一、裝置簡介
醋酸是重要的有機化工原料之一,廣泛用于合成纖維、涂料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、食品添加劑、染織等工業(yè),是國民經(jīng)濟的一個重要組成部分。醋酸生產(chǎn)的方法有乙醛氧化法(乙醇和乙烯法)、乙烷和甲烷氧化法以及甲醇羰基合成法等。生產(chǎn)的工藝不同,操作條件及工藝介質(zhì)的組成和腐蝕性也不同,對設(shè)備和管道材料的要求也不同。甲醇低壓羰基合成醋酸工藝流程簡單,產(chǎn)能大,產(chǎn)品質(zhì)量高,是目前最先進的醋酸生產(chǎn)工藝,也是國內(nèi)外醋酸生產(chǎn)的主流工藝。羰基合成醋酸的工藝介質(zhì)腐蝕性強,對設(shè)備管道材料有特殊的要求。
二、典型羰基合成醋酸工藝流程
甲醇低壓羰基合成醋酸技術(shù)由美國Monsanto公司實現(xiàn)工業(yè)化,其工藝流程示意圖如圖2.36所示。
甲醇低壓羰基合成醋酸生產(chǎn)工藝大致可分為反應(yīng)、精制、輕組分回收、催化劑的制備與再生等工序。甲醇由甲醇中間儲槽經(jīng)甲醇加料泵送至甲醇加熱器進入反應(yīng)釜。精制一氧化碳以一定壓力及一定流量由反應(yīng)釜底部進入釜內(nèi)分配管。在攪拌器作用下,CO在溶液中擴散溶解。在催化劑、碘甲烷促進劑及碘化氫的作用下,CO與甲醇在反應(yīng)釜內(nèi)生成醋酸。經(jīng)反應(yīng)釜冷凝器冷卻后進人冷凝液分離器。含有大量碘甲烷、醋酸、醋酸甲酯等的冷凝液送回反應(yīng)釜,冷卻后的氣體進人高壓吸收塔,用貧液(醋酸)吸收氣體中的碘甲烷,吸收了碘甲烷的富液從高壓吸收塔底部排出進入再生塔進行再生。吸收后的尾氣去火炬系統(tǒng)。反應(yīng)釜內(nèi)生成的醋酸及反應(yīng)液在閃蒸罐內(nèi)閃蒸后形成氣液兩相。液體經(jīng)催化劑循環(huán)泵送回反應(yīng)釜。含有醋酸、碘甲烷、碘化氫、水及醋酸甲酯等組分的氣相去初分塔進行提純。來自閃蒸罐氣相物料中的碘化氫以及夾帶的少量催化劑,在初分塔底部靠位差返回閃蒸罐。初分塔蒸餾得到的粗醋酸由塔側(cè)中部取出,送至脫水塔。脫水塔氣相與初分塔氣相一道送至低壓吸收塔,回收碘甲烷后尾氣去火炬系統(tǒng),液體送再生塔,成品醋酸由成品塔側(cè)部取出,冷卻后送成品中間儲槽。含丙酸以及金屬碘化物的高沸點的溶液由塔底部送往汽提塔系統(tǒng),以回收醋酸,塔底重組分進一步處理回收。再生塔再生后的貧液用循環(huán)水冷卻后,一部分送往高壓吸收塔作吸收劑;另一部分送往低壓吸收塔作吸收劑,循環(huán)使用。
三、醋酸裝置的配管設(shè)計
主要是對塔、罐、泵、反應(yīng)器等設(shè)備的配管設(shè)計。