丙烯酸或甲基丙烯酸制備的反應熱高效利用系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種丙烯酸或甲基丙烯酸的制備系統(tǒng)，尤其是涉及一種丙烯酸或甲基丙烯酸制備的反應熱高效利用系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]利用(甲基)丙烯氧化生產(chǎn)丙烯酸或甲基丙烯酸已經(jīng)是成熟的工藝。丙烯酸或甲基丙烯酸生產(chǎn)通常是由(甲基)丙烯經(jīng)兩步氧化反應制得。其工藝設備主要包括第一氧化反應器、第二氧化反應器、吸收塔、精制塔，工藝流程為(甲基)丙烯與適量的空氣、水蒸氣混合并加熱后依次送入第一氧化反應器、第二氧化反應器進行氧化反應生成丙烯酸或甲基丙烯酸，然后再經(jīng)吸收、精制最終得到丙烯酸或甲基丙烯酸產(chǎn)品。該工藝流程中(甲基)丙烯氧化會產(chǎn)生大量的熱量，這些熱量通過熔巖或導熱油從反應器中帶走，從而維持反應過程的溫度。被熔巖或導熱油帶走的熱量最后通過與熔巖(導熱油)冷卻器由水帶走產(chǎn)生蒸汽。同時，氧化尾氣在焚燒過程中產(chǎn)生大量的熱量，空壓機需要大量的蒸汽提供動力，精制系統(tǒng)的精餾塔需要大量的低壓蒸汽提供熱量。所有這些過程中產(chǎn)生的熱量和利用的熱量如果通過合理的集成匹配，可大大降低整個系統(tǒng)的能耗。

【發(fā)明內容】

[0003]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種、能量有效回收和逐級高效利用的丙烯酸或甲基丙烯酸制備的反應熱高效利用系統(tǒng)。
[0004]本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案為:一種丙烯酸或甲基丙烯酸制備的反應熱高效利用系統(tǒng)，包括第一進料混合器、第一氧化反應器、第二進料混合器、第二氧化反應器、吸收塔、脫輕塔、脫酸塔和精制塔，所述的第一進料混合器與所述的第一氧化反應器的頂部進料口連接，所述的第一氧化反應器的底部出料口通過所述的第二進料混合器與所述的第二氧化反應器的頂部進料口連接，所述的第二氧化反應器的底部出料口與所述的吸收塔的下部進料口連接，所述的吸收塔的底部出料口與所述的脫輕塔的中部進料口連接，所述的脫輕塔的底部出料口與所述的脫酸塔的中部進料口連接，所述的脫酸塔的底部出料口與所述的精制塔的中部進料口連接，所述的第一氧化反應器的上段反應區(qū)連接有用于換熱的第一換熱器，所述的第一氧化反應器的下段冷卻區(qū)連接有用于換熱的第二換熱器，所述的第二氧化反應器連接有用于換熱的第三換熱器，所述的第一換熱器、所述的第二換熱器和所述的第三換熱器分別連接蒸汽包，所述的蒸汽包的高壓蒸汽出口連接有用于形成過熱高壓蒸汽的蒸汽過熱器，所述的蒸汽過熱器出口連接透平壓縮機，所述的蒸汽包的液體出口分別連接所述的第一換熱器、所述的第二換熱器和所述的第三換熱器，所述的吸收塔的頂部尾氣出口連接有尾氣焚燒器，所述的尾氣焚燒器與所述的蒸汽過熱器連接，所述的脫輕塔的底部設置有脫輕塔再沸器、所述的脫酸塔的底部設置有脫酸塔再沸器，所述的產(chǎn)品精制塔的底部設置有產(chǎn)品精制塔再沸器，所述的透平壓縮機的低壓蒸汽出口分別與所述的脫輕塔再沸器、所述的脫酸塔再沸器、所述的產(chǎn)品精制塔再沸器連接，所述的脫輕塔再沸器的凝液出口、所述的脫酸塔再沸器的凝液出口、所述的產(chǎn)品精制塔再沸器的凝液出口分別連接凝液回收罐，所述的凝液回收罐通過凝液輸送栗與所述的蒸汽包連接。
[0005]所述的第一氧化反應器與所述的第一換熱器之間、所述的第一氧化反應器與所述的第二換熱器之間以及所述的第二氧化反應器與所述的第三換熱器之間分別設置有軸流栗，用于提供流動動力。
[0006]所述的吸收塔塔頂排出的尾氣經(jīng)催化焚燒除去有機物后，一部分經(jīng)循環(huán)氣壓縮機提壓送入第一進料混合器，剩余部分排空。
[0007]所述的透平壓縮機采用抽背壓式汽輪機。抽出的背壓壓力為0.05MPaG-0.25MPaG。
[0008]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的優(yōu)點在于:本實用新型首次公開了丙烯酸或甲基丙烯酸制備的反應熱高效利用系統(tǒng)，利用氧化反應熱量在蒸汽發(fā)生器內通過蒸汽包產(chǎn)生飽和蒸汽(常用壓力為1.5MpaG-2.5MPaG)，飽和蒸汽通過蒸汽過熱器回收高溫焚燒尾氣熱量進行過熱，過熱后的蒸汽用于空氣壓縮機透平，空氣壓縮機透平選用抽背壓式汽輪機。背壓抽出的低壓蒸汽(0.05MPaG-0.25MPaG)用于裝置脫輕塔、脫酸塔、產(chǎn)品精制塔塔底再沸器加熱，加熱后的蒸汽凝液經(jīng)栗提壓后送回蒸汽包循環(huán)利用，最終實現(xiàn)熱量的多級利用，其主要優(yōu)點如下:
[0009](1)回收利用氧化反應產(chǎn)生的熱量產(chǎn)生中壓蒸汽，回收熱量的品位高；
[0010](2)飽和蒸汽利用尾氣焚燒熱量過熱，用于透平驅動。焚燒熱量高效回收，過熱蒸汽驅動透平，能量利用率高；
[0011](3)透平選用抽背壓式汽輪機，抽出的低壓蒸汽再利用；抽出的0.05MPaG-0.25MPaG低壓蒸汽用于裝置脫輕塔、脫酸塔、產(chǎn)品精制塔塔底再沸器加熱；
[0012](4)加熱再沸器后的蒸汽凝液經(jīng)栗提壓后送回反應器蒸汽包循環(huán)利用，實現(xiàn)水的循環(huán)利用；
[0013](5)凝液(水)依次經(jīng)過蒸汽、過熱蒸汽、驅動透平、低壓冷凝的多狀態(tài)、多次梯級利用，熱量利用率高。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型丙烯酸或甲基丙烯酸制備的反應熱高效利用系統(tǒng)的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0015]以下結合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。
[0016]具體實施例
[0017]—種丙烯酸或甲基丙烯酸制備的反應熱高效利用系統(tǒng)，如圖1所示，包括第一進料混合器1、第一氧化反應器2、第二進料混合器3、第二氧化反應器4、吸收塔5、脫輕塔6脫酸塔7和產(chǎn)品精制塔8，第一進料混合器1與第一氧化反應器2的頂部進料口連接，第一氧化反應器2的底部出料口通過第二進料混合器3與第二氧化反應器4的頂部進料口連接，第二氧化反應器4的底部出料口與吸收塔5的下部進料口連接，吸收塔5的底部出料口與脫輕塔6的中部進料口連接，脫輕塔6的底部出料口與脫酸塔7的中部進料口連接，脫酸塔7的底部出料口與產(chǎn)品精制塔8的中部進料口連接，第一氧化反應器2的上段反應區(qū)連接有用于換熱的第一換熱器9，第一氧化反應器2的下段冷卻區(qū)連接有用于換熱的第二換熱器10，第二氧化反應器4連接有用于換熱的第三換熱器11，第一換熱器9、第二換熱器10和第三換熱器11分別連接蒸汽包12，蒸汽包12的高壓蒸汽出口連接有用于形成過熱高壓蒸汽的蒸汽過熱器13，蒸汽過熱器13連接透平壓縮機14，蒸汽包12的液體出口分別連接第一換熱器9、第二換熱器10和第三換熱器11，吸收塔5的頂部尾氣出口連接有尾氣焚燒器15，尾氣焚燒器15與蒸汽過熱器13連接，脫輕塔6的底部設置有脫輕塔再沸器16、脫酸塔7的底部設置有脫酸塔再沸器17，產(chǎn)品精制塔8的底部設置有產(chǎn)品精制塔再沸器18，透平壓縮機14的低壓蒸汽出口分別與脫輕塔再沸器16、脫酸塔再沸器17、產(chǎn)品精制塔再沸器18連接，脫輕塔再沸器16的凝液出口、脫酸塔再沸器17的凝液出口、產(chǎn)品精制塔再沸器18的凝液出口分別連接凝液回收罐19，凝液回收罐19通過凝液輸送栗20與蒸汽包12連接。
[0018]在此具體實施例中，第一氧化反應器2與第一換熱器9之間、第一氧化反應器2與第二換熱器10之間以及第二氧化反應器3與第三換熱器11之間分別設置有軸流栗21。吸收塔5的塔頂排出的尾氣經(jīng)催化焚燒除去有機物后，一部分經(jīng)循環(huán)氣壓縮機22提壓送入第一進料混合器1，剩余部分排空。透平壓縮機14采用抽背壓式汽輪機。
[0019]上述實施例是對本實用新型的進一步說明，但本實用新型的保護范圍以權利要求書為準。
【主權項】
1.一種丙烯酸或甲基丙烯酸制備的反應熱高效利用系統(tǒng)，包括第一進料混合器、第一氧化反應器、第二進料混合器、第二氧化反應器、吸收塔、脫輕塔、脫酸塔和產(chǎn)品精制塔，所述的第一進料混合器與所述的第一氧化反應器的頂部進料口連接，所述的第一氧化反應器的底部出料口通過所述的第二進料混合器與所述的第二氧化反應器的頂部進料口連接，所述的第二氧化反應器的底部出料口與所述的吸收塔的下部進料口連接，所述的吸收塔的底部出料口與所述的脫輕塔的中部進料口連接，所述的脫輕塔的底部出料口與所述的脫酸塔的中部進料口連接，所述的脫酸塔的底部出料口與所述的產(chǎn)品精制塔的中部進料口連接，其特征在于: 所述的第一氧化反應器的上段反應區(qū)連接有用于換熱的第一換熱器，所述的第一氧化反應器的下段冷卻區(qū)連接有用于換熱的第二換熱器，所述的第二氧化反應器連接有用于換熱的第三換熱器，所述的第一換熱器、所述的第二換熱器和所述的第三換熱器分別連接蒸汽包，所述的蒸汽包的高壓蒸汽出口連接有用于形成過熱高壓蒸汽的蒸汽過熱器，所述的蒸汽過熱器連接透平壓縮機，所述的蒸汽包的液體出口分別連接所述的第一換熱器、所述的第二換熱器和所述的第三換熱器，所述的吸收塔的頂部尾氣出口連接有尾氣焚燒器，所述的尾氣焚燒器連接所述的蒸汽過熱器，所述的脫輕塔的底部設置有脫輕塔再沸器、所述的脫酸塔的底部設置有脫酸塔再沸器，所述的產(chǎn)品精制塔的底部設置有產(chǎn)品精制塔再沸器，所述的透平壓縮機的低壓蒸汽出口分別與所述的脫輕塔再沸器、所述的脫酸塔再沸器、所述的產(chǎn)品精制塔再沸器連接，所述的脫輕塔再沸器的凝液出口、所述的脫酸塔再沸器的凝液出口、所述的產(chǎn)品精制塔再沸器的凝液出口分別連接凝液回收罐，所述的凝液回收罐通過凝液輸送栗與所述的蒸汽包連接。2.根據(jù)權利要求1所述的丙烯酸或甲基丙烯酸制備的反應熱高效利用系統(tǒng)，其特征在于:所述的第一氧化反應器與所述的第一換熱器之間、所述的第一氧化反應器與所述的第二換熱器之間以及所述的第二氧化反應器與所述的第三換熱器之間分別設置有軸流栗。3.根據(jù)權利要求1所述的丙烯酸或甲基丙烯酸制備的反應熱高效利用系統(tǒng)，其特征在于:所述的丙烯酸吸收塔的塔頂排出的尾氣經(jīng)催化焚燒除去有機物后，一部分經(jīng)循環(huán)氣壓縮機提壓送入第一進料混合器。4.根據(jù)權利要求1所述的丙烯酸或甲基丙烯酸制備的反應熱高效利用系統(tǒng)，其特征在于:所述的透平壓縮機采用抽背壓力汽輪機。
【專利摘要】本實用新型公開了丙烯酸或甲基丙烯酸制備的反應熱高效利用系統(tǒng)，包括第一進料混合器、第一氧化反應器、第二進料混合器、第二氧化反應器、吸收塔、脫輕塔、脫酸塔和產(chǎn)品精制塔，特點是第一氧化反應器連接有第一換熱器和第二換熱器，第二氧化反應器連接有第三換熱器，各個換熱器分別連接蒸汽包，蒸汽包、蒸汽過熱器和透平壓縮機依次連接，脫輕塔、脫酸塔和產(chǎn)品精制塔的底部依次設置有再沸器，透平壓縮機分別與各個再沸器連接，各個脫輕塔再沸器的凝液出口分別與蒸汽包連接，優(yōu)點是反應熱有效回收且熱量利用率高。
【IPC分類】F01K27/00, F22B33/18, C07C57/04, F01D15/08, C07C51/215
【公開號】CN204981701
【申請?zhí)枴緾N201520667529
【發(fā)明人】吳立娟, 谷新春, 李全, 王愛芳, 胡曉錚, 苗延軍, 衛(wèi)維劍, 馬文華
【申請人】中國化學賽鼎寧波工程有限公司
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年8月31日