阅读说明：本技术 一种丙烯醛精制工艺的能量回收方法 (energy recovery method of acrolein refining process ) 是由 张凤涛 刘学线 王宝杰 刘利 胡明亮 杨淼 李秀春 刘锦旗 娄喜营 于 2018-05-30 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种丙烯醛精制工艺的能量回收方法,包括：S1.将丙烯催化氧化生成的反应产物引入吸收塔形成塔底含丙烯醛的第一物流,将所述第一物流经第一换热器升温后引入脱轻塔,在所述脱轻塔塔底形成含丙烯醛的第二物流,所述第二物流经第二换热器升温后引入提纯塔提纯所述第二物流中的丙烯醛,并形成塔底的第三物流；S2.将所述第三物流分别引入所述第二换热器和所述第一换热器为所述第二物流和所述第一物流提供热量。通过将温度较低的第一物流和第二物流与温度较高的第三物流进行热交换,从而使第三物流携带的能量被充分利用,避免直接对第三物流进行冷却造成的能源浪费。通过吸收第三物流中的热量,减少了脱轻塔和提纯塔能源消耗。(The invention relates to an energy recovery method of an acrolein refining process, which comprises the following steps: s1, introducing a reaction product generated by catalytic oxidation of propylene into an absorption tower to form a first material flow containing acrolein at the bottom of the absorption tower, introducing the first material flow into a light component removal tower after the first material flow is heated by a first heat exchanger, forming a second material flow containing acrolein at the bottom of the light component removal tower, introducing the second material flow into a purification tower after the second material flow is heated by a second heat exchanger to purify the acrolein in the second material flow, and forming a third material flow at the bottom of the purification tower; s2, introducing the third material flow into the second heat exchanger and the first heat exchanger respectively to provide heat for the second material flow and the first material flow. The first material flow and the second material flow with lower temperature exchange heat with the third material flow with higher temperature, so that the energy carried by the third material flow is fully utilized, and the energy waste caused by directly cooling the third material flow is avoided. By absorbing the heat in the third stream, the energy consumption of the light component removal tower and the purification tower is reduced.)

一种丙烯醛精制工艺的能量回收方法

技术领域

本发明涉及一种能量回收方法，尤其涉及一种丙烯醛精制工艺的能量回收方法。

背景技术

丙烯醛是一种用途广泛的重要有机化工原料。目前主要用于动物饲料添加剂蛋氨酸的制备，除外还用于制备甘油、戊二醛、丙烯醇、1,2,6-己三醇、2,3-二溴丙醛和水处理剂，以及对某些种类聚合物的改性，在饲料工业、油气开采、造纸及水处理、医药行业等方面广泛应用。丙烯醛的合成方法主要有丙烯氧化法、甲醛乙醛气相缩合法、丙烷催化氧化法、甘油脱水法、醇醛缩合法、丙烯醚热解法和烯丙醇氧化法等，丙烯氧化法是目前工业生产丙烯醛的主要方法。现有技术中，丙烯醛精制工艺完成后，提纯塔塔底的液相物流直接由冷却器将温度降低后，作为洗涤水送入吸收塔中对丙烯催化氧化后生成的产物进行吸收。因此，现有技术中，采用将提纯塔底的液相物流直接冷却的方法，导致提纯塔底的液相物流中的热量未被充分利，不仅造成能量的浪费，而且还消耗了大量用于冷却的冷冻水，进一步导致丙烯醛精制过程中成本的增加，影响企业的整体效益。

发明内容

本发明的目的在于提供一种丙烯醛精制工艺的能量回收方法，提高丙烯醛精制工艺过程中的能量利用效率。

为实现上述发明目的，本发明提供一种丙烯醛精制工艺的能量回收方法，包括：

S1.将丙烯催化氧化生成的反应产物引入吸收塔形成塔底含丙烯醛的第一物流，将所述第一物流经第一换热器升温后引入脱轻塔，在所述脱轻塔塔底形成含丙烯醛的第二物流，所述第二物流经第二换热器升温后引入提纯塔提纯所述第二物流中的丙烯醛，并形成塔底的第三物流；

S2.将所述第三物流分别引入所述第二换热器和所述第一换热器为所述第二物流和所述第一物流提供热量。

根据本发明的一个方面，步骤S2包括：

S21.将所述第三物流引入所述第二换热器与所述第二物流进行热交换；

S22.将经过所述第二换热器的所述第三物流引入所述第一换热器与所述第一物流进行热交换。

根据本发明的一个方面，还包括：

S23.将经过所述第一换热器后的所述第三物流引入第三换热器进行降温后送入所述吸收塔中吸收所述反应产物形成所述第一物流。

根据本发明的一个方面，步骤S22中，所述第一换热器为两个，并且依次串联设置。

根据本发明的一个方面，步骤S22中，所述第一物流经过所述第一换热器后的温度升高35℃-45℃。

根据本发明的一个方面，步骤S21中，所述第二物流经过所述第二换热器后的温度升高25℃-35℃。

根据本发明的一个方面，步骤S23中，所述第三物流经过所述第三换热器后的温度低于10℃。

根据本发明的一个方面，步骤S23中，所述第三物流中含有丙烯酸，且所述丙烯酸的质量百分比为1％-8％。

根据本发明的一种方案，通过将温度较低的第一物流和第二物流与温度较高的第三物流进行热交换，从而使第三物流携带的能量被充分利用，避免直接对第三物流进行冷却造成的能源浪费。同时，通过吸收第三物流中的热量，节约了第一物流和第二物流分别在脱轻塔和提纯塔中的加热时间，以及减少了脱轻塔和提纯塔能源消耗。通过此过程，分别达到了第一物流和第二物流的加热，以及第三物流制冷的效果，优化了能量利用效率，节约了能源，降低了生产成本。

根据本发明的一种方案，通过将第一换热器设置为两个，并且相互串联设置，从而保证了第三物流所携带的能量被第一物流充分吸收，保证第一物流的温度能够升高35℃-45℃，使第三物流的温度被有效降低，减少第三物流在经过第三换热器时对冷却水的使用量，不仅节约了能源，降低了第三物流的冷却时间，还有效节约了生产成本。

附图说明

图1示意性表示根据本发明的一种实施方式的能量回收系统的结构图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

在针对本发明的实施方式进行描述时，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”所表达的方位或位置关系是基于相关附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细地描述，实施方式不能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施方式。

根据本发明的一种实施方式，本发明的一种丙烯醛精制工艺的能量回收方法包括：

S1.将丙烯催化氧化生成的反应产物引入吸收塔1形成塔底含丙烯醛的第一物流A，将第一物流A经第一换热器2升温后引入脱轻塔3，在脱轻塔3塔底形成含丙烯醛的第二物流B，第二物流B经第二换热器4升温后引入提纯塔5提纯第二物流B中的丙烯醛，并形成塔底的第三物流C；

S2.将第三物流C分别引入第二换热器4和第一换热器2为第二物流B和第一物流A提供热量。

如图1所示，根据本发明的一种实施方式，本发明的能量回收方法通过丙烯醛精制工艺中的精制系统实现。在本实施方式中，精制系统包括：吸收塔1、第一换热器2、脱轻塔3、第二换热器4和提纯塔5.在本实施方式中，吸收塔1塔底的出料口通过管路与第一换热器2相连通，第一换热器2通过管路与脱轻塔3的进料口相连通。脱轻塔3塔底的出料口通过管路与第二换热器4相连通。第二换热器4通过管路与提纯塔5的进料口相连通。提纯塔5塔底的出料口通过管路依次与第二换热器4和第一换热器2相连通。

如图1所示，根据本发明的一种实施方式，步骤S1中，吸收塔1的进料口接收丙烯催化氧化生成的反应产物。在本实施方式中，反应产物中包含有丙烯醛，以及由副反应产生的丙烯酸等。反应产物中的丙烯醛等在吸收塔1中被吸收剂吸收变为吸收塔1塔底含丙烯醛的第一物流A。第一物流A通过吸收塔1塔底的管路被输送至第一换热器2，在经过第一换热器2的换热作用后，使第一物流A的温度升高。在本实施方式中，第一物流A经过第一换热器后的温度升高35℃-45℃，第一物流A升高35℃-45℃不仅有利于第一物流A中的轻组分能够在脱轻塔3被有效分离，而且有利于节约后续脱轻塔3中进行分离作业时的能源需求，提高了能源利用率，节约了成本。

在本实施方式中，温度升高后的第一物流A通过管路输送至脱轻塔3中。在脱轻塔3中脱除第一物流A中的轻组分后，在脱轻塔3的塔底形成含有丙烯醛的第二物流B。第二物流B通过脱轻塔3塔底的管路被输送至第二换热器4.在经过第二换热器4的换热作用后，使第二物流B的温度升高。在本实施方式中，第二物流B经过第二换热器4后的温度升高25℃-35℃。第二物流B升高25℃-35℃不仅有利于第二物流B中的丙烯醛能够在提纯塔5被有效分离，而且有利于节约后续提纯塔5中进行分离作业时的能源需求，提高了能源利用率，节约了成本。

如图1所示，根据本发明的一种实施方式，第一换热器2设置有两个。在本实施方式中，两个第一换热器2在吸收塔1和脱轻塔3之间串联设置。第一物流A通过管道依次通过两个第一换热器2进入脱轻塔3中。

如图1所示，根据本发明的一种实施方式，步骤S2中，第三物流C分别引入第二换热器4和第一换热器2为第二物流B和第一物流A提供热量。在本实施方式中，包括：

S21.将第三物流C引入第二换热器4与第二物流B进行热交换。在本实施方式中，在提纯塔5中完成对第二物流B中的丙烯醛的提纯后，生成温度较高的第三物流C。提纯塔5塔底的第三物流C通过管路进入第二换热器4，在第二换热器4中第三物流C与第二物流B完成热交换，第三物流C的温度被降低28℃-32℃。

S22.将经过第二换热器4的第三物流C引入第一换热器2与第一物流A进行热交换。在本实施方式中，经过第二换热器4的第三物流C继续通过管路输送到第一换热器2中。在本实施方式中，第三物流C需要依次通过两个串联的第一换热器2对第一物流A进行加热。在本实施方式中，第三物流C从靠近脱轻塔3一侧的第一换热器2送入。在完成两个第一换热器2中第三物流C与第一物流A的热交换后，第三物流C的温度被降低38℃-42℃。

如图1所示，根据本发明的一种实施方式，本发明的精制系统还包括：第三换热器6。在本实施方式中，第三换热器6通过管道与第一换热器2相连通，并且通过管道与吸收塔1的吸收剂进料口相连通。步骤S2中，还包括：

S23.将经过第一换热器2后的第三物流C引入第三换热器6进行降温后送入吸收塔1中吸收反应产物形成第一物流A。在本实施方式中，第三物流C被引入第三换热器6中后进行热交换，使第三物流C的温度降低到用于吸收反应产物所需要的温度。在本实施方式中，向第三换热器6中通入外界的冷冻水对第三物流C进行降温，通过采用冷冻水从而有效保证第三物流C被有效降温，保证了第三物流C送入吸收塔1中后能够达到最佳的吸收效果。在本实施方式中，第三物流C经过第三换热器6之后的温度低于10℃。将第三物流C的温度降低至10℃以下从而保证了对反应产物中丙烯醛的吸收，有效提高了吸收效率。

在本实施方式中，第三物流中含有丙烯酸，且丙烯酸的质量百分比为1％-8％。在第三物流中含有上述质量百分比的丙烯酸进一步有利于吸收塔1中反应产物中丙烯醛的吸收。因此，将第三物流C送入吸收塔1中，保证了送入第三物流C能够充分吸收反应产物中丙烯醛，保证作为吸收剂的第三物流中丙烯醛的含量达到饱和，从而减少了吸收剂(即第三物流)的循环次数，从而进一步降低了本发明的精制系统的能量消耗。

根据本发明的另一种实施方式，步骤S2中，第三物流C可以分别单独为第二换热器4和第一换热器2提供热量，即第二换热器4和第一换热器2不需要管道连通。在本实施方式中，第三物流C引入第二换热器4与第二物流B进行热交换后，将第三物流C直接输送至第三换热器6进行降温，然后将降温后的第三物流C输送至吸收塔1中。同时，第三物流C引入第一换热器2与第一物流A进行热交换后，将第三物流C直接输送至第三换热器6进行降温，然后将降温后的第三物流C输送至吸收塔1中。

根据本发明的方法，通过将温度较低的第一物流A和第二物流B与温度较高的第三物流C进行热交换，从而使第三物流C携带的能量被充分利用，避免直接对第三物流C进行冷却造成的能源浪费。同时，通过吸收第三物流C中的热量，节约了第一物流A和第二物流B分别在脱轻塔3和提纯塔5中的加热时间，以及减少了脱轻塔3和提纯塔5能源消耗。通过此过程，分别达到了第一物流A和第二物流B的加热，以及第三物流C制冷的效果，优化了能量利用效率，节约了能源，降低了生产成本。

根据本发明的方法，通过将第一换热器2设置为两个，并且相互串联设置，从而保证了第三物流A所携带的能量被第一物流A充分吸收，保证第一物流A的温度能够升高35℃-45℃，使第三物流A的温度被有效降低，减少第三物流A在经过第三换热器6时对冷却水的使用量，不仅节约了能源，降低了第三物流A的冷却时间，还有效节约了生产成本。

以上所述仅为本发明的一个方案而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。