CN101531650B - 一种从含顺酐气体中回收顺酐的部分冷凝工艺 - Google Patents
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Abstract
一种从含顺酐气体中回收顺酐的部分冷凝新工艺,其特征在于:所述的顺酐气体是速率为10m/s~25m/s、温度为120℃~160℃,含顺酐1.7~5.5%wt的气体,从换热器底部的气体进口处进入换热器的管程,经过换热后,冷却的含顺酐小液滴的气体从换热器上部的出气口排出,气体的出口温度为55℃~65℃;52℃~60℃的温水从进水口处进入换热器的壳程,经换热后温水从换热器的出水口排出,温水从出口排出的温度为56℃~64℃。该工艺不但具有传统部分冷凝法的优点,而且还使换热器使用时间大大延长,使整个生产降低了物耗、能耗,减少了废水,增加了经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及顺酐生产过程中顺酐的回收技术领域,尤其是关于从含顺酐气体中回收顺酐的部分冷凝新工艺。
背景技术
顺丁烯二酸酐(简称顺酐或马来酐,英文缩写MA)是一种重要的基本有机化工原料,也是世界上仅次于苯酐和醋酐的第三大酸酐。它主要用于生产不饱和聚酯树脂、富马酸、琥珀酸、润滑油添加剂、农用化学品、耐热苯乙烯树脂等近百种下游精细化工有机中间体和专用化学品。近年来,顺酐低压加氢制γ-丁内酯、1,4-丁二醇和顺酸加氢制四氢呋喃技术的开发成功,使顺酐成为生产高附加值产品1,4-丁二醇、四氢呋喃和γ-丁内酯的重要原料,应用领域有了进一步的拓展。
顺酐的生产过程包括氧化催化反应、产品回收和产品精制三个部分。顺酐的氧化催化反应一般利用苯或正丁烷为原料与空气进行反应,由于顺酐在反应产物中的含量很低(重量百分数为2~5),因此其回收工艺在整个生产过程中显得尤为重要。顺酐回收方法主要有四种,即水吸收法、部分冷凝法、冷凝热熔法、溶剂吸收法。部分冷凝法较其他三种方法具有能耗低、流程短、不产生反丁烯二酸等特点。
因此,目前国内顺酐生产厂家主要采用部分冷凝法,但是他们的工艺流程均为传统的流程:顺酐气体从换热器上部进入,经换热后不凝气体和顺酐液体由换热器底部排出。采用此工艺存在着几方面的问题:一是换热器列管容易堵塞,平均半个月清洗一次,严重影响生产;二是清洗一般采用人工方式,工作强度大;三是由于半个月清洗一次,产品损耗大,污水排放量也增加,导致其后处理的能源消耗也增大。
发明内容
针对以上回收工艺存在的问题,本发明提供了一种与传统部分冷凝法顺酐气体流向相反的工艺方法,即顺酐气体从换热器底部进入,经热交换后,由上部排出的新工艺。
本发明是通过以下技术方案实现的:一种部分冷凝法回收顺酐的新工艺,是顺酐气体的速率为10m/s~25m/s、温度为120℃~160℃,含顺酐1.7~5.5%wt的气体,从换热器底部的气体进口处进入换热器的管程,经过换热后,冷却的含顺酐小液滴的气体从换热器上部的出气口排出,气体的出口温度为55℃~65℃;52℃~60℃的温水从进水口处进入换热器的壳程,经换热后温水从换热器的出水口排出,温水从出口排出的温度为56℃~64℃。
上述的温水流向既可以和顺酐气体流向相同也可以相反,上、下温水口既可以进水也可以排水。
作为本发明的进一步改进,换热器的结构为管壳式;由上中下三部分组成,中部与上下部分之间通过铰链活动连接,其中中部设有换热列管,上部设有温水口I和气体出口,顶部设有清洗水进口,下部设有气体进口、温水口II和排净口,底部设有清洗水出口。通过中部与下部的铰链连接,可以方便的清洗部分冷凝器内的换热列管,节约成本。
采用本发明回收气体中的顺酐,由于列管内的气体是由从下往上的方向流动,在气体流速为10m/s~25m/s的范围内,管壁上的顺酐液滴由于重力作用存在着一个向下流动、继而又被逆向气体向上吹动的过程,这个过程可以使附着在管壁上的高沸点固体物质被清除,最终与顺酐液滴一起从换热器上部气体出口带出进入下一步流程,因此换热器使用时间大大延长,约6个月清洗一次换热器列管,使整个生产过程降低了物耗、能耗,减少了废水,增加了经济效益。该工艺不但具有传统部分冷凝法的优点,而且还具有运行周期长、收率高、操作可靠的优点。
附图说明
下面结合附图和本发明的实施方式作进一步详细说明:
图1是本发明的工艺流程图。
图2是本发明的换热器结构示意图。
在图中,1为气体进口,2为气体出口,3为温水口I,4为温水口II,5为清洗水进口,6为清洗水出口,7为温水排净口,8为换热列管,9为铰链。
具体实施方式
本工艺使用的主要设备,如图1所示,是一个管壳式换热器,由上中下三部分组成,中部与上下部分之间通过活动铰链9连接,换热器的中部设有换热列管8,上部设有温水口II4和气体出口2,顶部设有清洗水进口5,下部设有气体进口1、温水口I3和排净口7,底部设有清洗水出口6。
120℃~160℃、含顺酐1.7~5.5%wt、速率为10m/s~25m/s的顺酐气体从管壳式换热器的底部气体进口1进入,52℃~60℃的温水从温水口I3或温水口II4进入,经过换热后,含顺酐的气体冷却到55℃~65℃,从换热器上部的气体出口2排出,换热后被升高温度的56℃~64℃温水从换热器温水口I4或温水口II3排出。
在本工艺中,含顺酐的热气体进入换热器之后开始降温,当温度降至约90℃时开始进入饱和状态,部分顺酐气体被冷凝成小液滴。在重力的作用下,顺酐液滴沿着列管内壁向下流动,但由于列管内的气体是从下往上的方向流动,在气体流速为10m/s~25m/s的范围内,管壁上的顺酐液滴存在着一个向下流动、继而又被逆向气体向上吹动的过程,这个过程可以使附着在管壁上的高沸点固体物质被清除,最终与顺酐液滴一起从换热器上部气体出口带出进入下一步流程,因此换热器使用时间大大延长,约6个月清洗一次换热器列管,清洗水量视需要而定,使整个生产降低了物耗、能耗,减少了废水,增加了经济效益。
实施例1温水从换热器上部进入
含顺酐2.2%的气体,流量为19.4T/h,速率为14m/s、温度130℃,进入换热器,温水流量为199T/h,温度56℃,从换热器底部进入,经过换热后,顺酐气体的出口温度为59℃,温水的出口温度为57℃,使用6个月后部冷器需要进行清洗。
实施例2温水从换热器下部进入
含顺酐3.5%的气体,流量为37.5T/h、速率为25m/s、温度为150℃,进入换热器,温水流量为305T/h,温度55℃,从换热器上部进入,经过换热后,顺酐气体的出口温度为62℃,温水的出口温度为58℃,使用8个月后部冷器需要进行清洗。
Claims (3)
1.一种从含顺酐气体中回收顺酐的部分冷凝工艺,其特征在于:所述的顺酐气体是速率为10m/s~25m/s、温度为120℃~160℃,含顺酐1.7~5.5%wt的气体,从换热器底部的气体进口处进入换热器的管程,经过换热后,冷却的含顺酐小液滴的气体从换热器上部的出气口排出,气体的出口温度为55℃~65℃;52℃~60℃的温水从进水口处进入换热器的壳程,经换热后温水从换热器的出水口排出,温水从出口排出的温度为56℃~64℃。
2.根据权利要求1所述的一种从含顺酐气体中回收顺酐的部分冷凝工艺,其特征在于:所述的温水流向既可以和顺酐气体流向相同也可以相反,上、下温水口(I)、(II)既可以是出水口、也可以是进水口。
3.根据权利要求1所述的一种从含顺酐气体中回收顺酐的部分冷凝工艺,其特征在于:顺酐换热器的结构为管壳式,由上中下三部分组成,中部与上下部分之间通过铰链(9)活动连接,其中中部设有换热列管(8),上部设有温水口II(4)和气体出口(2),顶部设有清洗水进口(5),下部设有气体进口(1)、温水口I(3)和温水排净口(7),底部设有清洗水出口(6),通过中部与下部的铰链(9)连接,可以清洗部分冷凝器内的换热列管(8)。
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