一种丙烷一步氧化连续生产丙烯酸的方法

摘要

本发明一种丙烷一步氧化连续生产丙烯酸的方法属于石油化工技术领域。在反应工序中采用环形混合金属氧化物催化剂的列管式固定床反应器，混合进料；反应器出口气体经急冷器进入吸收塔，脱盐水洗涤、吸收、分离粗丙烯酸产物；同时吸收塔顶排出的尾气经焚烧处理维持副产物的浓度在合理水平范围后循环进入反应器参与氧化反应。该工艺实现了丙烷一步氧化制取丙烯酸过程的连续化。该工艺流程具有工艺流程短、投资低、原料实用性广泛、废物和污染物排放少等特点。

主权项

一种丙烷一步氧化连续生产丙烯酸的方法，其特征在于按照以下步骤进行：(1)将原料丙烷自界区送入装置进入丙烷汽化器汽化，再经丙烷过热器过热后进入进料混合器；氧气、氮气分别自界区送入预混合器，与来自界区的水蒸气和来自吸收塔塔顶循环气充分混合进入进料混合器，与过热丙烷充分混合；混合后H₂O：N₂：O₂：丙烷：CO；CO₂：丙烯摩尔比为10.0～20.0％：40.0～60.0％：10.0～18.0％：10.0～15.0％：1.5～8.0％：2.0～8.0％：1.0～5.0％；将混合气体送入氧化反应器中与催化剂在反应器中接触发生氧化反应，产生包括丙烯酸的出口气流；其中进料温度200～300℃，出料温度350～500℃，反应操作温度300～500℃，反应器出口压力0.1～0.5MPa，反应空速2000～5000L Kg^‑1h^‑1，反应过程放出的热量由熔盐冷却器迅速而均匀地移出；(2)氧化反应器出口气流经反应器冷却段换热后进入急冷器，经来自吸收塔釜的丙烯酸水溶液喷淋急冷后，进入吸收塔，喷淋液中丙烯酸浓度为15～25wt％，操作温度200～300℃,操作压力0.01～0.5MPa；在塔内由来自塔顶的脱盐水洗涤吸收反应气体中的丙烯酸等组分，吸收塔压力为0.01～0.1MPa，塔釜温度30～80℃；分离得到产物粗丙烯酸溶液，其浓度为15％～25wt％；部分丙烯酸水溶液送入急冷器作为喷淋液；(3)吸收塔顶排出的反应尾气经焚烧和脱水罐将副产物浓度调控到合理水平范围，其中H₂O：N₂：O₂：丙烷：CO；CO₂：丙烯摩尔比为3.5～10.0％：45.0～65.0％：8.0～15.0％：10.0～15.0％：2.0～10.0％：2.0～10.0％：1.5～5.0％，经循环压缩机压缩后返回氧化反应器继续参与丙烷一步氧化反应。