一、装置简介
醋酸是重要的有机化工原料之一,广泛用于合成纤维、涂料、医药、农药、食品添加剂、染织等工业,是国民经济的一个重要组成部分。醋酸生产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。生产的工艺不同,操作条件及工艺介质的组成和腐蚀性也不同,对设备和管道材料的要求也不同。甲醇低压羰基合成醋酸工艺流程简单,产能大,产品质量高,是目前最先进的醋酸生产工艺,也是国内外醋酸生产的主流工艺。羰基合成醋酸的工艺介质腐蚀性强,对设备管道材料有特殊的要求。
二、典型羰基合成醋酸工艺流程
甲醇低压羰基合成醋酸技术由美国Monsanto公司实现工业化,其工艺流程示意图如图2.36所示。
甲醇低压羰基合成醋酸生产工艺大致可分为反应、精制、轻组分回收、催化剂的制备与再生等工序。甲醇由甲醇中间储槽经甲醇加料泵送至甲醇加热器进入反应釜。精制一氧化碳以一定压力及一定流量由反应釜底部进入釜内分配管。在搅拌器作用下,CO在溶液中扩散溶解。在催化剂、碘甲烷促进剂及碘化氢的作用下,CO与甲醇在反应釜内生成醋酸。经反应釜冷凝器冷却后进人冷凝液分离器。含有大量碘甲烷、醋酸、醋酸甲酯等的冷凝液送回反应釜,冷却后的气体进人高压吸收塔,用贫液(醋酸)吸收气体中的碘甲烷,吸收了碘甲烷的富液从高压吸收塔底部排出进入再生塔进行再生。吸收后的尾气去火炬系统。反应釜内生成的醋酸及反应液在闪蒸罐内闪蒸后形成气液两相。液体经催化剂循环泵送回反应釜。含有醋酸、碘甲烷、碘化氢、水及醋酸甲酯等组分的气相去初分塔进行提纯。来自闪蒸罐气相物料中的碘化氢以及夹带的少量催化剂,在初分塔底部靠位差返回闪蒸罐。初分塔蒸馏得到的粗醋酸由塔侧中部取出,送至脱水塔。脱水塔气相与初分塔气相一道送至低压吸收塔,回收碘甲烷后尾气去火炬系统,液体送再生塔,成品醋酸由成品塔侧部取出,冷却后送成品中间储槽。含丙酸以及金属碘化物的高沸点的溶液由塔底部送往汽提塔系统,以回收醋酸,塔底重组分进一步处理回收。再生塔再生后的贫液用循环水冷却后,一部分送往高压吸收塔作吸收剂;另一部分送往低压吸收塔作吸收剂,循环使用。
三、醋酸装置的配管设计
主要是对塔、罐、泵、反应器等设备的配管设计。