丙烯酸洗涤吸收工艺改进

2016-03-04李欣平中国石油集团东北炼化工程有限公司吉林设计院吉林132002

化工设计 2016年1期

关键词：混合液丙烯酸丙烯

李欣平　中国石油集团东北炼化工程有限公司吉林设计院　吉林　132002

丙烯酸洗涤吸收工艺改进

李欣平*中国石油集团东北炼化工程有限公司吉林设计院吉林132002

摘要通过对现有装置丙烯酸氧化单元洗涤吸收工艺改进，丙烯酸洗涤塔顶洗涤液由脱盐水改为含酸废水和脱盐水混合液，减少脱盐水用量和丙烯酸废水排放量，减轻装置废水单元处理负荷，最大限度回收丙烯酸，从而降低丙烯酸装置的生产成本。

关键词丙烯酸洗涤吸收脱盐水废水改进

*李欣平：教授级高级工程师。1992年毕业于吉林化工学院。现从事工艺设计工作。

联系电话：(0432)63911308，Email: jly_lxp0131@petrochina.com。

1设计背景

丙烯两步加氧法制丙烯酸，以丙烯、空气为原料，在氧化催化剂存在的条件下发生反应，第1步是丙烯氧化生成丙烯醛，第2步是丙烯醛氧化生成丙烯酸：

CH2=CH-CH3+O2→ CH2=CH-CHO+H2O

CH2=CH-CHO+1 / 2 O2→ CH2=CH-COOH

该过程为放热氧化反应，反应温度较高。在采用循环尾气法的工艺装置中，洗涤塔顶出来的部分尾气直接循环至氧化反应器，因此氧化催化剂对塔顶部尾气组成有较高的要求。现有装置洗涤塔顶均采用脱盐水直接吸收丙烯酸气来保证吸收效果，以满足氧化催化剂要求，因此生产装置要消耗大量脱盐水，增加了生产成本。

2丙烯酸洗涤吸收工艺改进

丙烯酸氧化单元工艺流程见图1。

图1　丙烯酸氧化单元工艺流程

丙烯酸氧化单元中新鲜空气、蒸汽、循环尾气进预混合器M-1001，再与丙烯一起进入混合器M-1002，进行充分混合，作为第一反应器R-1001的进料，在氧化催化剂存在条件下，在第一反应器R-1001内丙烯与空气中的氧气进行化学反应，生成丙烯醛和少量丙烯酸；第一反应器R-1001出口气体与补充的新鲜空气在混合器M-1003内混合，进入第二反应器R-1002，继续进行化学反应生成丙烯酸；第二反应器R-1002出口气体经反应物冷却器E-1001冷却，冷却后的丙烯酸气进入洗涤塔T-1001底部进行洗涤吸收，制得粗丙烯酸溶液由洗涤塔T-1001底部流出，进入下一单元进行精制。洗涤塔T-1001顶部放出尾气，一部分送入催化焚烧单元，另一部分经脱水器V-1007，进行脱水处理后经循环气压缩机K-1002压缩，压缩后的循环尾气进入预混合器M-1001，继续参与氧化反应。此单元丙烯酸洗涤吸收工艺改进为：洗涤塔T-1001塔顶进入的洗涤吸收液由脱盐水改为含丙烯酸废水和脱盐水的混合液，其中丙烯酸废水为生产装置中丙烯酸精制单元产生的含酸废水，废水量占混合洗涤吸收液总量的50%～60%(wt)。经设计核算与实际检测，洗涤塔吸收丙烯酸气后排放的循环尾气进入氧化反应器对氧化催化剂没有不良影响。改进工艺的优点是采用含丙烯酸废水和脱盐水的混合液，减少了脱盐水用量，减轻了废水单元处理负荷，减少装置废水排放量，又最大限度回收丙烯酸，提高丙烯酸收率，从而降低生产成本。

3具体实施案例

以80kt/a丙烯酸装置为例，丙烯酸氧化单元洗涤塔顶洗涤吸收液分别采用脱盐水和含丙烯酸废水与脱盐水混合液进行吸收，各项对比指标见表1。表中给出的混合洗涤吸收液是含丙烯酸废水量占总量55%(wt)时的情况，当含丙烯酸废水量占洗涤吸收液总量50%或 60%情况时，各项组成数据变化不大，基本相近。

从表1中可以看出，采用含酸废水与脱盐水混合液作为洗涤吸收液，每年可节约成本约220万元，给用户带来可观的经济效益。

4结语

某80kt/a丙烯酸装置建成后的实际运行表明，丙烯酸氧化单元丙烯酸的洗涤吸收工艺改进安全、可靠，没有发生任何氧化催化剂中毒等事故情况，装置废气废水排放均达标。此改进工艺减少装置脱盐水用量和废水排放量，减少废水单元处理负荷，能最大限度回收丙烯酸，从而降低丙烯酸装置的生产成本，到达节能、环保社会效益。