甲醇低壓基合成醋酸中碘甲烷的控制及回收利用

甲醇低壓基合成醋酸中碘甲烷的控制及回收利用

0精餾、吸收工序碘甲烷的處理在本文中，我們分析了甲醇最低處理能力的合成、精細(xì)制備和碘吸收三個(gè)過(guò)程中的碘甲烷來(lái)源，并對(duì)重要因素的吸收過(guò)程進(jìn)行了改進(jìn)，以促進(jìn)“碘吸收”事故的預(yù)防和控制。1碘甲烷的精密度甲醇低壓羰基合成醋酸是以甲醇和CO為原料，在反應(yīng)釜中以銠系催化劑及鋰鹽、磷酸鹽的催化作用下和助催化劑碘甲烷和碘化氫的促進(jìn)下液相合成醋酸，反應(yīng)條件壓力2.76MPa，壓力188℃(1）銠催化劑濃度低，碘甲烷從反應(yīng)釜?dú)庀鄮С觥：铣煞磻?yīng)中，碘甲烷與Rh(CO)2I2進(jìn)行氧化反應(yīng)，是甲醇低壓羰基合成醋酸反應(yīng)速率的控制步驟，銠催化劑濃度低造成碘甲烷過(guò)量，而碘甲烷沸點(diǎn)只有42.5℃，易從反應(yīng)釜?dú)庀鄮е廖展ば颍?2）反應(yīng)釜液位控制過(guò)高，氣相帶液。碘甲烷在反應(yīng)釜中的控制指標(biāo)是12%，液相中含有大量碘，一旦氣相帶液，碘甲烷將從氣相進(jìn)入吸收，吸收因超負(fù)荷而“跑碘”；(3）高壓吸收冷凝器溫度控制過(guò)高，碘甲烷冷卻效果不好帶至吸收工序。高壓吸收冷凝器主要作用是以5℃冷凍水為降溫介質(zhì)，將反應(yīng)釜?dú)庀嘀械饧淄槔鋮s，以液相形式返回反應(yīng)釜，如果冷凍介質(zhì)溫度過(guò)高或者高壓冷凝器冷凝效果不好，碘甲烷將隨有機(jī)蒸氣進(jìn)入吸收工序；(4）合成閃蒸器分離效果差，碘甲烷以液相形式帶入精餾工序。閃蒸器中產(chǎn)品醋酸和催化劑、助催化劑通過(guò)閃蒸作用分離，產(chǎn)品醋酸進(jìn)入精餾，銠催化劑以及碘甲烷從閃蒸器底部返回反應(yīng)釜，如閃蒸量過(guò)大或者閃蒸器分離效果差，碘甲烷易從閃蒸器頂部隨產(chǎn)品醋酸進(jìn)入精餾工序2輕分組塔冷凝器(1）輕組分塔分離效果差，碘甲烷從氣相進(jìn)入吸收工序或者隨產(chǎn)品中采進(jìn)入干燥塔；在輕組分塔之中，碘甲烷與醋酸形成共沸物（沸點(diǎn)135℃）從底部返回合成，如輕組分塔塔壓差過(guò)高或者頂部醋酸噴淋量不足，碘甲烷易從輕組分塔頂部通過(guò)輕組分塔冷凝器帶至吸收工序，或者隨產(chǎn)品中采進(jìn)入干燥塔；(2）輕組分塔終冷器冷凝效果差。輕組分塔終冷器以5℃為冷卻介質(zhì)，主要作用是冷卻碘甲烷，如冷卻效果不好，碘甲烷會(huì)從氣相進(jìn)入吸收工序；(3）分層器不分層。分層器主要是將醋酸和碘甲烷分層，碘甲烷從液相返回合成工序，如果分層器中醋酸甲酯超標(biāo)或者醋酸濃度過(guò)高，碘甲烷會(huì)與這些物質(zhì)形成共沸物，造成分層器不分層，碘甲烷隨醋酸產(chǎn)品帶入干燥塔；(4）干燥塔頂部帶入吸收工序。從前系統(tǒng)帶進(jìn)干燥塔的碘，會(huì)從塔中加入甲醇使其生成碘甲烷通過(guò)冷凝器以液相進(jìn)入分層器返回合成，如果干燥塔冷凝器未完全將碘甲烷冷凝，碘甲烷以氣相帶入吸收工序。3碘甲烷的分離吸收工序中高壓吸收塔和低壓吸收塔是碘甲烷進(jìn)入火炬的最后一道防線，高低壓吸收塔為填料塔，以醋酸或者甲醇為吸收劑，低溫醋酸從塔頂部噴淋，吸收尾氣從塔底部進(jìn)入，將碘甲烷溶解到醋酸中通過(guò)再生塔分離返回合成，高壓低溫利于吸收。高壓吸收塔：高壓吸收塔尾氣碘含量控制指標(biāo)為≤1.0×10低壓吸收塔：低壓吸收塔尾氣碘含量控制指標(biāo)為≤50.0×10貧液槽：貧液槽液位控制過(guò)高，槽頂部氣相帶液，直接隨放空氣至火炬造成“跑碘”4預(yù)防“碘提取”的再處理措施4.1高壓吸收塔開(kāi)車(chē)甲醇低壓羰基合成酸酸設(shè)計(jì)中，高壓吸收塔的開(kāi)車(chē)流程為先加入吸收劑建立塔釜液位，并通過(guò)壓力將塔釜液壓至再生塔進(jìn)行再生處理，再生塔將碘甲烷等輕組分從塔頂蒸出，塔釜液進(jìn)入貧液槽作為吸收劑循環(huán)使用。因此，在系統(tǒng)開(kāi)車(chē)時(shí)CO引入系統(tǒng)后，高壓系統(tǒng)逐漸建立壓力至0.5MPa以上時(shí)，高壓吸收塔才開(kāi)始開(kāi)車(chē)。當(dāng)CO中斷后由于系統(tǒng)逐漸消耗CO，高壓系統(tǒng)壓力逐漸下降，導(dǎo)致高壓吸收塔無(wú)法正常運(yùn)行，需要將高壓吸收塔進(jìn)行停車(chē)為防止火炬跑碘，系統(tǒng)開(kāi)車(chē)前置換或停車(chē)過(guò)程中需要將高壓吸收塔提前建立循環(huán)或延長(zhǎng)高壓吸收塔運(yùn)行時(shí)間時(shí)，現(xiàn)在高壓吸收塔（1塔）塔釜至3塔進(jìn)料料泵（泵1）入口增加一管線。工藝路線具體如圖1所示。4.2主要設(shè)備、設(shè)備和材料設(shè)備、儀器、材料具體如表1所示。5多部門(mén)提前開(kāi)車(chē)改進(jìn)后，由于在高壓吸收塔（1塔）塔釜至3塔進(jìn)料泵（泵1）入口處增加管線，高壓吸收塔的開(kāi)車(chē)時(shí)間不再受到CO供應(yīng)的影響，可提前開(kāi)車(chē)建立正常運(yùn)行，將前工序過(guò)來(lái)的尾氣經(jīng)洗滌吸收后正常排放至火炬總管,防止因高壓放空尾氣不經(jīng)過(guò)吸收直接放空導(dǎo)致火炬跑碘的現(xiàn)象。6國(guó)內(nèi)相關(guān)立法對(duì)火炬火焰的控制在行業(yè)內(nèi)，吸收工序中，吸收效果不好，尾氣含碘，導(dǎo)致火炬冒“紫煙”（由于尾氣含碘燃燒時(shí)由于焰色反應(yīng)火炬火焰呈紫色），是行業(yè)內(nèi)甲醇低壓羰基合成裝置普遍存在的問(wèn)題，這樣既造成碘