申请日2018.03.16
公开(公告)日2019.01.04
IPC分类号C02F1/04; B01D3/32; C07C67/52; C07C67/54; C07C69/15; C02F103/36
摘要
本实用新型属于石油化工生产领域，具体涉及一种醋酸乙烯生产装置的废水汽提塔系统。该系统包括一次倾析器、废水汽提塔、脱水塔、二次倾析器和废水汽提塔入口换热器，该系统还包括废水汽提塔顶出口换热器和分液罐，所述废水汽提塔顶出口换热器和废水汽提塔入口换热器并联设置，所述分液罐设置于废水汽提塔顶出口换热器下游。通过增加废水汽提塔入口换热器和分液罐的设计，待处理物料依次进入所述废水汽提塔顶出口换热器和废水汽提塔入口换热器的并联设置，有效改善废水汽提塔的操作。将原流程中水汽提塔塔顶汽合理冷却，节能降耗，提高了废水气体塔入口换热器使用效率，减少其设备台数，减少下游冷却水耗用量。
权利要求书
1.一种醋酸乙烯生产装置的废水汽提塔系统，其特征在于，该系统包括一次倾析器、废水汽提塔、脱水塔、二次倾析器和废水汽提塔入口换热器，该系统还包括废水汽提塔顶出口换热器和分液罐，所述废水汽提塔顶出口换热器和废水汽提塔入口换热器并联设置，所述分液罐设置于废水汽提塔顶出口换热器下游。
2.根据权利要求1所述的废水汽提塔系统，其特征在于，所述废水汽提塔顶出口换热器靠近废水汽提塔设置。
3.根据权利要求1所述的废水汽提塔系统，其特征在于，所述分液罐靠近废水汽提塔顶出口换热器设置。
4.根据权利要求1所述的废水汽提塔系统，其特征在于，所述一次倾析器出料管线分为两支，一支连接废水汽提塔顶出口换热器，然后连接至废水汽提塔上部，另一支连接废水汽提塔入口换热器，然后连接至废水汽提塔上部。
5.根据权利要求1所述的废水汽提塔系统，其特征在于，所述一次倾析器与废水汽提塔入口之间设置有带调节阀的旁路管线以调节废水汽提塔入口温度。
6.根据权利要求1所述的废水汽提塔系统，其特征在于，所述废水汽提塔塔顶出料管线连接废水汽提塔顶出口换热器后连接分液罐。
7.根据权利要求1所述的废水汽提塔系统，其特征在于，所述废水汽提塔塔釜出料管线连接废水汽提塔入口换热器后连接废水池。
8.根据权利要求1所述的废水汽提塔系统，其特征在于，所述分液罐罐顶出料管线与脱水塔塔顶出料管线汇合后连接脱水塔顶换热器，然后连接二次倾析器。
9.根据权利要求1所述的废水汽提塔系统，其特征在于，所述分液罐罐底出料管线连接二次倾析器。
10.根据权利要求1所述的废水汽提塔系统，其特征在于，所述二次倾析器出料管线与一次倾析器出料管线合并。
说明书
一种醋酸乙烯生产装置的废水汽提塔系统
技术领域
本实用新型属于石油化工生产领域，具体涉及一种醋酸乙烯生产装置的废水汽提塔系统。
背景技术
醋酸乙烯(VAM)是重要的有机化工原料之一，主要用途是生产聚乙烯醇(PVA)、聚醋酸乙烯乳液和树脂等。我国醋酸乙烯主要用来生产聚乙烯醇，进而生产维尼纶纤维。
醋酸乙烯工业生产技术路线目前世界上主要有两种：乙炔-醋酸气相合成法(乙炔法)和乙烯-氧气-醋酸气相合成法(乙烯法)。据不完全统计，世界上采用乙烯法生产VAM的生产商占72%以上，乙烯法已成为VAM生产方法的主流。目前世界上最为先进的VAM生产工艺技术是BP的Leap Process(1998)和Celanese的Vantage Process(2001)。
BPAmoco公司开发的流化床乙烯气相法Leap工艺于2001年在英国Hull地区采用该工艺建设了一套250kt/a的生产装置。我国首套VAc装置是1963年由原北京有机化工厂从日本可乐丽公司引进，采用电石乙炔法。随后该技术实现了国产化，先后建设了10余套装置。1973年，上海石油化工股份有限公司从日本可乐丽公司引进了乙烯气相法装置。1974年，四川维尼纶厂从法国斯贝西姆公司引进了天然气乙炔法装置。1994年，北京东方石油化工股份有限公司(原北京有机化工厂)引进技术将乙炔法改造为乙烯气相法。目前全国VAc生产装置有14家，总产能为1160kt/a。
乙烯法VAM装置主要工艺流程大同小异，包括VAM氧化反应和循环回路系统、二氧化碳脱除、醋酸乙烯分离和精制等主要单元，以及必要的相关辅助系统如废水汽提、火炬、制冷系统等。
乙烯法生产醋酸乙烯工艺中对粗醋酸乙烯进行精制的过程中需要脱醛脱水，其中对废水的处理方式如下：对粗产品一次倾析分离出来的含醛废水通常采用废水汽提塔汽提，塔釜高浓度废水去废水收集总管，塔顶汽提的含少量醛及醋酸乙烯和大量水的工艺流体(107℃)与产品脱水塔塔顶汽(含醋酸乙烯和水)(80℃)会合后冷却到45℃，之后去二次倾析分离。在倾析器中油水分离。油相主要为产品醋酸乙烯，水相含少量有机组分去废水总管。这样的设计有如下不足：
1、正常工况时废水汽提塔顶气温度100-110℃，与水汽提塔塔顶约80℃的汽提水会合，需要耗用33℃的冷却水降温到45℃后再去二次倾析分离。但提高了混合水的温度，使冷却水耗量增大。
2、废水汽提塔的输入物料是倾析分离后的水相，温度40-55℃，进入废水汽提塔前要预热到接近塔温。通常的节能设计是用废水汽提塔釜的高浓废水与之热交换，但是为达到98℃以上的塔入口操作温度，换热量大，热端由于温度很接近，换热效率低下，该换热器现有设计为5台换热器并联操作，设备台数多。
3、现有设计物料入塔温度约为94-98℃，重沸器耗用蒸汽加热量约为0.725MW。实际运行的物料入塔温度随着装置的运行还会降低，换热效率也会降低。为维持105-112℃的塔温，重沸器的热负荷还会不断增加。能耗越来越大。
实用新型内容
为改善废水汽提塔入口物料的预热不充分、塔顶出口物流又需要引入大量冷却水冷却，热能利用不合理，废水汽提塔入口换热器设备投资过大的状况，本实用新型提供了一种简便的新型流程，合理利用原流程中水汽提塔塔顶汽和重沸器塔釜液热能，既节省重沸器加热蒸汽，又节省了用于冷却塔顶汽耗用的冷却水，并且保证了废水进料充分换热，容易达到废水汽提塔的操作温度要求。
本实用新型提供一种醋酸乙烯生产装置的废水汽提塔系统，该系统包括一次倾析器、废水汽提塔、脱水塔、二次倾析器和废水汽提塔入口换热器，该系统还包括废水汽提塔顶出口换热器和分液罐，所述废水汽提塔顶出口换热器和废水汽提塔入口换热器并联设置，所述分液罐设置于废水汽提塔顶出口换热器下游。
优选地，所述废水汽提塔顶出口换热器靠近废水汽提塔设置。
优选地，所述分液罐靠近废水汽提塔顶出口换热器设置。
优选地，所述一次倾析器出料管线分为两支，一支连接废水汽提塔顶出口换热器，然后连接至废水汽提塔上部，另一支连接废水汽提塔入口换热器，然后连接至废水汽提塔上部。
优选地，所述一次倾析器与废水汽提塔入口之间设置有带调节阀的旁路管线以调节废水汽提塔入口温度。
优选地，所述废水汽提塔塔顶出料管线连接废水汽提塔顶出口换热器后连接分液罐。
优选地，所述废水汽提塔塔釜出料管线连接废水汽提塔入口换热器后连接废水池。
优选地，所述分液罐罐顶出料管线与脱水塔塔顶出料管线汇合后连接脱水塔顶换热器，然后连接二次倾析器。
优选地，所述分液罐罐底出料管线连接二次倾析器。
优选地，所述二次倾析器出料管线与一次倾析器出料管线合并。
相对现有流程，本实用新型的系统新增塔顶换热器与废水汽提塔入口换热器并联，共同承担了预热倾析器来的水相物料的功能，更好地利用了其热能，降低入口换热器负荷，有效改善了废水汽提塔的操作，废水汽提塔入口温度也有所提高，提高了换热效率，减少其设备台数。但是热端温差很小，实际可能仅略高于98℃。
废水汽提塔塔顶汽经凝液罐分离，不凝气温度约90℃，与脱水塔顶气混合后用冷却水冷却，与原来的100-110℃出口温度相比，有效减少了下游冷却水用量，分液罐的设置防止废水汽提塔顶汽部分冷凝后管线中产生气液两相流。有利于减少振动发生。
根据模拟计算，原设计的重沸器负荷为0.69MW，设置废水汽提塔顶出口换热器与入口换热器并联后，重沸器热负荷有所降低，为0.61MW。