一种羰基合成乙酸的节能方法与流程
1.本发明涉及羰基合成乙酸领域，特别是涉及一种羰基合成乙酸的节能方法。
背景技术：
2.现有低压羰基合成乙酸装置应用传统的精馏工艺，塔顶汽相物料采用循环冷却水进行冷凝，塔底液相物料采用中压蒸汽加热进行汽化，装置的主要能耗由该过程产生，其热量未得到利用。羰基化合成反应产生大量热量，但由于反应温度在180～200℃，只能产生低品位热能，难以利用。
3.现有乙酸合成流程如下：经预热的原料甲醇、一氧化碳按一定比例进入反应及催化剂制备区，在区内完成催化剂制备及反应。反应液经闪蒸、分离，分离出含催化剂的液体在反应区内循环回反应器，而分离出的气体(含有反应产物)送至精制区。通过反应液冷却器，用冷却水移除反应热。在精制区，乙酸从来自反应区的含有反应产物的气体中分离出来，经脱除轻组分、水和重组分即为产品去储罐区。
4.精馏工艺原理是精馏塔中蒸汽自下而上流动，液体自上而下流动。汽液两相在塔板上接触并分开。接触时汽相的热传递给液体，使液体易挥发组分部分汽化传质到汽相中；而汽相被液体冷凝使汽相中的难挥发组分部分冷凝转入到液相中。传统精馏塔是在塔底通过再沸器使用蒸汽等热源加热汽化物料，在塔顶通过冷凝器使用冷却水等冷源冷凝物料。使用的蒸汽和冷却水产生乙酸装置主要的能耗，精馏塔中的热量没有得到充分利用。传统的热虹吸式再沸器需要较大的传热温差，对热源蒸汽有较高的要求，压力1.2～1.6mpag，温度192～205℃。
5.羰基化合成反应产生大量热量，现有乙酸装置多采用冷却水移除热量。但由于反应温度在180～200℃，只能产生低品位热能，难以利用。
技术实现要素：
6.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种羰基合成乙酸的节能方法，对热量进行综合利用，达到节省能源的目的。
7.为实现上述目的及其他相关目的，本发明第一方面提供一种羰基合成乙酸的节能方法，包括如下步骤：
8.1)将反应原料流股进行羰基合成反应，以提供包含乙酸的反应物料流股；
9.2)将步骤1)获得的至少部分反应物料流股进行闪蒸、洗涤、脱轻、脱水和脱重，以提供醋酸产品流股；
10.3)将至少部分外部循环物料流股作为冷源与步骤1)获得的至少部分反应物料流股作为热源进行热交换，回收羰基合成反应热，以提供第一蒸汽流股；
11.4)将所述第一蒸汽流股进行压缩，以提供第二蒸汽流股；
12.5)将所述第二蒸汽流股用作洗涤、脱轻、脱水和脱重中至少一种处理方法的热源，进行热交换后循环至步骤3)再进行热交换。
13.该羰基合成乙酸的节能方法采用反应热利用工艺。
14.优选地，步骤1)中，还包括如下技术特征中的至少一项：
15.11)羰基合成反应的温度为180～200℃；
16.12)所述反应原料流股包括甲醇流股和co流股；
17.13)所述反应原料流股进行羰基合成反应，还提供包含尾气的流股。
18.优选地，步骤2)具体包括如下步骤：
19.b1)将步骤1)获得的至少部分反应物料流股进行闪蒸，以提供闪蒸气相流股和闪蒸液相流股，所述闪蒸液相流股循环至步骤1)；
20.b2)将所述闪蒸气相流股进行洗涤，以提供洗涤第一流股和洗涤第二流股，所述洗涤第二流股循环至步骤b1)；
21.b3)将所述洗涤第一流股进行脱轻，塔顶汽相进行冷凝和分离，塔底液相部分进行再沸回流进行脱轻，以提供脱轻第一液体流股、脱轻第二液体流股、脱轻第三液体流股、包含尾气的脱轻气相流股和脱轻组分流股；所述脱轻第一液体流股回流进行脱轻；所述脱轻第二液体流股和所述脱轻第三液体流股循环至步骤1)；所述脱轻组分流股分为两部分：一部分进行脱水，另一部分循环至步骤b2)；
22.b4)将所述脱轻组分流股进行脱水，塔顶汽相进行冷凝和分离，塔底液相部分进行再沸回流进行脱水，以提供脱水组分流股、脱水液相流股和脱水气相流股；所述脱水液相流股分为两部分：一部分回流进行脱水，另一部分循环至步骤1)；所述脱水气相流股循环至步骤b3)中进行分离；
23.b5)将所述脱水组分流股进行脱重，塔顶汽相进行冷凝和分离，塔底液相部分进行再沸回流进行脱重，以提供脱重组分流股、醋酸产品流股、脱重液相流股和脱重气相流股；所述脱重液相流股回流进行脱重。
24.优选地，步骤3)中，还包括如下技术特征中的至少一项：
25.31)所述外部循环物料流股为脱盐水流股和/或锅炉水流股；脱盐水和/或锅炉水在节能方法中循环利用，大大降低水的消耗；
26.32)所述第一蒸汽流股的压力为0.3～0.5mpag；
27.33)所述第一蒸汽流股的温度为144～159℃；
28.34)热交换后得到的反应物料流股循环至步骤1)。
29.优选地，步骤4)中，还包括如下技术特征中的至少一项：
30.41)所述第二蒸汽流股的压力为1.2～1.6mpag；
31.42)所述第二蒸汽流股的温度为192～205℃。
32.优选地，步骤5)选自如下步骤中的至少一种：
33.c1)将至少部分第二蒸汽流股作为洗涤的第一热源，进行热交换，热交换后的第一热源至少部分循环至步骤3)作为冷源进行热交换；
34.c2)将至少部分第二蒸汽流股作为脱轻的第二热源与脱轻的部分塔底液相作为冷源进行热交换，热交换后的第二热源至少部分循环至步骤3)作为冷源进行热交换，再沸后的塔底液相回流进行脱轻；
35.c3)将至少部分第二蒸汽流股作为脱水的第三热源与脱水的部分塔底液相作为冷源进行热交换，热交换后的第三热源至少部分循环至步骤3)作为冷源进行热交换，再沸后
的塔底液相回流进行脱水；
36.c4)将至少部分第二蒸汽流股作为脱重的第四热源与脱重的部分塔底液相作为冷源进行热交换，热交换后的第四热源至少部分循环至步骤3)作为冷源进行热交换，再沸后的塔底液相回流进行脱重。
37.更优选地，将至少部分选自热交换后的第一热源、热交换后的第二热源、热交换后的第三热源和热交换后的第四热源中的至少一种作为冷源与步骤1)获得的至少部分反应物料流股作为热源进行热交换。
38.进一步，该羰基合成乙酸的节能方法采用自回热精馏工艺。优选地，将至少部分选自外部循环物料流股、热交换后的第一热源、热交换后的第二热源、热交换后的第三热源和热交换后的第四热源中的至少一种冷却后用作脱轻、脱水和脱重中至少一种处理方法的冷源，进行热交换后循环至步骤4)进行压缩。
39.更优选地，还包括如下技术特征中的至少一项：
40.d1)循环至步骤4)进行压缩前的物料压力为0.15～0.3mpag；
41.d2)循环至步骤4)进行压缩前的物料温度为128～144℃；
42.d3)脱轻使用的脱轻塔中塔顶、塔底物料的温差为10～25℃；
43.d4)脱水使用的脱轻塔中塔顶、塔底物料的温差为10～25℃；
44.d5)脱重使用的脱轻塔中塔顶、塔底物料的温差为10～25℃。
45.更优选地，所述节能方法选自如下步骤中的至少一种：
46.e1)将至少部分选自外部循环物料流股、热交换后的第一热源、热交换后的第二热源、热交换后的第三热源和热交换后的第四热源中的至少一种冷却后作为脱轻的第一冷源，与脱轻的塔顶汽相作为热源进行热交换，热交换后的第一冷源循环至步骤4)进行压缩，冷凝后的塔顶汽相进行分离；
47.e2)将至少部分选自外部循环物料流股、热交换后的第一热源、热交换后的第二热源、热交换后的第三热源和热交换后的第四热源中的至少一种冷却后作为脱水的第二冷源，与脱水的塔顶汽相作为热源进行热交换，热交换后的第二冷源循环至步骤4)进行压缩，冷凝后的塔顶汽相进行分离；
48.e3)将至少部分选自外部循环物料流股、热交换后的第一热源、热交换后的第二热源、热交换后的第三热源和热交换后的第四热源中的至少一种冷却后作为脱重的第三冷源，与脱重的塔顶汽相作为热源进行热交换，热交换后的第三冷源循环至步骤4)进行压缩，冷凝后的塔顶汽相进行分离。
49.上述技术方案具有如下有益效果：
50.1)上述技术方案利用羰基合成乙酸的反应热将外部循环物料流股加热获得第一蒸汽流股，第一蒸汽流股压缩升压升温获得第二蒸汽流股，第二蒸汽流股可用作洗涤、脱轻、脱水和脱重中至少一种处理方法的热源，从而达到综合利用热量，降低能耗的目的。
51.2)上述技术方案利用至少部分选自外部循环物料流股、热交换后的第一热源、热交换后的第二热源、热交换后的第三热源和热交换后的第四热源中的至少一种冷却后用作脱轻、脱水和脱重中至少一种处理方法的冷源，热交换后循环进行压缩，从而达到综合利用热量，降低能耗的目的。
附图说明
52.图1显示为本发明第一实施例羰基合成乙酸的节能方法流程图。
53.图2显示为作为本发明对比例的羰基合成乙酸流程图。
54.附图标记
55.1羰基合成反应器
56.11甲醇流股管道
57.12co流股管道
58.13第一尾气流股管道
59.2闪蒸分离器
60.21闪蒸气相流股管道
61.22闪蒸液相流股管道
62.3洗涤塔
63.31洗涤第一流股管道
64.32洗涤第二流股管道
65.33第一热源出口
66.4脱轻塔
67.41第一冷凝器
68.411第一冷源进口
69.412第一冷源出口
70.42第一分离器
71.43第一再沸器
72.431第二热源出口
73.44脱轻第一液体流股管道
74.45脱轻第二液体流股管道
75.46脱轻第三液体流股管道
76.47第二尾气流股管道
77.48脱轻组分流股总管
78.49脱轻组分流股第一支管
79.410脱轻组分流股第二支管
80.413脱轻塔本体
81.5脱水塔
82.51第二冷凝器
83.511第二冷源进口
84.512第二冷源出口
85.52第二分离器
86.53第二再沸器
87.531第三热源出口
88.54脱水组分流股管道
89.55脱水液相流股总管
90.56脱水液相流股第一支管
91.57脱水液相流股第二支管
92.58脱水气相流股管道
93.59脱水塔本体
94.6脱重塔
95.61第三冷凝器
96.611第三冷源进口
97.612第三冷源出口
98.62第三分离器
99.63第三再沸器
100.631第四热源出口
101.64脱重组分流股管道
102.65醋酸产品流股管道
103.66脱重液相流股管道
104.67脱重气相流股管道
105.68脱重塔本体
106.7热交换装置
107.71热源进口
108.72热源出口
109.73冷源进口
110.74冷源出口
111.8压缩装置
112.81第一热源管道
113.82第二热源管道
114.83第三热源管道
115.84第四热源管道
116.9第一外部循环物料流股管道
117.10第二外部循环物料流股管道
118.14冷却器
119.15外部循环物料流股总管
120.16反应物料流股冷却器
具体实施方式
121.以下通过特定的具体实例说明本发明的技术方案。应理解，本发明提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤；还应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。而且，除非另有说明，各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具，而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容的情况下，当亦视为本发明可实施的范畴。
122.一种羰基合成乙酸的节能系统，如图1所示，包括：
123.羰基合成反应器1，用于将反应原料流股进行羰基合成反应，以提供包含乙酸的反应物料流股；
124.闪蒸分离器2、洗涤塔3、脱轻塔4、脱水塔5和脱重塔6，用于将至少部分反应物料流股进行闪蒸、洗涤、脱轻、脱水和脱重，以提供醋酸产品流股；羰基合成反应器1、闪蒸分离器2、洗涤塔3、脱轻塔4、脱水塔5和脱重塔6依次连通；
125.热交换装置7，用于将至少部分外部循环物料流股作为冷源与至少部分反应物料流股作为热源进行热交换，回收羰基合成反应热，以提供第一蒸汽流股；羰基合成反应器1与热交换装置7连通；
126.压缩装置8，用于将第一蒸汽流股进行压缩，以提供第二蒸汽流股；
127.热交换装置7与压缩装置8连通后再与选自洗涤塔3、脱轻塔4、脱水塔5和脱重塔6中至少一种连通后再与热交换装置7连通。
128.该羰基合成乙酸的节能系统利用羰基合成乙酸的反应热，将外部循环物料流股如脱盐水流股和/或锅炉水流股加热从而获得低压蒸汽即第一蒸汽流股，第一蒸汽流股经压缩装置8如压缩机压缩升压升温从而获得第二蒸汽流股，第二蒸汽流股可用作洗涤、脱轻、脱水和脱重中至少一种处理方法的热源，如作为洗涤塔3、脱轻塔再沸器、脱水塔再沸器和脱重塔再沸器的热源，换热后循环至热交换装置7，循环利用热量，达到降低能耗的目的。
129.压缩装置8可选用较高的压缩比，用于提高第一蒸汽流股的温度和压力，为了保证节能系统能够高效、稳定运行，压缩装置8选型时可留有充足的流量和压缩比裕度。
130.该羰基合成乙酸的节能系统中，节能系统还包括甲醇流股管道11和co流股管道12，甲醇流股管道11和co流股管道12分别与羰基合成反应器1连通。甲醇流股管道11用于向羰基合成反应器1输入反应原料甲醇，co流股管道12用于向羰基合成反应器1输入反应原料co。羰基合成反应器1放置有现有技术中羰基合成反应的催化剂，如三碘化铑、和碘化氢等。
131.该羰基合成乙酸的节能系统中，节能系统还包括第一尾气流股管道13，羰基合成反应器1与第一尾气流股管道13连通。第一尾气流股管道13用于排出包含co、co2的尾气。
132.该羰基合成乙酸的节能系统中，节能系统包括第一外部循环物料流股管道9，热交换装置7设有热源进口71、冷源进口73和冷源出口74；羰基合成反应器1与热源进口71连通，第一外部循环物料流股管道9与冷源进口73连通，热源出口72与羰基合成反应器1连通，冷源出口74与压缩装置8连通。
133.该羰基合成乙酸的节能系统中，羰基合成反应器1与热交换装置7连通后热交换装置7再与羰基合成反应器1连通，具体的，热交换装置7设有热源出口72，热源出口72与羰基合成反应器1连通。
134.至少部分外部循环物料作为冷源通过第一外部循环物料流股管道9和冷源进口73输入，至少部分反应物料流股作为热源从热源进口71输入，在热交换装置7内进行热交换，热交换后的至少部分外部循环物料从冷源出口74排出并通入压缩装置8进行压缩，热交换后的至少部分反应物料流股从热源出口72排出并循环至羰基合成反应器1。
135.该羰基合成乙酸的节能系统中，闪蒸分离器2设有闪蒸气相流股管道21和闪蒸液相流股管道22，闪蒸气相流股管道21与洗涤塔3连通，闪蒸液相流股管道22与羰基合成反应
器1连通。闪蒸气相流股管道21用于排出包含乙酸的气体并输入至洗涤塔3洗涤，闪蒸液相流股管道22用于将包含催化剂的液体循环至羰基合成反应器1。
136.该羰基合成乙酸的节能系统中，洗涤塔3设有洗涤第一流股管道31和洗涤第二流股管道32，洗涤第一流股管道31与闪蒸分离器2连通，洗涤第二流股管道32与脱轻塔4连通。洗涤第一流股管道31用于将洗涤的催化剂循环至闪蒸分离器2，继而后续再循环至羰基合成反应器1，洗涤第二流股管道32用于排出洗涤后包含乙酸的气体并输入脱轻塔4脱轻。
137.该羰基合成乙酸的节能系统中，脱轻塔4包括第一冷凝器41、第一分离器42、第一再沸器43、脱轻第一液体流股管道44、脱轻第二液体流股管道45、脱轻第三液体流股管道46、第二尾气流股管道47和脱轻组分流股总管48、脱轻组分流股第一支管49、脱轻组分流股第二支管410和脱轻塔本体413；脱轻塔本体413依次与第一冷凝器41和第一分离器42连通后经脱轻第一液体流股管道44与脱轻塔本体413连通，分别经脱轻第二液体流股管道45和脱轻第三液体流股管道46与羰基合成反应器1连通，或者，分别经脱轻第二液体流股管道45和脱轻第三液体流股管道46与甲醇流股管道11连通；第二尾气流股管道47与第一分离器42连通；脱轻塔本体413与第一再沸器43连通后第一再沸器43再与脱轻塔本体413连通；脱轻塔本体413与脱轻组分流股总管48连通后分别经脱轻组分流股第一支管49和脱轻组分流股第二支管410分别与洗涤塔3和脱水塔5连通。具体的，脱轻塔本体413与第一冷凝器41连通后分两支路与第一分离器42连通：一支路排出液相流股，另一支路排出气相流股。第一冷凝器41用于将脱轻塔的塔顶汽相进行冷凝。第一分离器42用于将冷凝后的物料进行分离。第一再沸器43用于将脱轻塔的塔底液相进行再沸。脱轻第一液体流股管道44用于将冷凝后的液相物料回流至脱轻塔本体413。脱轻第二液体流股管道45用于排出包含催化剂的流股。脱轻第三液体流股管道46用于排出包含醋酸甲酯和水的流股。第二尾气流股管道47用于排出包含co、co2的尾气。脱轻组分流股总管48用于排出脱轻后的流股。脱轻组分流股第一支管49用于将脱轻后的流股输送至洗涤塔，作为洗涤液使用。脱轻组分流股第二支管410用于将脱轻后的流股输送至脱水塔5进行脱水。
138.具体的，脱轻组分流股第二支管410可以直接与脱水塔5连通，也可以设有多个分支管从脱水塔5不同的塔板位置进入脱水塔5。
139.该羰基合成乙酸的节能系统中，脱水塔5包括第二冷凝器51、第二分离器52、第二再沸器53、脱水组分流股管道54、脱水液相流股总管55、脱水液相流股第一支管56、脱水液相流股第二支管57、脱水气相流股管道58和脱水塔本体59；脱水塔本体59依次与第二冷凝器51和第二分离器52连通后与脱水液相流股总管55连通，脱水液相流股第一支管56和脱水液相流股第二支管57分别与脱水液相流股总管55连通，脱水液相流股第一支管56与脱水塔本体59连通，脱水液相流股第二支管57与羰基合成反应器1连通，或者，脱水液相流股第二支管57与甲醇流股管道11连通；第二分离器52经脱水气相流股管道58与第一分离器42连通；脱水塔本体59与第二再沸器53连通后第二再沸器53再与脱水塔本体59连通；脱水塔本体59经脱水组分流股管道54与脱重塔6连通。第二冷凝器51用于将脱水塔5的塔顶汽相进行冷凝。第二分离器52用于将冷凝后的物料进行分离。第二再沸器53用于将脱水塔5的塔底液相进行再沸。脱水组分流股管道54用于将脱水后的流股输送至脱重塔6进行脱重。脱水液相流股总管55用于排出冷凝后的液相物料(包含水和醋酸)，脱水液相流股第一支管56用于将冷凝后的液相物料回流至脱水塔本体59，脱水液相流股第二支管57用于将冷凝后的液相物
料回流至羰基合成反应器1或甲醇流股管道11，脱水气相流股管道58用于排出冷凝后的气相物料并送至第一分离器42。
140.该羰基合成乙酸的节能系统中，脱重塔6包括第三冷凝器61、第三分离器62、第三再沸器63、脱重组分流股管道64、醋酸产品流股管道65、脱重液相流股管道66、脱重气相流股管道67和脱重塔本体68；脱重塔本体68依次与第三冷凝器61和第三分离器62连通后再经脱重液相流股管道66与脱重塔本体68连通，脱重气相流股管道67与第三分离器62连通；脱重塔本体68与第三再沸器63连通后第三再沸器63再与脱重塔本体68连通；醋酸产品流股管道65和脱重液相流股管道66分别与脱重塔本体68连通。第三冷凝器61用于将脱重塔6的塔顶汽相进行冷凝。第三分离器62用于将冷凝后的物料进行分离。第三再沸器63用于将脱重塔6的塔底液相进行再沸。脱重组分流股管道64用于排出脱重组分。醋酸产品流股管道65用于排出醋酸产品。脱重液相流股管道66用于将冷凝后的液相物料回流至脱重塔本体68。脱重气相流股管道67用于排出包含氮气的尾气，可以送至火炬。
141.醋酸产品流股管道65上可设有冷却器，将从脱重塔6获得的醋酸产品进行冷却。
142.该羰基合成乙酸的节能系统中，选自如下连通方式中的至少一种：
143.1)节能系统还包括第一热源管道81，压缩装置8、第一热源管道81和洗涤塔3依次连通后再与热交换装置7连通；至少部分第二蒸汽流股可作为洗涤塔3的热源，即用作洗涤的热源，换热后循环至热交换装置7，循环利用热量；
144.2)节能系统还包括第二热源管道82，脱轻塔4包括第一再沸器43和脱轻塔本体413，压缩装置8、第二热源管道82和第一再沸器43依次连通后再与热交换装置7连通；脱轻塔本体413与第一再沸器43连通后第一再沸器43再与脱轻塔本体413连通；至少部分第二蒸汽流股可作为第一再沸器43的热源，即用作脱轻的热源，换热后循环至热交换装置7，循环利用热量；
145.3)节能系统还包括第三热源管道83，脱水塔5包括第二再沸器53和脱水塔本体59，压缩装置8、第三热源管道83和第二再沸器53依次连通后再与热交换装置7连通；脱水塔本体59与第二再沸器53连通后第二再沸器53再与脱水塔本体59连通；至少部分第二蒸汽流股可作为第二再沸器53的热源，即用作脱水的热源，换热后循环至热交换装置7，循环利用热量；
146.4)节能系统还包括第四热源管道84，脱重塔6包括第三再沸器63和脱重塔本体68，压缩装置8、第四热源管道84和第三再沸器63依次连通后再与热交换装置7连通；脱重塔本体68与第三再沸器63连通后第三再沸器63再与脱重塔本体68连通；至少部分第二蒸汽流股可作为第三再沸器63的热源，即用作脱重的热源，换热后循环至热交换装置7，循环利用热量。
147.具体的，洗涤塔3设有第一热源出口33，第一再沸器43设有第二热源出口431，第二再沸器53设有第三热源出口531，第三再沸器63设有第四热源出口631；选自如下如下连通方式中的至少一种：
148.第一热源出口33与热交换装置7连通；
149.第二热源出口431与热交换装置7连通；
150.第三热源出口531与热交换装置7连通；
151.第四热源出口631与热交换装置7连通。
152.该羰基合成乙酸的节能系统中，还包括第二外部循环物料流股管道10和冷却器14；选自第二外部循环物料流股管道10、第一热源出口33、第二热源出口431、第三热源出口531和第四热源出口631中的至少一种与冷却器14连通，冷却器14与选自第一冷凝器41、第二冷凝器51和第三冷凝器61中的至少一种连通后再与压缩装置8连通。
153.从洗涤塔3、第一再沸器43、第二再沸器53和第三再沸器63热交换后的凝液可以至少部分送往热交换装置7，进一步，可以至少部分经冷却后送往第一冷凝器41、第二冷凝器51和第三冷凝器61中的至少一种与塔顶汽相进行热交换，回收热量，降低塔顶冷量的消耗，然后通入压缩装置8，利用少量电能提高热品位后再送至洗涤塔3、第一再沸器43、第二再沸器53和第三再沸器63中至少一种，回收热量，降低塔底热能的消耗。
154.该羰基合成乙酸的节能系统中，第一冷凝器41设有第一冷源进口411和第一冷源出口412；第二冷凝器51设有第二冷源进口511和第二冷源出口512，第三冷凝器61设有第三冷源进口611和第三冷源出口612；选自如下连通方式中的至少一种：
155.1)选自第二外部循环物料流股管道10、第一热源出口33、第二热源出口431、第三热源出口531和第四热源出口631中的至少一种与冷却器14连通，冷却器14与第一冷源进口411连通，第一冷源出口412与压缩装置8连通；
156.2)选自第二外部循环物料流股管道10、第一热源出口33、第二热源出口431、第三热源出口531和第四热源出口631中的至少一种与冷却器14连通，冷却器14与第二冷源进口511连通，第二冷源出口512与压缩装置8连通；
157.3)选自第二外部循环物料流股管道10、第一热源出口33、第二热源出口431、第三热源出口531和第四热源出口631中的至少一种与冷却器14连通，冷却器14与第三冷源进口611连通，第三冷源出口612与压缩装置8连通。
158.在上述连通的管道上可依据实际输送需求设置泵，比如羰基合成反应器1与热源进口71连通的管道上设置泵，闪蒸液相流股管道22上设置泵，脱轻第一液体流股管道44上设置泵，脱水液相流股总管55上设置泵，脱重液相流股管道66上设置泵，脱轻组分流股总管48上设置泵，脱水气相流股管道58上设置泵，脱水液相流股第二支管57上设置泵，脱轻第二液体流股管道45上设置泵，第一外部循环物料流股管道9上设置泵，第二外部循环物料流股管道10上设置泵。
159.具体的，该羰基合成乙酸的节能系统中，如图1所示，节能系统还包括外部循环物料流股总管15，外部循环物料流股总管15上设有外部循环物料流股管道9和第二外部循环物料流股管道10，选自第一热源出口33、第二热源出口431、第三热源出口531和第四热源出口631中的至少一种与外部循环物料流股总管15连通。
160.实施例所使用的节能系统如图1所示，对比例所使用的系统如图2所示，未采用反应热利用工艺和自回热精馏工艺，未设置热交换装置7、压缩装置8、冷却器14及相关热能利用的管道，通过反应物料流股冷却器16，用冷却水移除反应热。
161.以乙酸50万吨/年产能采用图1羰基合成乙酸的节能系统和节能方法(实施例)，与图2系统和方法(对比例)进行对比：
162.1、本发明节能方法采用反应热利用工艺：从热交换装置7吸收热量，压缩后在洗涤塔3、脱轻塔4的第一再沸器43、脱水塔5的第二再沸器53和脱重塔6的第三再沸器63中释放热量，循环利用，包括如下步骤：
163.1)将反应原料流股进行羰基合成反应，以提供包含乙酸的反应物料流股；
164.2)将步骤1)获得的至少部分反应物料流股进行闪蒸、洗涤、脱轻、脱水和脱重，以提供醋酸产品流股；
165.3)将至少部分外部循环物料流股作为冷源与步骤1)获得的至少部分反应物料流股作为热源进行热交换，回收羰基合成反应热，以提供第一蒸汽流股；
166.4)将第一蒸汽流股进行压缩，以提供第二蒸汽流股；
167.5)将第二蒸汽流股用作洗涤、脱轻、脱水和脱重处理方法的热源，进行热交换后循环至步骤3)再进行热交换。
168.来自羰基合成反应器1温度为195℃的反应液在热交换装置7(废热锅炉)中释放热量，返回羰基合成反应器1。200℃饱和水(锅炉水)即外部循环物料流股在热交换装置7(废热锅炉)中吸收热量汽化为压力0.5mpag，温度159℃的低压蒸汽即第一蒸汽流股，然后经压缩装置8(压缩机)压缩从而升压升温为压力1.5mpag，温度201℃的第二蒸汽流股，然后进入洗涤塔3、脱轻塔4的第一再沸器43、脱水塔5的第二再沸器53和脱重塔6的第三再沸器63，释放热量冷凝为饱和水，返回热交换装置7(废热锅炉)。
169.表1反应热利用工艺能耗对比
[0170][0171]
注：a.折标煤系数参考《工业冰醋酸单位产品能源消耗限额》(gb 29437-2012)及《石油化工设计能耗计算标准》(gb/t 50441-2016)；
[0172]
b.负数表示节约能耗。
[0173]
2、本发明节能方法采用自回热精馏工艺：从塔顶冷凝器吸收热量，压缩后在洗涤塔、塔底再沸器中释放热量，循环利用，如下：
[0174]
脱轻塔4、脱水塔5和脱重塔6的塔顶汽相工艺物料温度为115～140℃，在脱轻塔4的第一冷凝器41、脱水塔5的第二冷凝器51和脱重塔6的第三冷凝器61中释放热量冷凝为液相。
[0175]
128℃饱和水在脱轻塔4的第一冷凝器41、脱水塔5的第二冷凝器51和脱重塔6的第三冷凝器61中吸收热量汽化为压力0.15mpag，温度128℃的低压蒸汽，经压缩装置8升压升温为压力1.5mpag，温度201℃的第二蒸汽流股，然后在洗涤塔3、脱轻塔4的第一再沸器43、脱水塔5的第二再沸器53和脱重塔6的第三再沸器63中释放热量冷凝为200℃饱和水，与外部循环物料流股(200℃饱和水)一起部分输送至冷却器14中冷却到128℃即128℃饱和水，返回脱轻塔4、脱水塔5和脱重塔6的第一冷凝器、第二冷凝器和第三冷凝器。
[0176]
脱轻塔4、脱水塔5和脱重塔6塔底液相工艺物料温度132～161℃，在洗涤塔3、脱轻塔4的第一再沸器43、脱水塔5的第二再沸器53和脱重塔6的第三再沸器63中吸收热量汽化。
[0177]
表2自回热精馏工艺能耗对比
[0178][0179]
注：a.《工业冰醋酸单位产品能源消耗限额》(gb 29437-2012)及《石油化工设计能耗计算标准》(gb/t 50441-2016)。
[0180]
3、对比效果
[0181]
由上述对比可见，对于50万吨/年产能乙酸装置，本发明的节能方法可节约标准煤9691.5kgce/h，每吨产品能耗降低155kgce/t，节能效果明显。
[0182]
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
技术特征：
1.一种羰基合成乙酸的节能方法，其特征在于，包括如下步骤：1)将反应原料流股进行羰基合成反应，以提供包含乙酸的反应物料流股；2)将步骤1)获得的至少部分反应物料流股进行闪蒸、洗涤、脱轻、脱水和脱重，以提供醋酸产品流股；3)将至少部分外部循环物料流股作为冷源与步骤1)获得的至少部分反应物料流股作为热源进行热交换，回收羰基合成反应热，以提供第一蒸汽流股；4)将所述第一蒸汽流股进行压缩，以提供第二蒸汽流股；5)将所述第二蒸汽流股用作洗涤、脱轻、脱水和脱重中至少一种处理方法的热源，进行热交换后循环至步骤3)再进行热交换。2.如权利要求1所述的羰基合成乙酸的节能方法，其特征在于，步骤1)中，还包括如下技术特征中的至少一项：11)羰基合成反应的温度为180～200℃；12)所述反应原料流股包括甲醇流股和co流股；13)所述反应原料流股进行羰基合成反应，还提供包含尾气的流股。3.如权利要求1所述的羰基合成乙酸的节能方法，其特征在于，步骤2)具体包括如下步骤：b1)将步骤1)获得的至少部分反应物料流股进行闪蒸，以提供闪蒸气相流股和闪蒸液相流股，所述闪蒸液相流股循环至步骤1)；b2)将所述闪蒸气相流股进行洗涤，以提供洗涤第一流股和洗涤第二流股，所述洗涤第二流股循环至步骤b1)；b3)将所述洗涤第一流股进行脱轻，塔顶汽相进行冷凝和分离，塔底液相部分进行再沸回流进行脱轻，以提供脱轻第一液体流股、脱轻第二液体流股、脱轻第三液体流股、包含尾气的脱轻气相流股和脱轻组分流股；所述脱轻第一液体流股回流进行脱轻；所述脱轻第二液体流股和所述脱轻第三液体流股循环至步骤1)；所述脱轻组分流股分为两部分：一部分进行脱水，另一部分循环至步骤b2)；b4)将所述脱轻组分流股进行脱水，塔顶汽相进行冷凝和分离，塔底液相部分进行再沸回流进行脱水，以提供脱水组分流股、脱水液相流股和脱水气相流股；所述脱水液相流股分为两部分：一部分回流进行脱水，另一部分循环至步骤1)；所述脱水气相流股循环至步骤b3)中进行分离；b5)将所述脱水组分流股进行脱重，塔顶汽相进行冷凝和分离，塔底液相部分进行再沸回流进行脱重，以提供脱重组分流股、醋酸产品流股、脱重液相流股和脱重气相流股；所述脱重液相流股回流进行脱重。4.如权利要求1所述的羰基合成乙酸的节能方法，其特征在于，步骤3)中，还包括如下技术特征中的至少一项：31)所述外部循环物料流股为脱盐水流股和/或锅炉水流股；32)所述第一蒸汽流股的压力为0.3～0.5mpag；33)所述第一蒸汽流股的温度为144～159℃；34)热交换后得到的反应物料流股循环至步骤1)。5.如权利要求1所述的羰基合成乙酸的节能方法，其特征在于，步骤4)中，还包括如下
技术特征中的至少一项：41)所述第二蒸汽流股的压力为1.2～1.6mpag；42)所述第二蒸汽流股的温度为192～205℃。6.如权利要求1所述的羰基合成乙酸的节能方法，其特征在于，步骤5)选自如下步骤中的至少一种：c1)将至少部分第二蒸汽流股作为洗涤的第一热源，进行热交换，热交换后的第一热源至少部分循环至步骤3)作为冷源进行热交换；c2)将至少部分第二蒸汽流股作为脱轻的第二热源与脱轻的部分塔底液相作为冷源进行热交换，热交换后的第二热源至少部分循环至步骤3)作为冷源进行热交换，再沸后的塔底液相回流进行脱轻；c3)将至少部分第二蒸汽流股作为脱水的第三热源与脱水的部分塔底液相作为冷源进行热交换，热交换后的第三热源至少部分循环至步骤3)作为冷源进行热交换，再沸后的塔底液相回流进行脱水；c4)将至少部分第二蒸汽流股作为脱重的第四热源与脱重的部分塔底液相作为冷源进行热交换，热交换后的第四热源至少部分循环至步骤3)作为冷源进行热交换，再沸后的塔底液相回流进行脱重。7.如权利要求6所述的羰基合成乙酸的节能方法，其特征在于，将至少部分选自热交换后的第一热源、热交换后的第二热源、热交换后的第三热源和热交换后的第四热源中的至少一种作为冷源与步骤1)获得的至少部分反应物料流股作为热源进行热交换。8.如权利要求1至7任一项所述的羰基合成乙酸的节能方法，其特征在于，将至少部分选自外部循环物料流股、热交换后的第一热源、热交换后的第二热源、热交换后的第三热源和热交换后的第四热源中的至少一种冷却后用作脱轻、脱水和脱重中至少一种处理方法的冷源，进行热交换后循环至步骤4)进行压缩。9.如权利要求8所述的羰基合成乙酸的节能方法，其特征在于，还包括如下技术特征中的至少一项：d1)循环至步骤4)进行压缩前的物料压力为0.15～0.3mpag；d2)循环至步骤4)进行压缩前的物料温度为128～144℃；d3)脱轻使用的脱轻塔中塔顶、塔底物料的温差为10～25℃；d4)脱水使用的脱轻塔中塔顶、塔底物料的温差为10～25℃；d5)脱重使用的脱轻塔中塔顶、塔底物料的温差为10～25℃。10.如权利要求8所述的羰基合成乙酸的节能方法，其特征在于，所述节能方法选自如下步骤中的至少一种：e1)将至少部分选自外部循环物料流股、热交换后的第一热源、热交换后的第二热源、热交换后的第三热源和热交换后的第四热源中的至少一种冷却后作为脱轻的第一冷源，与脱轻的塔顶汽相作为热源进行热交换，热交换后的第一冷源循环至步骤4)进行压缩，冷凝后的塔顶汽相进行分离；e2)将至少部分选自外部循环物料流股、热交换后的第一热源、热交换后的第二热源、热交换后的第三热源和热交换后的第四热源中的至少一种冷却后作为脱水的第二冷源，与脱水的塔顶汽相作为热源进行热交换，热交换后的第二冷源循环至步骤4)进行压缩，冷凝
后的塔顶汽相进行分离；e3)将至少部分选自外部循环物料流股、热交换后的第一热源、热交换后的第二热源、热交换后的第三热源和热交换后的第四热源中的至少一种冷却后作为脱重的第三冷源，与脱重的塔顶汽相作为热源进行热交换，热交换后的第三冷源循环至步骤4)进行压缩，冷凝后的塔顶汽相进行分离。
技术总结
本发明提供一种羰基合成乙酸的节能方法。该节能方法包括如下步骤：1)将反应原料流股进行羰基合成反应；2)将至少部分反应物料流股进行闪蒸、洗涤、脱轻、脱水和脱重；3)将至少部分外部循环物料流股作为冷源与至少部分反应物料流股作为热源进行热交换，回收羰基合成反应热，以提供第一蒸汽流股；4)将第一蒸汽流股进行压缩，以提供第二蒸汽流股；5)将第二蒸汽流股用作洗涤、脱轻、脱水和脱重中至少一种处理方法的热源，进行热交换后循环至步骤3)再进行热交换。本发明节能方法综合利用热量，降低能耗。耗。耗。
