[發明專利]脫除制備醋酸仲丁酯反應尾氣中酸的方法及裝置

有效

• 申請號: 200810031787.2
• 申請日: 2008-07-16
• 公開（公告）號: CN101402018A
• 公開（公告）日: 2009-04-08
• 發明（設計）人: 彭鴿威;袁紅星;潘羅其
• 申請（專利權）人: 彭鴿威;袁紅星;潘羅其
• 主分類號: B01D53/72
• 分類號: B01D53/72;B01D53/78;C07C67/08;C07C69/14
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司
• 代理人: 盧 宏

技術領域

本發明涉及一種利用液化石油氣混合碳四烯烴中的正丁烯與醋酸反應 制備醋酸仲丁酯過程中有效脫除尾氣中酸的方法及其裝置。

背景技術

醋酸是重要的有機化工原料之一，它是合成各種低級脂肪酸酯、醋酸 纖維和塑料等的原料。它是無色透明液體，有刺激性酸臭氣味，能強烈刺 激人的鼻、喉和呼吸道系統，污染環境；而且其易燃、閃點為43℃，其蒸 氣與空氣可形成爆炸性混合氣體，遇明火、高溫能引起燃燒爆炸；其又是 一種腐蝕性很強的有機酸，對普通鋼鐵甚至是耐蝕的不銹鋼都具有很強的 腐蝕作用。

在石油煉制或石油加工過程中，副產一定量含混合烯烴的液化石油氣。 目前，對液化石油氣的應用，除生產甲乙酮、高辛烷值汽油的調合組分， 或者是直接作為燃料燒掉外，仲丁酯是這些混合碳四烯烴中的正丁烯與醋 酸反應所獲得的又一個新產品。該工業化生產裝置在生產過程中會產生一 些含醋酸的泄放氣，此處簡稱為酸性尾氣。它的主要來源有：①原料醋酸 儲罐和生產裝置含酸中間儲罐的呼吸閥排放；②含醋酸物料的機泵和換熱 器因故障檢修時的醋酸排放；③塔、反應器因超壓安全閥啟跳時大量液化 氣夾帶含醋酸氣體的排放；④裝置開停工吹掃時大量含醋酸氣體的排放。

醋酸的危害性決定了在有醋酸物料裝置中的這些含有醋酸的酸性尾氣 應當采取無害化處理再排放。

中國專利CN1099381A公開了乙烯、丙烯、丁烯與低級脂肪酸反應制備 低級脂肪酸酯的方法，另一個中國專利CN1085652C亦公開了丙烯、異丁烯、 丁烯-1和丁烯-2與低級脂肪酸反應制備有機酸異丙酯、有機酸異丁酯和有 機酸仲丁酯的方法。但上述專利僅均只介紹低級脂肪酸酯的生產工藝，對 生產過程中生產裝置包括醋酸儲罐所產生的有害酸性尾氣的處理方法卻均 沒有提及。其它文獻資料提到了以下3種脫除酸性氣體的方法。

第一種是利用混合氣中各物質分子量的大小，采用變壓吸附或膜分離 的物理方式將酸性氣體從混合氣中分離出來。例如，從天然氣中脫除酸性 氣二氧化碳即是采用這種方法。

第二種是使用物理溶劑從進料氣中脫除酸性氣體，通過大量的酸性氣 體與溶劑反應生成一種中間態的化合物，再通過含有中間態化合物的溶劑 再生時，使酸性氣體又被集中釋放出來再加以回收利用。例如，乙烯裂解 裝置和催化裂化裝置的裂解氣在氨吸收塔內采用醇胺溶劑來脫除其中的硫 化氫和二氧化碳等酸性氣就是采用這種方法。這方面已有許多專利技術， 如專利“89103780.2”提供了一種“回收酸性氣體的改進方法”，是將鏈烷 醇胺和再生的鏈烷醇胺水溶液導入吸收酸性氣體；專利“90105652.9”提 供一種“凈化酸性氣體的方法”，是采用叔胺和雙叔胺基衍生物和特定的酯 類等物質所組成的混合溶劑，吸收脫除氣流中酸性組分；專利“92100440.0” 提供一種“從氣態混合物中徹底脫除酸性氣體的方法”，包括用溶劑吸收和 廢溶劑的再生，溶劑中含有二甲基乙醇胺(DMEA)含水混合物和一種助催化 劑。

第三種是采用醋酸溶于水的特性而除去。例如，在大型醋酸儲罐區， 對儲罐上呼吸閥排出的酸性氣體，根據醋酸易溶于水的特點，采用塔內件 為填料的吸收塔用水進行吸收處理，達到治廢的目的。

上述的第一和第二種技術均沒涉及有醋酸物料裝置的酸性尾氣脫除， 第三種技術雖是先用水作為溶劑初脫除含酸氣中的酸，但其是針對醋酸儲 罐頂呼吸閥連續、均勻排放的微量的酸性氣體，也未涉及醋酸酯裝置含酸 尾氣的處理方法。該技術采用水處理含醋酸的尾氣，雖然能脫除含酸尾氣 中的酸，但該技術存在以下幾個問題：①是采用大量水吸收酸，過程中產 生了大量的含酸污水，污水的外排處理，既浪費金錢、影響經濟效益，又 污染環境、影響社會效益。②采用內裝填料的塔處理工藝，其流程和控制 系統較復雜，操作費用高。③與醋酸介質接觸的部位，如其塔體、塔內填 料等都需要用昂貴的耐蝕不銹鋼材料；當還要考慮裝置開停工和壓力容器 上安全閥啟跳造成大量含酸氣體排放需處理時，設備、管線的規格尺寸將 很大，裝置的投資也就非常大。④以填料作為內構件的吸收塔工藝，不能 適應裝置開停工和壓力容器上安全閥啟跳時，大量含酸氣體排放的壓降要 求。否則設備規格尺寸和投資將很大。