一种丁辛醇尾气回收装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种丁辛醇尾气回收装置，该装置包括：压缩机构，其用于接收尾气，并将尾气中各气体组分的压力压缩到同一等级；精馏机构，其用于接收来自所述压缩机构的输出流，并分别输出回收的丁醛流、回收的丙烯丙烷混合流以及剩余尾气流；深冷机构，其用于接收来自所述精馏机构的剩余尾气流，并进一步回收其中的丙烯丙烷。本发明专利技术的装置通过压缩机构、精馏机构和深冷机构的协同配合工作，实现了在低能耗的情况下获得高回收率的丁醛以及丙烯丙烷混合物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于尾气处理领域，具体涉及一种丁辛醇尾气回收装置及方法。
技术介绍
丁辛醇为重要的醇类化工原料，它有三个重要的品种：正丁醇、异丁醇和辛醇(或称2-乙基己醇)。正丁醇主要用于生产丙烯酸丁酯、邻苯二甲酸二丁酯等酯类产品。前者用于涂料和粘合剂，后两者为PVC的增塑剂。异丁醇可部分代替正丁醇的用途。辛醇主要用于生产PVC的增塑剂如邻苯二甲酸二辛酯、癸二酸二辛酯等，还用来制造丙烯酸辛酯作为涂料和粘合剂。丁辛醇产品是随着石油化工、聚氯乙烯塑料工业、有机化学工业的发展及羰基合成技术的发展而迅速发展起来的。丁辛醇的工业化生产方法主要有乙醛缩合法、发酵法、齐格勒法和羰基合成法等。其中，羰基合成法是应用最广的技术，反应原料为丙烯和合成气。羰基合成反应主要是指丙烯、合成气在铑催化剂存在时生成丁醛的过程。整套装置排出的尾气来自于羰基合成反应器、低压蒸发系统、高压蒸发系统、稳定系统等部分。现有丁辛醇生产装置的尾气排放量很高，如30万吨/年的丁辛醇装置产生的尾气最高可达3850kg/hr。丁辛醇尾气的组分较为复杂，其包括从氢气到丁醛等轻重不同的多种组分，其中丁醛、丙烯和丙烷的含量最高且最有价值。如果丁辛醇尾气的各种组份不进行分离，其只能作为低价值的燃料气，而将其中的丁醛、丙烯和丙烷等组份分离出来，则可作为高价值的化工原料，这种分离过程被称为回收。其中，丙烯和丙烷混合物或作为产品直接出售，或送入精馏塔进一步分离。目前，回收丁辛醇尾气的技术主要是采用丁醛作为吸收剂，在一定压力下吸收丙烯和丙烷组分。这样丁醛与吸收剂的分离操作即可省略。但丁醛在实际操作中表现出一定的腐蚀性，吸收解吸塔要采用不锈钢材质，投资较大。此外，如果要求吸收法达到很高的尾气回收率(例如90％以上)，那么投资和能耗将增加较大。出于这种考虑，本专利技术的专利技术人进行了研究，目的是解决相关领域现有技术所暴露出来的问题，期望提供一种尾气回收率高、能耗低、能量利用率高、投资成本低、过程容易控制的丁辛醇尾气回收装置及方法。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种丁辛醇尾气回收装置，其包括压缩机构、精馏机构和深冷机构。本专利技术的装置通过压缩机构、精馏机构和深冷机构的协同配合工作，实现了在低能耗的情况下获得高回收率的丁醛以及丙烯丙烷混合物。本专利技术的又一目的在于提供一种利用上述丁辛醇尾气回收装置来回收丁辛醇尾气的方法，其包括压缩步骤、精馏步骤和深冷分离步骤。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种丁辛醇尾气回收装置，所述装置包括：压缩机构，其用于接收尾气，并将尾气中各气体组分的压力压缩到同一等级；精馏机构，其用于接收来自所述压缩机构的输出流，并分别输出回收的丁醛流、回收的丙烯丙烷混合流以及剩余尾气流；深冷机构，其用于接收来自所述精馏机构的剩余尾气流，并进一步回收其中的丙烯丙烷。本专利技术的装置通过压缩机构、精馏机构和深冷机构三部分的协同配合工作，不仅能够高效回收尾气中的丁醛和丙烯丙烷混合物，使得尾气中丁醛的回收率大于99％，丙烯丙烷混合物的回收率在95％以上，而且能够显著降低尾气回收装置的能耗。根据本专利技术的一个具体实施例，所述压缩机构包括至少一个压缩机和至少一个第三换热器，其用于接收丁辛醇尾气，并将尾气中各气体组分的压力压缩到同一等级。其中，第三换热器的作用是通过采用便宜的冷媒介，例如循环冷却水，将压缩后的尾气冷却到尽可能低的温度，以节省后续精馏机构的能耗。由于丁辛醇生产装置的各个部分会产生多个不同压力等级的尾气流股，为了回收全部尾气，本专利技术的装置需要采用压缩机构将全部尾气的压力提升到同一个压力等级。根据本专利技术的一个具体实施例，所述压缩机构的输出流中丙烯和丙烷的分压之和为0.5～2MPaA，优选0.7～1MPaA。由此使得尾气中丙烯丙烷的回收率得以提高。根据本专利技术的一个具体实施例，所述精馏机构包括：至少一个脱丁醛塔，其用于接收来自所述压缩机构的输出流，并在其塔底输出回收的丁醛流而塔顶输出第一料流；至少一个第一换热器，其与脱丁醛塔的塔顶相连，用于冷却第一料流，并输出温度低于第一料流的露点温度的含有气液混合物的第二料流；至少一个第一气液分离器，其与第一换热器相连，用于接收第二料流以进行气液分离，并在液相出口输出第三料流而在气相出口输出第四料流；至少一个丙烯丙烷回收塔，其与第一气液分离器的液相出口相连，用于接收第三料流以进行丙烯丙烷的回收，并在塔底输出回收的丙烯丙烷混合流而塔顶输出第五料流。根据本专利技术的一个具体实施例，脱丁醛塔的入口与压缩机构的出口相连，脱丁醛塔的塔顶出口与第一换热器的一个入口相连，脱丁醛塔的塔底出口与精馏机构的第二出口相连，第一换热器的一个出口与气液分离器的入口相连，气液分离器的气相出口与精馏机构的第一出口相连，气液分离器的液相出口与丙烯丙烷回收塔的进口相连，丙烯丙烷回收塔的液相出口与精馏机构的第三出口相连，丙烯丙烷回收塔的气相出口与精馏机构的第一出口相连。根据本专利技术的一个具体实施例，压缩机构的输出流从精馏机构的第一入口进入脱丁醛塔，脱丁醛塔的作用是将丁醛从尾气中分离出来，分离出来的丁醛从精馏机构的第二出口引出作为回收的丁醛流。分离出丁醛后的尾气流即为第一料流，其依次进入第一换热器和气液分离器。第一换热器的作用是将尾气冷却到其露点以下以得到气液混合物。气液分离器E的作用是将气液混合物中气相和液相分离。由于尾气中各组份沸点的差异，分离出的液相含有较多的丙烯和丙烷，该液相进入丙烯丙烷回收塔以提高丙烯和丙烷的纯度。丙烯丙烷回收塔的塔底得到提纯后的丙烯丙烷从精馏机构的第三出口引出，作为回收的丙烯丙烷混合流。丙烯丙烷回收塔的塔顶物流为第五料流，其与气液分离器的气相，即与第四料流合并后从精馏机构的第一出口引出，精馏机构的第一出口与深冷机构的入口相连。根据本专利技术的一个具体实施例，所述第一换热器为管式换热器或板式换热器，优选板式换热器。由于板式换热器可以同时进行多股料流的换热，在回收深冷机构的冷量时，使用板式换热器可以显著减少设备投资及能量损失。根据本专利技术的一个具体实施例，所述第二料流的温度不低于第一料流的露点温度，优选所述第二料流的温度不低于第一料流的露点温度0.3℃。由此可以将精馏机构中大部分丙烯丙烷冷凝下来。如果温度过高，则进入深冷机构的尾气中丙烯和丙烷的含量过高，后续深冷机构将无法实现热量平衡，从而导致流程循环量过大，最终使得系统无法承受。根据本专利技术的一个具体实施例，所述深冷机构包括：至少一个第二换热器，其与丙烯丙烷回收塔的塔顶及第一气液分离器的气相出口相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种丁辛醇尾气回收装置，包括：压缩机构，其用于接收尾气，并将尾气中各气体组分的压力压缩到同一等级；精馏机构，其用于接收来自所述压缩机构的输出流，并分别输出回收的丁醛流、回收的丙烯丙烷混合流以及剩余尾气流；深冷机构，其用于接收来自所述精馏机构的剩余尾气流，并进一步回收其中的丙烯丙烷。

【技术特征摘要】
1.一种丁辛醇尾气回收装置，包括：
压缩机构，其用于接收尾气，并将尾气中各气体组分的压力压缩到同一等级；
精馏机构，其用于接收来自所述压缩机构的输出流，并分别输出回收的丁醛流、回收的
丙烯丙烷混合流以及剩余尾气流；
深冷机构，其用于接收来自所述精馏机构的剩余尾气流，并进一步回收其中的丙烯丙烷。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述压缩机构的输出流中丙烯和丙烷的分
压之和为0.5～2MPaA，优选0.7～1MPaA。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述精馏机构包括：至少一个脱丁醛
塔，其用于接收来自所述压缩机构的输出流，并在其塔底输出回收的丁醛流而塔顶输出第一
料流；至少一个第一换热器，其与脱丁醛塔的塔顶相连，用于冷却第一料流，并输出温度低
于第一料流的露点温度的含有气液混合物的第二料流；至少一个第一气液分离器，其与第一
换热器相连，用于接收第二料流以进行气液分离，并在液相出口输出第三料流而在气相出口
输出第四料流；至少一个丙烯丙烷回收塔，其与第一气液分离器的液相出口相连，用于接收
第三料流以进行丙烯丙烷的回收，并在塔底输出回收的丙烯丙烷混合流而塔顶输出第五料流。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一换热器为管式换热器或板式换热
器，优选板式换热器。
5.根据权利要求3或4所述的装置，其特征在于，所述第二料流的温度不低于第一料流
的露点温度，优选所述第二料流的温度不低于第一料流的露点温度0.3℃。
6.根据权利要求1～5中任意一项所述的装置，其特征在于，所述深冷机构包括：至少一
个第二换热器，其与丙烯丙烷回收塔的塔顶及第一气液分离器的气相出口相连，用于接收并
冷却来自所述精馏机构的第四料流和第五料...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：杭州双安科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33