一种利用聚乙烯醇副产醋酸甲酯生产醋酸的系统装置论文和设计-唐玉林

全文摘要

一种聚乙烯醇副产醋酸甲酯生产醋酸的系统装置，属于化工领域。装置包括回收一塔；回收二塔；回收三塔；回收四塔；甲醇、甲酯混合槽和醋酸反应器。各设备通过管线连接送料。本实用新型可直接将聚乙烯醇生产过程中副产醋酸甲酯，提纯脱除金属离子与甲醇按一定配比加入醋酸反应器，与一氧化碳反应生产醋酸，可有效控制醋酸甲酯中金属离子含量，减少醋酸甲酯分解后生成醋酸和甲醇的分离精制过程，大幅度降低了聚乙烯醇产品的生产成本和能耗，提高了产品市场竞争力。

主设计要求

1.一种利用聚乙烯醇副产醋酸甲酯生产醋酸的系统装置，其特征在于：该系统装置包括回收一塔，回收二塔，回收三塔，回收四塔，甲醇、甲酯混合槽和醋酸反应器；原液储槽通过加料泵与回收一塔相连接，除沫器安装在回收一塔顶部，通过管线与一塔馏出冷凝器、一塔馏出槽、一塔馏出泵相连接，再通过一塔馏出泵连接到回收二塔，脱金属离子组件安装在回收二塔的顶部，通过管线连接到馏出冷凝器分凝器、馏出冷凝器全凝器、二塔馏出槽、二塔馏出泵；馏出冷凝器分凝器通过管线与回收二塔馏出脱轻组分控制装置相连；二塔馏出泵与醋酸加料组份控制装置相连接；回收二塔底部通过管线、回收二塔釜泵与回收三塔相连；回收三塔顶部通过管线与回收三塔馏出冷凝器、回收三塔馏出槽、回收三塔馏出泵、甲醇槽A相连，回收三塔底部通过管线与废水池相连；回收一塔底部通过管线与回收一塔釜过滤器、回收一塔釜泵相连，再连接至回收四塔；回收四塔顶部通过管线与馏出冷凝器、回收四塔馏出槽、聚合一塔、回收四塔馏出泵、甲醇槽B相连。

设计方案

2.根据权利要求1所述的系统装置，其特征在于：回收二塔顶部脱金属离子组件包括：回收塔顶增加1000—2000mm、顶部增加三层高效塔板和填料，它们通过回收二塔塔体增加段与回收二塔法兰连接。

3.根据权利要求1所述的系统装置，其特征在于：所述的回收二塔馏出脱轻组分控制装置包括：轻组份冷凝器、轻组份收集槽、轻组份输送泵、轻组份储槽；上述零部件通过管线连接。

4.根据权利要求1所述的系统装置，其特征在于：该系统增加了醋酸加料组份控制装置，该醋酸加料组份控制装置包括：醋酸甲酯中间槽，醋酸甲酯加入泵，新鲜甲醇储槽，液体静态混合器，密度计，甲醇、甲酯混合槽，原料加入泵，醋酸反应器；上述设备通过管线相连接。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于化工领域，特别涉及一种利用聚乙烯醇副产醋酸甲酯生产醋酸的系统装置。

背景技术

乙酸甲酯，又称醋酸甲酯，是一种有机酸溶于酯，无色、有芳香气味的液体。易挥发、易燃烧。微溶于水，能与乙醇、乙醚等混溶。用作硝酸纤维素、乙酸纤维素等的溶剂，并用于制树脂、涂料、油墨、油漆、胶粘剂、皮革生产过程所需的有机溶剂，聚氨酯泡沫发泡剂。一般是由乙酸与甲醇在硫酸存在下共热后经蒸馏而制得。乙酸，也叫醋酸、冰醋酸，是一种有机一元酸，是烃的重要含氧衍生物，为食醋内酸味及刺激性气味的来源。纯的无水乙酸（冰醋酸）是无色的吸湿性液体，凝固点为16.7℃（62℉），凝固后为无色晶体。尽管根据乙酸在水溶液中的解离能力它是一种弱酸，但是乙酸是具有腐蚀性的，其蒸汽对眼和鼻有刺激性作用，乙酸的溶解性和可混合性使其成为了化工中广泛运用的化学品。

目前，聚乙烯醇生产过程中产生大量的聚乙烯醇母液，其主要组份是甲醇、醋酸甲酯、水、醋酸钠、乙醛等物质，前述传统制造工艺主要是将聚乙烯醇母液送入回收一塔进行粗分离，甲醇、醋酸钠从一塔底部经过过滤器进入四塔进行提纯精制，精制后的甲醇继续供醋酸乙烯聚合使用。一塔顶部出来的醋酸甲酯、甲醇、乙醛等混合液经过回收十塔、回收十一塔、回收五塔、回收二塔、回收三塔脱除乙醛、甲醇等杂质，制得92%左右的醋酸甲酯，通过回收十二塔、分解塔用阳离子交换树脂使其水解为醋酸和甲醇，醋酸经回收六塔、回收七塔、回收八塔精制后送入醋酸乙烯合成单元循环使用。现有生产醋酸装置使得整个生产过程不断的进行加热冷凝、再加热冷凝，设备使用量大，能耗高、流程长，而且操作复杂。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有聚乙烯醇生产副产醋酸甲酯生产醋酸存在的不足之处，提供一种经过脱除相关金属离子杂质和轻组份，利用甲醇羰基化法合成醋酸的系统装置及其制备方法，实现减少醋酸甲酯分解为醋酸和甲醇并提纯精制的过程，降低能耗物耗。

实现本实用新型的目的的技术方案是这样的：

一种聚乙烯醇副产醋酸甲酯生产醋酸的系统装置，该系统装置包括回收一塔，回收二塔，回收三塔，回收四塔，甲醇、甲酯混合槽和醋酸反应器；原液储槽通过加料泵与回收一塔相连接，除沫器安装在回收一塔顶部，通过管线与一塔馏出冷凝器、一塔馏出槽、一塔馏出泵相连接，再通过一塔馏出泵连接到回收二塔，脱金属离子组件安装在回收二塔的顶部，通过管线连接到馏出冷凝器分凝器、馏出冷凝器全凝器、二塔馏出槽、二塔馏出泵；馏出冷凝器分凝器通过管线与回收二塔馏出脱轻组分控制装置相连；二塔馏出泵与醋酸加料组份控制装置相连接；回收二塔底部通过管线、回收二塔釜泵与回收三塔相连；回收三塔顶部通过管线与回收三塔馏出冷凝器、回收三塔馏出槽、回收三塔馏出泵、甲醇槽A相连，回收三塔底部通过管线与废水池相连；回收一塔底部通过管线与回收一塔釜过滤器、回收一塔釜泵相连，再连接至回收四塔；回收四塔顶部通过管线与馏出冷凝器、回收四塔馏出槽、聚合一塔、回收四塔馏出泵、甲醇槽B相连。

回收二塔顶部脱金属离子组件包括：塔顶加长段（塔顶增加1000—2000mm高度）、三层高效塔板和填料，它们通过回收二塔塔体增加段与回收二塔法兰连接。

二塔馏出脱轻组份控制装置包括轻组份冷凝器、轻组份收集槽、轻组份输送泵、轻组份储槽，上述零部件通过管线相连。

该系统装置增加了醋酸加料组份控制装置，该醋酸加料组份控制装置包括：醋酸甲酯中间槽，醋酸甲酯加入泵，新鲜甲醇储槽，液体静态混合器，密度计，甲醇、甲酯混合槽，原料加入泵，醋酸反应器；上述设备通过管线相连接。

本实用新型具有如下有益效果：

（1）本实用新型可直接将聚乙烯醇生产过程中副产醋酸甲酯，提纯脱除金属离子与甲醇按一定配比加入醋酸反应器，与一氧化碳反应生产醋酸。

（2）本实用新型可有效控制醋酸甲酯中金属离子含量；

（3）本实用新型减少醋酸甲酯分解后生成醋酸和甲醇的分离精制过程，大幅度降低了回收单元能耗。现有技术的回收5—12塔不用投入运营，可总体减少约69t\/h蒸汽量。按年产10万吨PVA计算，大大节约了能耗。

附图说明

图1 为本实用新型系统装置各设备、主要部件连接关系示意图。

图中：原液储槽-1；加料泵-2；回收一塔-3；除沫器-4；一塔馏出冷凝器-5；一塔馏出槽-6；一塔馏出泵-7；回收一塔釜泵-8；回收二塔-9；脱金属离子组件-10；馏出冷凝器分凝器-11；馏出冷凝器全凝器-12；二塔馏出槽-13；二塔馏出泵-14；醋酸甲酯中间槽-15；醋酸甲酯加入泵-16；轻组份冷凝器-17；轻组份收集槽-18；轻组份输送泵-19；轻组份储槽-20；回收二塔釜泵-21；新鲜甲醇储槽-22；液体静态混合器-23；密度计-24；甲醇、甲酯混合槽-25；原料加入泵-26；醋酸反应器-27；回收三塔-28；回收三塔馏出冷凝器-29；回收三塔馏出槽-30；回收三塔馏出泵-31；甲醇槽A-32；废水池-33；回收四塔-34；回收四塔馏出冷凝器-35；回收四塔馏出槽-36；聚合一塔-37；回收四塔馏出泵-38；甲醇槽B-39；回收四塔釜泵-40；回收一塔釜过滤器-41；一级脱盐水管线-42；聚合二塔釜管线-43；二级脱盐水管线-44。

具体实施方式

本实用新型具体实施方式结合附图1作进一步描述

如图1所示，一种利用聚乙烯醇副产醋酸甲酯生产醋酸的系统装置，该系统装置包括回收一塔3；回收二塔9；回收三塔28；回收四塔34；甲醇、甲酯混合槽25和醋酸反应器27。原液储槽1通过加料泵2与回收一塔3相连接，除沫器4安装在回收一塔3的顶部，通过管线与一塔馏出冷凝器5、一塔馏出槽6、一塔馏出泵7相连接，再通过一塔馏出泵7连接到回收二塔9。脱金属离子组件10安装在回收二塔9的顶部，通过管线连接到馏出冷凝器分凝器11、馏出冷凝器全凝器12、二塔馏出槽13、二塔馏出泵14。馏出冷凝器分凝器11通过管线与轻组份冷凝器11、轻组份收集槽18、轻组份输送泵19、轻组份储槽20相连。二塔馏出泵14与醋酸甲酯中间槽15、醋酸甲酯加入泵16相连，醋酸甲酯加入泵16与新鲜甲醇储槽22、液体静态混合器23、密度计24相连接，再连接到甲醇、甲酯混合槽25和原料加入泵26，最终到醋酸反应器27。回收二塔底部通过管线和回收二塔釜泵21与回收三塔相连28。回收三塔28顶部通过管线与回收三塔馏出冷凝器29、回收三塔馏出槽30、回收三塔馏出泵31、甲醇槽A32相连，回收三塔28底部通过管线与废水池33相连。回收一塔3底部通过管线与回收一塔釜过滤器41、回收一塔釜泵8相连，再连接至回收四塔34上。回收四塔34顶部通过管线与馏出冷凝器35、回收四塔馏出槽36、聚合一塔37、回收四塔馏出泵38、甲醇槽B39相连。

本实用新型可直接将聚乙烯醇生产过程中副产醋酸甲酯，提纯脱除金属离子与甲醇按一定配比加入醋酸反应器，与一氧化碳反应生产醋酸，可有效控制醋酸甲酯中金属离子含量，减少醋酸甲酯分解后生成醋酸和甲醇的分离精制过程，大幅度降低了聚乙烯醇产品的生产成本和能耗，提高了产品市场竞争力。

设计图

一种利用聚乙烯醇副产醋酸甲酯生产醋酸的系统装置论文和设计

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主设计要求

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