[發明專利]醋酸乙烯生產過程乙烯回收方法及裝置

有效

• 申請號: 201110357506.4
• 申請日: 2011-11-11
• 公開（公告）號: CN102516006A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 張敏華;董秀芹;劉成;陶敏莉;李永輝;呂惠生;余英哲;耿中峰
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C07C11/04
• 分類號: C07C11/04;C07C7/11;B01D53/18
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 王麗

技術領域

本發明涉及用于醋酸乙烯生產過程的乙烯回收方法。特別是用于乙烯法生產醋酸乙烯生產過程的乙烯回收方法及裝置。

背景技術

醋酸乙烯(VAC)是一種重要的有機化工原料，通過自身聚合或與其它單體共聚，可以生成聚乙烯醇(PVA)、醋酸乙烯-乙烯共聚物(EVA)、聚醋酸乙烯(PVAC)、醋酸乙烯-氯乙烯共聚物(EVC)等衍生物。這些衍生物的用途十分廣泛，一般可用于粘接劑，紙張或織物的上膠劑、油漆、墨水、皮革加工、乳化劑、水溶性膜、土壤改良劑等方面。醋酸乙烯作為中間體，隨著聚乙烯醇非纖維領域應用的拓展，使得醋酸乙烯的需求不斷增長，提高。

我國醋酸乙烯生產開始于20世紀60年代。1965年北京有機化工廠從日本引進乙炔法流化床技術，之后在國內建成多套同類裝置。這些醋酸乙烯裝置均為維尼綸配套，在20世紀70～80年代，中國醋酸乙烯約有90％用于維尼綸及聚乙烯醇。近年來隨著聚乙烯醇的發展，中國醋酸乙烯市場不斷擴大。截至到2008年底，中國醋酸乙烯總生產能力140萬噸/年，預計未來我國醋酸乙烯的需求量將以8％的速率增長。

醋酸乙烯生產工藝路線有乙烯法和乙炔法兩種。在世界范圍內乙烯法生產占主導地位。乙炔污染嚴重，在國外已被淘汰，目前只有我國等少數國家采用乙炔法。乙烯法醋酸乙烯生產過程是將原料乙烯、氧、醋酸氣體通入反應器，在反應器內與催化劑接觸，在絕對壓力0.6-1.1MPa和130～200℃溫度下反應生成VAC、水及少量副產物。高溫反應氣體經多級冷凝，冷凝液中含有醋酸乙烯、水及未反應的醋酸等，混合液送精餾工序進行VAC的精制。未反應乙烯氣體返回壓縮機循環使用，被成為循環氣體。

乙烯是世界上產量最大的化學產品之一，也是最重要的基本化工原料，在國民經濟中占有重要的地位。乙烯是合成醋酸乙烯的原料之一。在乙烯法生產醋酸乙烯的生產過程中，乙烯的單程轉化率僅為10％左右，大量未轉化的乙烯必須循環使用。為防止氮氣等惰性氣體累積后降低乙烯濃度影響反應的順利進行，需從精制氣體中抽出一部分氣體排放，排出的精制氣體的主要組成為乙烯，這樣就造成乙烯原料的損失。選擇適宜的吸收液，開發新的工藝過程，實現乙烯氣體的選擇性回收，減少乙烯氣體的排放，能夠降低醋酸乙烯生產成本，提高產品的市場競爭力。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠從醋酸乙烯生產過程精制氣中選擇性回收乙烯的方法及裝置，該工藝能夠減少氣相法醋酸乙烯生產過程中乙烯的排放，降低原料消耗，節約醋酸乙烯生產成本。

在乙烯法醋酸乙烯的生產過程中，原料的單程轉化率較低，乙烯的單程轉化率僅為10％左右，并且受到爆炸限的限制，實際生產中乙烯總是大量過剩，大量的乙烯必須循環使用。循環氣體主要包括乙烯、主要副產物CO₂以及系統中的N₂等惰性組分，為了保持系統中乙烯濃度和循環氣中CO₂濃度恒定，需抽出部分氣體進行脫碳處理，以除去部分CO₂，脫碳后的氣體返回合成工段使用，被稱為精制氣體。為了防止惰性氣體積累，需要從精制氣體中再抽出一部分氣體排放，排出的精制氣體的主要組成為乙烯。為了回收這部分乙烯氣體，人們采用了不同的方法，包括使用產品醋酸乙烯作為吸收液、以原料醋酸作為吸收液等等。醋酸乙烯對乙烯具有較好的溶解性，但同時溶解大量其它惰性氣體。醋酸對乙烯的選擇性較好，但溶解度較差。

本發明的醋酸乙烯生產過程乙烯回收方法，針對乙烯回收塔分為兩段進行，上段為水洗段，下段為吸收液洗滌段。

本發明的技術方案如下：

一種醋酸乙烯生產過程乙烯回收方法，采用吸收液和無離子水組成的雙溶劑吸收法：自醋酸乙烯生產精餾工段的醋酸塔進料板上段引出流股作為吸收液，由吸收液輸送泵送至乙烯回收塔下段頂部，精制氣由乙烯回收塔塔釜通入，吸收液與精制氣逆流接觸；吸收釜液送至精餾工段處理，氣體繼續上升至乙烯回收塔上段與塔頂部通入的無離子水逆流接觸，吸收脫除其中的醋酸；剩余的惰性氣體由乙烯回收塔塔頂排出。

所述的吸收液來自醋酸乙烯生產精餾工段的醋酸塔進料板上段，為乙酸、醋酸乙烯及水的混合物，重量百分比為乙酸50-85％、醋酸乙烯5-30％和水5-20％。

本發明的醋酸乙烯生產過程乙烯回收方法的裝置為：醋酸乙烯生產精餾工段的醋酸塔進料板上段與吸收液緩沖罐入口相連，吸收液緩沖罐出口與吸收液輸送泵入口相連，吸收液輸送泵出口與乙烯回收塔下段相連。

所述的乙烯回收塔為復合塔，乙烯回收塔分為上下兩段，上段為水洗段，下段為吸收液洗滌段。