甲代烯丙基氯(MAC)工艺技术
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甲代烯丙基氯工艺过程:
1.装置概况、生产能力、设计依据、工艺特点装置概况
1.1 装置概况
3-氯-2-甲基-1-丙烯(MAC)生产装置,采用成套技术建设
MAC装置由反应及氯化氢(HCl)吸收副产盐酸系统、干燥碱洗系统、精馏系统、公用工程设施、“三废”处理设施组成。
1.1.1反应及副产盐酸系统
将液氯、异丁烯汽化,将汽化的液氯和异丁烯反应,生产出3-氯-2-甲基-1-丙烯(MAC)粗产品,副产的氢化氢气体(HCI)用稀盐酸吸收精制出盐酸产品。1.1.2干燥碱洗系统
MAC粗产品、MAC产品干燥碱洗,除去水分及微量盐酸。
1.1.3精馏系统
经干燥碱洗MAC粗产品,进精馏系统,切割出低、高沸物,产出高纯度的MAC产品。
1.1.4公用工程设施
公用工程设施包括空气源设备、各系统用的电气、仪表盘、公用工程连管箱等。
1.1.5 “三废”处理设施
整套生产装置本身没有废水排放,废水主要是清洗装置地面而产生,收集进厂区污水池处理后,送污水处理厂;罐区产品及副产品贮罐产生的废气用活性炭吸附后,连同干燥碱洗所产生的滤渣,送固废物处理厂焚烧。
1.2装置的生产能力
1.2.1生产能力设计值
MAC产品量5000 吨/年
副产盐酸(30%) 3420 吨/年
年操作时间7200小时
1.2.2生产能力保证值
MAC产量min 7吨/天
1.3 装置的设计依据
是一套技术先进、稳定、可靠的生产装置。
1.4 装置的工艺特点
M AC装置以汽化的液氯和异丁烯反应,确定了工艺过程的连续性,MAC即是产品,又是下游产品3-羟基-2-甲基-1-丙烯的原料,增加了以销定产的灵活性。副产低、高沸物是很好的溶剂,盐酸产品可广泛应用于工业。
本装置工艺设计中不仅原料、公用工程消耗低,且没有废水排放。
2.工艺流程、生产原理
2.1工艺流程
2.1.1工艺流程方块图
3-氯-2-甲基-1-丙烯(MAC)
2.1.2工艺流程详述
2.1.2.1反应及副产盐酸工序
开始投料之前,反应液罐(M-VE-3)中的开车用料液由反应液循环泵(M-PU-2A/B)经管道过滤器、反应液冷凝器(M-HE-3)打循环。
来自异丁烯储罐(M-TK-1AB)的液态异丁烯,用FICAZ-102进行流量调节,调节到异丁烯与氯气的摩尔比为1.01~1.02后,经干燥器(M-VE-2A/B)干燥,而后经预热器(M-HE-2)预热,再经异丁烯缓冲罐(M-VE-3)夹套加热到一定温度完全汽化,经管道过滤器过滤,进入反应器(M-RE-1)。
来自液氯钢瓶中的液氯在液氯汽化器(M-HE-1)中汽化,而后进入氢气缓冲罐(M-VE-1),用PIC-103进行压力调节,经管道过滤器,将氯气流量用FICAZ-101调节到100m3/h,送入反应器(M—RE一1)。
先后投入异丁烯和氯气,通过反应器的喷咀快速混合反应(反应热108.9KJ/mol),生成物迅速由反应循环液带走,将出口温度降低到40℃左右。
在反应液罐(M-VE-3)中,随着反应生成物的增加,反应生成液经溢流口流入气液分离罐(M-VE-5);反应液中HCl气体,由反应液罐顶气相出口进入蒸发塔(M-TW-1)顶。
气液分离罐(M-VE-5)中的物料,由泵(M-PU-3A/B)输送,经FIC-104调节流量,进入蒸发塔(M-TW-1)。蒸发塔中的物料,经再沸器(M-HE-4)加热到一定温度,塔顶气相经冷盐水冷凝器(M-H E-5)急冷后,液相物料经气液分离器返回蒸发塔塔顶回流,气相送入盐酸吸收塔(M-TW-2A)进料口。蒸发塔底液相经冷凝器(M-HE-6)冷凝后,进入粗产品罐(M-TK-2)。
蒸发塔再沸器的加热蒸汽用TIC-109控制一定量,使塔内温度分布均匀,塔顶温度控制在42℃,塔底温度控制在72℃。
HC I气体进入盐酸吸收塔(M-TW-2A),盐酸吸收液经盐酸泵(M-PU-5A)打循环,经冷凝器(M-H E-7A)进塔顶喷淋,盐酸吸收液达到指标浓度后打入盐酸储罐(M-TK-3)。若盐酸吸收A塔一次不能完全吸收,A塔塔顶出口的气相再进入B塔塔进行二次吸收。
2.1.2.2干燥碱洗工序
粗产品罐中的物料,用泵(M-PU-4)打入到碱洗釜(M-VE-6A)中,开动搅拌器,加入一定量的氧化钙、纯碱,关闭放空阀及加料阀,搅拌半小时,将物料从釜底出口经过滤器(M-VE-7A)压出,进入脱酸、脱水的粗产品贮罐(M-TK-4)。滤渣用离心机甩干,回收滤液。
2.1.2.3精馏工序
粗产品贮罐(M-TK-4)的物料,由脱轻塔上料泵(M-PU-4)打入脱轻塔高位槽(M-VE-8),经FIC-103调节流量,进入脱轻塔(M-TW-3)。物料经脱轻塔再沸器(M-HE-8)加热,塔顶物料,经冷凝器(M-HE-10)冷凝后,进入脱轻塔中间罐(M-VE-10),中间罐的物料用回流泵(M-PU-7A/B)输送,一路用FIC-106控制流量,进脱轻塔回流,另一路经FI-107,进脱重塔原料罐(M-TK-5)。塔底物料经LIC-108控制,经液封冷凝器(M-HE-9)进塔底底罐
(M-VE-9),从底罐下端出口,用泵(M-PU-6)打进回收塔原料罐(M-TK-4)。
脱轻塔再沸器的加热蒸汽用TIC-112控制一定量,使塔内温度分布均匀,塔顶温度控制在43℃,压力约一0.07M Pa,塔底温度控制在56℃。塔回流
比为3。
脱重塔原料罐(M-TK-5)物料,由脱重塔上料泵(M-PU-8)打入脱重塔高位槽(M-VE-11),经FIC一108调节流量,进入脱重塔(M-TW-4)。物料经再沸器(M-H E-11)加热后,塔顶物料经冷凝器(M-HE-13)冷凝后进入脱重塔中间罐(M-VE-13),中间罐的物料一路用回流泵(M-PU-11A/B)输送,一路用FIC-109控制流量,进脱重塔回流,另一路经FI-110,去产品贮槽(M-TK-7)。产品贮槽中的物料用输液泵(M-PU-12A/B)打入干燥碱洗釜(M-VE-6B)中,加入氧化钙、碳酸钠进行脱水、碱洗。碱洗后将产品从釜底出口经过滤器(M-VE-7B)压出,装桶或进成品罐。(滤渣用离心机甩干,回收滤液);塔底物料用LIC-112控制,经液封冷凝器(M-HE-12)进脱重塔底槽(M-VE-12);从底罐下端出口,用泵(M-PU-9)打进回收高沸物罐(M-TK-6)。
脱重塔再沸器的加热蒸汽用TIC-116控制一定量,使塔内温度分布均匀,塔顶温度控制在44℃,压力约一0.07M Pa,塔底温度控制在。78℃。塔回流比为1.5。
脱轻塔顶料罐物料、高沸物储罐物料分别进回收塔进行回收。
脱轻塔顶底料罐(M-TK-4)物料,由泵(M-PU-6)打进回收
塔高位槽(M-VE-14),经FIC-111,进入回收塔(M-TW-5)。
物料经再沸器(M-HE-13)加热后,塔顶物料经冷凝器(M-HE-16)
冷凝后进入回收塔中间罐(M-VE-16),中间罐的物料一路用回流
泵(M-PU-15A/B)输送,一路用FIC-112控制流量,进回收塔回流,
另一路经FI-113调节流量,进回收料罐(M-TK-9),用泵(M-PU-16)
装桶或打进出售轻沸物罐;塔底物料用LIC-116控制,经液封冷凝器
(M-H E-15)进回收塔底槽(M-VE-15);从底罐下端出口,打
进回收罐(M-TK-8)。回收罐物料一定比例兑进脱轻塔原料罐
(M-TK-3)。
脱重塔回收料罐(M-TK-6)物料,由泵(M-PU-10)打进回收塔高位槽(M-VE-14),经FRC-111调节流量,进入回收塔(M-TW-5)。物料经再沸器(M-HE-13)加热后,塔顶物料经冷凝器(M-HE-16)冷凝后进入回收塔中间罐(M-VE-16),中间罐的物料,一路用回流泵(M-PU-15A/B)输送,用FIC-112控制流量,进回收塔回流,另一路经FIC-113,进回收罐(M-TK-8),回收罐物料一定比例兑进脱轻塔原料罐(M-TK-3);塔底物料用LIC-116控制,经液封冷凝器(M-H E-15)进回收塔底槽(M-VE-15),从底槽下端出口,打进高沸罐(M-TK-8),用泵(M-PU-16)装桶或打进出售高沸物罐。
回收塔再沸器的加热蒸汽,使塔内温度分布均匀,按回收脱轻塔顶料罐物料、高沸物储罐物料的不同,用TIC-120控制一定量,塔顶温度控制在38℃;41℃,压力约一0.058M Pa;一0.08M Pa,塔底温度控制在54℃;90.5℃.塔回流比为2;3。
脱轻塔、脱重塔、回收塔均采用负压精馏。