CN101451712B - 甲基丙烯酸甲酯生产装置中的尾气回收、利用工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种甲基丙烯酸甲酯生产装置中的尾气回收利用工艺，其特征在于，设有粗甲基丙烯酸甲酯酯化单元和精制单元尾气缓冲罐收集尾气，经鼓风机加压至0.15～0.18MP，送入与本装置配套的硫酸回收装置中的焚烧炉做燃料焚烧，变废为宝，所述鼓风机，在其入口处补充有经过加热器加热的氮气，以稳定鼓风机的输气流量并防止氧化硫结晶，防止其堵塞管道，本发明优点：甲基丙烯酸甲酯尾气不排入大气中，减少对环境的污染，变废为宝，使其作为焚烧炉动力燃料，能够得以充分利用，一套10万吨/年的甲基丙烯酸甲酯生产装置，仅此一项，每年可节约运行经费200万元以上，其经济和社会效益是显著的。
Description
技术领域
本发明涉及一种有机化学品甲基丙烯酸甲酯的生产工艺
背景技术
世界上甲基丙烯酸甲酯的生产技术主要以丙酮氰醇(ACH)法为主，占全球生产能力的83％。丙酮氰醇法经过长期不断的改进和改善，技术先进、成熟可靠、产品质量好，得到了广泛采用，该工艺有效利用了石油化工副产物氢氰酸，而且甲基丙烯酸甲酯的收率高，是甲基丙烯酸甲酯的生产技术一大优势。
目前国内甲基丙烯酸甲酯生产装置所产生的尾气，含有甲基丙烯酸甲酯和氧化硫，其中甲基丙烯酸甲酯易聚合，氧化硫易结晶，在输送过程中甲基丙烯酸甲酯聚合，氧化硫结晶会堵塞管线和设备，不能排到火炬系统，通常直接高空排到大气，导致空气污染。随着国内环保治理要求越来越严格，直接排到大气是不允许的。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种甲基丙烯酸甲酯生产装置中尾气回收并利用的工艺。
一种甲基丙烯酸甲酯生产装置中的尾气回收、利用工艺，其特征在于：
1、设有甲基丙烯酸甲酯生产装置酯化单元尾气缓冲罐V-1，设有甲基丙烯酸甲酯生产装置精制单元甲基丙烯酸甲酯尾气缓冲罐V-2，酯化单元尾气缓冲罐V-1和甲基丙烯酸甲酯尾气缓冲罐V-2的操作压力-2～0.5kPa，工作温度15～80℃，设计压力-3～100kPa，设计温度120℃；
2、酯化单元尾气缓冲罐V-1、甲基丙烯酸甲酯尾气缓冲罐V-2后接鼓风机K-1为确保稳定运行，进气流量稳定，需要补入氮气。当大气温度过低时，可设有氮气加热器E-1，及时补入热氮气，以提高尾气温度，为防止氧化硫在输送尾气的管道内结晶，防止其堵塞管道，鼓风机K-1介质工作温度20～80℃，其出口压力0.1～0.18MPaG；
3、设有自动化连锁保护装置，当鼓风机K-1的出口、入口管线阻塞，其压力异常，由压力变送器输出信号，送DDC自动控制系统，及时停止鼓风机K-1运行，关闭其进气口阀门，打开放空阀门，及时泄压，确保甲基丙烯酸甲酯装置安全、平稳运行；
4、鼓风机K-1的出口设有阻火器F-1，防止鼓风机K-1运行时摩擦产生的电火花窜至管道，防止因此引发介质爆炸；
5、鼓风机K-1加压尾气，送至硫酸回收单元的焚烧炉，作为动力燃料。
A、设有粗甲基丙烯酸甲酯生产装置酯化单元尾气缓冲罐V-1，设有甲基丙烯酸甲酯生产装置精制单元成品甲基丙烯酸甲酯尾气缓冲罐V-2，酯化单元尾气缓冲罐V-1和甲基丙烯酸甲酯尾气缓冲罐V-2的操作压力-2～0.5kPa，工作温度15～80℃，设计压力-3～100kPa，设计温度120℃；
B、酯化单元尾气缓冲罐V-1和甲基丙烯酸甲酯尾气缓冲罐V-2后接鼓风机K-1，鼓风机K-1介质工作温度20～80℃，其出口压力0.1～0.18MPaG；
C、鼓风机K-1入口处设有氮气补充管，补加氮气，以确保鼓风机K-1进气流量稳定；
D、鼓风机K-1出口处设有阻火器F-1，加压后的尾气经管道送至硫酸回收装置的焚烧炉，作为燃料焚烧。
实施本发明的有益效果：
1、确保甲基丙烯酸甲酯装置酯化单元尾气的尾气和精馏单元的尾气安全输送，不直接排放至大气，减少对自然环境的污染，社会效益显著。
2、装置的尾气得以利用，作为配套生产单元硫酸回收的焚烧炉的动力燃料，变废为宝，使之能源得以回收，以年产10万吨甲基丙烯酸甲酯装置为例，仅此一项每年可节省燃料油600～800吨，节约运行费用180～240万元。加之尾气得以平稳安全输送，加以能够保证装置的长周期正常生产，其经济效益也是显著的。
附图说明
图1本发明工艺流程示意图
具体实施方式
下面结合附图和具体实例对本发明作出进一步地详细描述。
以年产10万吨甲基丙烯酸甲酯装置尾气输送系统的设计为例，阐述本发明情况。
1、在鼓风机K-1入口分别设粗甲基丙烯酸甲酯尾气缓冲罐和成品甲基丙烯酸甲酯尾气缓冲罐，分离废气中的液体和固体，防止堵塞鼓风机K-1，同时防止酯化单元尾气气窜到精馏单元，影响成品甲基丙烯酸甲酯的质量。
甲基丙烯酸甲酯装置产生的尾气主要来自酯化单元、精馏单元。具体组成见表1。
表1
| 介质名称 | 单位 | 酯化单元废气 | 精馏单元废气 | 合计 | 所占比例％ |
| 甲醇 | kg/h | 17.1 | 2.5 | 19.6 | 3.0 |
| 水 | kg/h | 2.3 | 0.8 | 3.1 | 0.5 |
| 甲基丙烯酸甲酯 | kg/h | 14.1 | 1.4 | 15.5 | 2.3 |
| 一氧化碳 | kg/h | 187.4 | 0.1 | 187.5 | 28.4 |
| 二氧化硫 | kg/h | 17.4 | 5.6 | 23 | 3.5 |
| 丙酮 | kg/h | 49.7 | 21.2 | 70.9 | 10.7 |
| 二甲基醚 | kg/h | 159.7 | 50.9 | 210.6 | 31.9 |
| 甲酸甲酯 | kg/h | 5.3 | 14.9 | 20.2 | 3.1 |
| 乙酸甲酯 | kg/h | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.0 |
| 空气 | kg/h | 33.5 | 76.7 | 110.2 | 16.7 |
| 总流率 | kg/h | 486.6 | 174.2 | 660.8 | 100.0 |
| 温度 | ℃ | 10～20 | 10～15 | ||
| 压力 | MPaG | 0 | 0 | ||
为了防止酯化单元和精馏单元尾气互窜，影响成品质量，对酯化单元和精馏单元尾气分别设汇集管和尾气缓冲罐，所述粗甲基丙烯酸甲酯尾气即酯化单元之废气，所述成品甲基丙烯酸甲酯尾气即精馏单元废气，其参数、组分列于表1，汇集管采用立式，分支管45度斜接到汇集管。汇总后的尾气分别进入酯化单元尾气缓冲罐V-1、甲基丙烯酸甲酯尾气缓冲罐V-2，在罐内停留40～120秒后进行气体与液体分离，分离后的液体收集后到废液收集罐后送本装置配套的硫酸装置加以回收。尾气缓冲罐进口、出口设有压力超高报警系统，一旦管线堵塞，操作人员可及时发现及时处理。酯化单元尾气缓冲罐V-1、甲基丙烯酸甲酯尾气缓冲罐V-2上部设有丝网除沫器，防止液体或固体进入尾气增压鼓风机K-1，在尾气增压鼓风机K-1入口管道上设有管道过滤器，以过滤管线中甲基丙烯酸甲酯聚合物，保护尾气增压鼓风机K-1的安全运行。
2、设有氮气加热器，控制蒸汽进气量，保证尾气输送温度。
大气温度低，氧化硫凝固点16.83℃，为防止氧化硫结晶挂管壁堵塞管道，设有氮气加热器E-1，冬季在尾气中补充部分加热氮气，尾气输送温度维持在60～80℃，保证系统安全运行，尾气温度的控制是通过鼓风机K-1入口温度自动控制系统加热蒸汽的进料阀实现的。
3、设有氮气补充线，实现鼓风机K-1进气流量稳定，保证鼓风机K-1的稳定运行。
当甲基丙烯酸甲酯装置负荷变化，尾气流量波动时，为了保证鼓风机K-1进口流量稳定，在尾气输送系统设有氮气补充管线，氮气补充量由流量控制系统调节氮气进料来自动实现，从而保证鼓风机K-1的稳定运行。
4、设有安全连锁保护，一旦鼓风机K-1入口、出口管线出现堵塞现象，自动连锁系统启动，鼓风机K-1进口阀门关闭，鼓风机K-1停止运行，排放至大气的开关阀打开，保证安全泄压，从而保证装置安全运行。
当尾气增压鼓风机K-1的入口管线压力表的压力达到0.05MPaG时，鼓风机K-1进口切断阀关闭、鼓风机K-1停止运行，同时排放至大气的紧急切断阀打开。
当尾气增压鼓风机K-1的出口管线压力表的压力达到0.2MPaG时，鼓风机K-1进口切断阀关闭、鼓风机K-1停止运行，同时排放至大气的紧急切断阀打开。
在鼓风机K-1出口管线设有安全阀，鼓风机K-1出口压力在正常状态下为0.1～0.18MPaG，当超高到0.22MPaG时，安全阀起跳泄压。同时设有手动泄压阀，一旦鼓风机K-1出口管线堵塞，手动泄压后，进行维修处理。
5、在鼓风机K-1进出口设有阻火器F-1，防止因鼓风机K-1自身零件摩擦产生电火花，窜至管道导致爆炸。同时整个输送管线全部静电接地。保证输送系统安全运行。
6、硫酸是甲基丙烯酸甲酯生产中的主要原料之一，甲基丙烯酸甲酯装置副产的废酸液含有大量的硫酸和硫酸氢氨，通常配套建设硫酸回收装置，采用焚烧炉高温裂解后生成氧化硫进而生成硫酸，返回甲基丙烯酸甲酯装置重复利用，以降低生产成本，防止对环境的污染。在硫酸回收装置，其焚烧单元动力是燃料油/气，将甲基丙烯酸甲酯装置产生的尾气补充到焚烧炉作为燃料，可节约燃料油/气的用量，节约成本。同时尾气不排至大气，有利于环境保护。
Claims (2)
1.一种甲基丙烯酸甲酯生产装置中的尾气回收、利用工艺，其特征在于：
A、设有粗甲基丙烯酸甲酯生产装置酯化单元尾气缓冲罐(V-1)；设有甲基丙烯酸甲酯生产装置精制单元成品甲基丙烯酸甲酯尾气缓冲罐(V-2)，酯化单元尾气缓冲罐(V-1)和甲基丙烯酸甲酯尾气缓冲罐(V-2)的操作压力-2～0.5kPa，工作温度15～80℃，设计压力-3～100kPa，设计温度120℃；
B、酯化单元尾气缓冲罐(V-1)和甲基丙烯酸甲酯尾气缓冲罐(V-2)后接鼓风机(K-1)，鼓风机(K-1)介质工作温度20～80℃，其出口压力0.1～0.18MPaG；
C、鼓风机(K-1)入口处设有氮气补充管，补加氮气，以确保鼓风机(K-1)进气流量稳定；
D、鼓风机(K-1)出口处设有阻火器(F-1)，加压后的尾气经管道送至硫酸回收装置的焚烧炉，作为燃料焚烧。
2.按照权利要求1所述甲基丙烯酸甲酯生产装置中的尾气回收、利用工艺，其特征在于，所述鼓风机(K-1)入口处设有氮气补充管，补加的氮气经氮气加热器(E-1)加热，当大气温度低时，以确保鼓风机(K-1)出口温度控制在60～80℃。
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