一种氯丁二烯加成反应副产物油层的处置系统 |
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| 申请号 | CN202322267925.X | 申请日 | 2023-08-23 | 公开(公告)号 | CN220657487U | 公开(公告)日 | 2024-03-26 |
| 申请人 | 山纳合成橡胶有限责任公司; | 发明人 | 周建; 张剑津; 杨耿军; 张忠良; 王章; | ||||
| 摘要 | 本实用新型属于氯丁 橡胶 制造技术领域，为了解决氯丁二烯加成反应副产物油层由于含有 盐酸 、乙烯基乙炔和氯丁二烯而导致设备 腐蚀 、产品损失以及过多 碳 排放的问题，提供了一种氯丁二烯加成反应副产物油层的处置系统。氯丁二烯加成反应器出口通过耐腐蚀管线连接催化剂分离系统，催化剂分离系统出口连接脱 水 系统，脱水系统的出口连接脱轻组分系统，脱轻组分系统出口连接脱重组分系统；将油层中含有的酸性催化剂、水分、乙烯基乙炔、氯丁二烯分别分离收集后回收到原氯丁二烯反应及精馏装置对应系统，在控制聚合体生成，避免安全事故和设备管线腐蚀的前提下提高原材料利用率和产品收率，并减少有机废液总量，有效减少碳排放。产品收率提高，成本下降。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种氯丁二烯加成反应副产物油层的处置系统，其特征在于：氯丁二烯加成反应器（1）出口通过耐腐蚀管线连接催化剂分离系统（2），催化剂分离系统（2），出口连接脱水系统（3），脱水系统（3）的出口连接脱轻组分系统（4），脱轻组分系统（4）出口连接脱重组分系统（5）； |
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| 说明书全文 | 一种氯丁二烯加成反应副产物油层的处置系统技术领域[0001] 本实用新型属于氯丁橡胶制造技术领域，具体涉及一种氯丁二烯加成反应副产物油层的处置系统。 背景技术[0002] 氯丁二烯是生产各种类型氯丁橡胶的单体。氯丁二烯是通过氯化氢气体与乙烯基乙炔在氯丁二烯加成反应器中，在催化剂作用下生成氯丁二烯。在加成反应过程中，伴随产生一种油层,它主要由氯丁二烯、乙烯基乙炔、二氯丁烯、氯丁二烯二聚体、高聚物等组成。为保证反应正常进行，需要定期将油层分离出反应器。分离出的油层作为废液压送至废液焚烧工序进行处置。由于油层中含有的反应催化剂中含有盐酸，对废液管线和设备存在腐蚀情况。油层中含有的氯丁二烯、乙烯基乙炔随废液进行焚烧处置造成了原材料浪费和过多的碳排放。 实用新型内容 [0003] 本实用新型为了解决氯丁二烯加成反应副产物油层由于含有盐酸、乙烯基乙炔和氯丁二烯而导致设备腐蚀、产品损失以及过多碳排放的问题，提供了一种氯丁二烯加成反应副产物油层的处置系统。在控制聚合体生成，避免安全事故和设备管线腐蚀的前提下提高原材料利用率和产品收率，并减少有机废液总量，有效减少碳排放。 [0004] 本实用新型由如下技术方案实现的：一种氯丁二烯加成反应副产物油层的处置系统，氯丁二烯加成反应器出口通过耐腐蚀管线连接催化剂分离系统，催化剂分离系统出口连接脱水系统，脱水系统的出口连接脱轻组分系统，脱轻组分系统出口连接脱重组分系统； [0005] 所述催化剂分离系统为催化剂回收槽，催化剂回收槽上部设有溢流口，底部通过催化剂出口管线连接原催化剂贮槽，催化剂回收槽的槽体上设有界面计I，溢流口连接油层槽，油层槽连接脱水系统； [0008] 所述脱重组分系统为减压精馏塔，减压精馏塔塔底设置蒸气加热釜，塔顶的气相管线连接冷凝器和真空泵，塔顶出料管线连接原氯丁二烯产品系统，原氯丁二烯产品系统连接聚合系统，塔底通过泵与废液收集槽连接，废液收集槽连接焚烧炉。 [0009] 所述精馏塔与减压精馏塔上分别设置阻聚剂加入口。所述催化剂出口管线上设催化剂泵；油层槽底部出口管线上设有油泵I；缓冲槽通过油泵II连接精馏塔；中间槽输出端通过油泵III连接减压精馏塔；废液收集槽通入氮气连接焚烧炉。 [0010] 本实用新型中氯丁二烯加成反应器导出的副产物油层，处置方法共分四个工序： [0011] 1.催化剂分离工序。在此工序通过油层与催化剂的比重不同，催化剂回收槽配有界面计指示，将不含催化剂的油层从催化剂回收槽向油层槽溢流。油层槽中油层使用泵输送至下一工序进行处置，催化剂回收槽中的催化剂输送至催化剂贮槽以备后续反应使用。 [0012] 2.脱水工序。油层通过泵输送至脱水工序的干燥器，干燥器内使用干燥剂对油层中含有的水分进行吸附与沉积，并在干燥器底部形成水相与油层分层。上部的油层溢流至缓冲槽，并通过泵输送至下一工序处置。干燥器中下部配有界面计指示，指导水相从底部作为废液排出，送至污水处理系统进行处置。 [0013] 3.脱轻组分工序。油层从缓冲槽经泵输送至精馏塔，乙烯基乙炔从塔顶馏出，经过气相管线与原氯丁二烯精馏塔脱出的乙烯基乙炔混合后经冷凝系统冷凝成液相，进入乙烯基乙炔缓冲槽，供氯丁二烯加成反应器使用。精馏塔塔底输送出的不含乙烯基乙炔的油层经过过冷器进入中间槽，并通过泵输送至下一工序处置。 [0014] 4.脱重组分工序。不含乙烯基乙炔的油层从中间槽通过泵输送至减压精馏塔，从塔顶馏出的回收氯丁二烯与原氯丁二烯产品进行混合，取样合格后送至聚合工序进行聚合。减压精馏塔底用泵间歇输送出的油层残液通过收集槽收集后，用氮气压送至焚烧炉工序进行焚烧。 [0015] 为抑制聚合体的生成，在脱轻组分工序和脱重组分工序设备增加阻聚剂加入口，连续加入气相和液相阻聚剂确保装置安全。气相阻聚剂随真空管线进入尾排系统，液相阻聚剂随釜液体输送至废液焚烧工序进行处置。 [0016] 与现有技术相比，本实用新型解决了酸性催化剂导致的焚烧炉工序设备管线腐蚀问题。有效地回收了催化剂、原材料与产品，使氯丁橡胶产品收率提高，成本下降，产品的市场竞争力提升。作为废液焚烧的总量得到显著下降，有效地减少了碳排放。本实用新型充分考虑了催化剂、水分、乙烯基乙炔进入精馏系统可能诱发氯丁二烯自聚乃至暴聚造成的安全风险，有针对性的增加了控制措施确保装置系统安全。将油层中含有的酸性催化剂、水分、乙烯基乙炔、氯丁二烯分别分离收集后回收到原氯丁二烯反应及精馏装置对应系统，在控制聚合体生成，避免安全事故和设备管线腐蚀的前提下提高原材料利用率和产品收率，并减少有机废液总量，有效减少碳排放。附图说明 [0017] 图1为本实用新型结构示意图； [0018] 图中：1‑氯丁二烯加成反应器；2‑催化剂分离系统；2.1‑催化剂回收槽；2.2‑原催化剂贮槽；2.3‑油层槽；3‑脱水系统；3.1‑脱水器；3.2‑污水处理系统；4‑脱轻组分系统；4.1‑精馏塔；4.2‑乙烯基乙炔缓冲槽；5‑脱重组分系统；5.1‑减压精馏塔；5.2‑原氯丁二烯产品系统；5.3‑聚合系统；5.4‑废液收集槽。 具体实施方式[0019] 为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。 [0020] 除非另有定义，所有在此使用的技术和科学术语，和本实用新型所属领域内的技术人员所通常理解的意思相同，在此公开引用及他们引用的材料都将以引用的方式被并入。 [0021] 如图1所示，一种氯丁二烯加成反应副产物油层的处置系统，氯丁二烯加成反应器1出口通过耐腐蚀管线连接催化剂分离系统2，催化剂分离系统2，出口连接脱水系统3，脱水系统3的出口连接脱轻组分系统4，脱轻组分系统4出口连接脱重组分系统5；通过这四个流程依次完成分离回收催化剂、脱水、回收乙烯基乙炔、回收氯丁二烯的目标。 [0022] 所述催化剂分离系统2为催化剂回收槽2.1，催化剂回收槽2.1上部设有溢流口，底部通过催化剂出口管线连接原催化剂贮槽2.2，催化剂回收槽2.1的槽体上设有界面计I，溢流口连接油层槽2.3，油层槽2.3连接脱水系统3； [0023] 所述脱水系统3为内部设有干燥剂、中部设有界面计II的脱水器3.1，脱水器3.1底部连接污水处理系统3.2，顶部连接缓冲槽，缓冲槽连接脱轻组分系统4； [0024] 所述脱轻组分系统4为精馏塔4.1，精馏塔4.1底部设置蒸气加热釜，顶部设置冷凝器，塔顶馏出气体通过气相管线连接乙烯基乙炔缓冲槽4.2，精馏塔塔底通过过冷器连接中间槽，中间槽输出端连接脱重组分系统5； [0025] 所述脱重组分系统5为减压精馏塔5.1，减压精馏塔5.1塔底设置蒸气加热釜，塔顶的气相管线连接冷凝器和真空泵，塔顶出料管线连接原氯丁二烯产品系统5.2，原氯丁二烯产品系统5.2连接聚合系统5.3，塔底通过泵与废液收集槽5.4连接，废液收集槽连接焚烧炉。 [0026] 所述催化剂出口管线上设催化剂泵；油层槽底部出口管线上设有油泵I；缓冲槽通过油泵II连接精馏塔；中间槽输出端通过油泵III连接减压精馏塔；废液收集槽通入氮气连接焚烧炉。 [0027] 从氯丁二烯加成反应器中导出的副产物油层，通过耐腐蚀管线缓慢进入催化剂回收槽2.1，催化剂回收槽2.1正常运行时为满槽静止状态，在槽上部有溢流口通向油层槽。当新油层进入催化剂回收槽2.1后，由于油层较催化剂比重较小，催化剂在槽底部沉积，油层则溢流至油层槽2.3。催化剂回收槽2.1配有界面计指示催化剂和油层的分界面，通过界面计指示确保在操作过程中催化剂不进入油层槽2.3。催化剂回收槽2.1底部催化剂出口管线配有泵将催化剂输送到原催化剂贮槽2.2供反应器备用。油层槽2.3底部出口管线配有泵将油层输送至脱水器3.1。 [0028] 回收催化剂过程未导入新的介质或溶剂，其浓度与原催化剂一致，可直接混合供反应器使用。 [0029] 为避免油层中的水分导致后置工序精馏塔中氯丁二烯聚合体在短时间内大量生产，影响精馏塔的控制、分离效率和运行周期，对反应副产物油层进行脱水处理。在脱水器3.1中配有干燥剂，对油层中残留的水分进行吸附。吸附后的水分在脱水器3.1底部汇集并与油层分层。脱水器3.1中下部配有界面计，指示水和油层的分界面，上部的油层溢流至缓冲槽，并通过泵输送至下一工序处置。脱水器3.1底部的水分间歇性排放至污水处理系统 3.2进行处置。 [0030] 分离催化剂工序和脱水工序设备配有界面计指示，确保分离效果满足后续装置的安全需求。 [0031] 为避免油层中的乙烯基乙炔在减压精馏塔中导致乙烯基乙炔分解爆炸的安全事故，对反应副产物油层的脱轻组分处理。油层从缓冲槽经泵输送至精馏塔4.1，精馏塔4.1底部配有蒸汽加热釜，为精馏提供热源，塔顶配有冷凝器以回流控制塔顶温度，使得满足需求纯度的乙烯基乙炔从塔顶馏出，再经过气相管线与原氯丁二烯精馏塔脱出的乙烯基乙炔混合后经冷凝系统冷凝成液相，进入乙烯基乙炔缓冲槽4.2，供氯丁二烯加成反应器使用。精馏塔4.1塔底输送出的不含乙烯基乙炔的油层经过过冷器进入中间槽，并通过泵输送至下一工序处置。 [0032] 分离后乙烯基乙炔和氯丁二烯的纯度与原氯丁二烯生产装置的原材料及产品系统的纯度一致，可直接混合并入到各自对应的原系统，目的是提高原材料利用率和产品收率。 [0033] 油层从中间槽通过泵输送至减压精馏塔5.1，塔底设有蒸汽加热釜为精馏提供动力，塔顶部气相管线接有冷凝器和真空泵，通过冷凝器凝结的液相氯丁二烯一支从塔顶回流入塔内控制塔顶温度，另一支质量合格的液相氯丁二烯通过出料管线与原氯丁二烯产品进行混合，取样合格后送至聚合系统5.3进行聚合。减压精馏塔底用泵间歇输送出的油层残液通过收集槽5.4收集后，用氮气压送至焚烧炉工序进行焚烧。 [0034] 为抑制聚合体的生成，在脱轻组分工序和脱重组分工序的精馏塔与减压精馏塔上分别增加阻聚剂加入口，连续加入气相和液相阻聚剂确保装置安全。气相阻聚剂随真空管线进入尾排系统，液相阻聚剂随釜液体输送至废液焚烧工序进行处置。 [0035] 本实用新型投用后进行了长时间的生产实践，氯丁二烯产品收率提升5.71%，废液量/产量下降10.49%。详细数据见表1。 [0036] 表1：生产实践结果 [0037] [0038] 显然，本实用新型使氯丁橡胶产品收率提高，成本下降，作为废液焚烧的总量得到显著下降，有效地减少了碳排放。 [0039] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。 |
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