反应气分离系统，本发明的产品气首先通过初冷系统进行冷却，随后进入初分塔中分离，初分塔塔顶以原料丙烯为冷源，产品气中的大部分丙烯酸在初分塔中冷凝后从塔底进入共沸塔，而初分塔顶中的剩余产品气则进入吸收塔中，利用脱盐水进行洗涤吸收，丙烯酸吸收液从塔底进入共沸塔；本发明采用产品气初冷系统对丙烯酸产品气中的热量进行高效回收，不仅提高了新鲜空气的预热温度，装置的能量利用率得到极大提高；初分塔塔顶冷凝器采用原料丙烯作为冷源，对产品气进一步冷凝分离，丙烯提供更低的温位，大部分丙烯酸产品在初分塔内冷凝回收，使得后续的吸收塔及废气处理装置中的气体量大大降低，降低了废水量。

技术领域

本发明涉及丙烯酸生产技术领域，具体指一种新型丙烯酸反应气分离系统。

背景技术

丙烯酸作为重要的有机化工原料，大量应用于胶黏剂和水溶性涂料的生产，在化纤、造纸、皮革、建材、塑料改性、合成橡胶、辐射固化水处理剂等领域都发挥着重要作用，也可深加工制成丙烯酸丁酯等。

丙烯酸经历了多种制备方法并存的时代，丙烯腈水解法、高压雷普法(高压羰基合成法)、改良雷普法(低压羰基合成法)、氰乙醇法、烯酮法等都曾作为生产丙烯酸及酯的主要方法，但这些方法皆因设备腐蚀严重，能耗高，收率低，成本高，已基本被淘汰，目前最常用的丙烯酸生产方法为丙烯氧化法。在丙烯氧化法制丙烯酸工艺中，目前产品气分离的方法大体上都是将丙烯酸装置产品气经副产低压蒸汽后直接通入急冷塔，在急冷塔底部设置釜液循环冷却急冷吸收系统，循环醋酸废水或新鲜脱盐水作为丙烯酸产品气吸收剂对丙烯酸产品进行吸收分离，急冷塔底的丙烯酸粗液进入共沸塔进行共沸分离，塔顶尾气通过氧化处理后部分循环回反应系统，部分进行排放。例如中国专利CN103193618B和CN10260036B中，虽然在废气处理方面有所不同，但是两者均采用新鲜脱盐水对初步冷却后的丙烯酸产品气进行急冷吸收，吸收后的尾气部分循环回收，部分处理后去焚烧系统；二者为了降低急冷后丙烯酸尾气中的有机物含量而利用新鲜脱盐水进行再吸收，随后将部分尾气进行加压循环，该技术存在新鲜水消耗量高，且在后续分离过程中废水量大的问题。专利CN105001072B采用三合一吸收塔，并以循环含醋酸废水作为急冷吸收剂，塔顶的尾气经催化氧化废气处理，部分压缩后返回至反应系统，部分进行排放；其将醋酸废水循环用作丙烯酸产品气的急冷吸收剂，急冷塔顶的尾气全部去废气处理系统，不仅消耗了大量的废气处理催化剂，而且碳排放量较高。

上述主流的丙烯酸产品气分离技术中，由于丙烯酸产品气进入急冷塔时温度较高，采用急冷塔底釜液循环急冷方式没有高效回收产品气中的中低温余热。同时，该技术中急冷塔中产品气量大，分离温度较高，为保证产品丙烯酸回收率以及降低急冷后丙烯酸尾气中的有机物含量，需消耗较多的新鲜脱盐水。因此，目前主流的丙烯酸产品气分离技术存在废水、废气处理量大、能量利用效率低等问题。

因此，对于目前丙烯酸反应气的分离系统，有待于做进一步的优化。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种能通过丙烯酸产品气热量高效回收从而提高能量利用率、通过产品气低温冷凝分离减少新鲜脱盐水量、废气处理催化剂消耗量及废水量、通过吸收产品气热量完成原料汽化过程从而减少蒸汽消耗量的新型丙烯酸反应气分离系统。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种新型丙烯酸反应气分离系统，包括：

反应系统，反应产生丙烯酸气；

初冷系统，设于所述反应系统的下游，用于对反应系统产生的丙烯酸气进行能量回收以及对空气进行预热；所述初冷系统具有供能量回收后所得气相丙烯返回至反应系统的第一出口、所得产品气输出的第二出口；

初分塔，设于所述初冷系统的下游，用于对所述产品气进行冷凝分离，底部开有供初冷系统第二出口的产品气输入的进口及供液相输出的第一输出口，顶部开有供气相输出的第二输出口；