專利名稱：丙烯腈和乙腈回收的新方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于從含丙烯腈、氫氰酸、乙腈和羰基化合物的水吸收液中回收丙烯腈和乙腈的方法。
生產(chǎn)和回收丙烯腈和乙腈的工藝是眾所周知的。國(guó)外在丙烯腈分離精制方面曾有報(bào)道。例如美國(guó)專利4，377，444，介紹了丙烯腈和乙腈分離的兩種典型流程，一種是由萃取解吸塔和乙腈解吸塔組成的“流程1”(見(jiàn)

圖1);另一種是以氣相側(cè)線抽出乙腈的方式，把萃取解吸塔和乙腈解吸塔合為一體的“流程2”(見(jiàn)圖2)。
現(xiàn)將兩種流程分別簡(jiǎn)述如下按圖1所示，來(lái)自吸收塔底部的含丙烯腈、氫氰酸、乙腈和羰基化合物等的水吸收液送入萃取解吸塔(1)，溶劑水從塔頂加入，進(jìn)行萃取蒸餾，塔頂蒸出幾乎不含乙腈的粗丙烯腈和氫氰酸，經(jīng)冷凝在油水分離槽(2)，進(jìn)行液-液分離，形成有機(jī)相和水相。水相送回萃取解吸塔(1)作進(jìn)料，有機(jī)相(粗丙烯腈)送丙烯腈精制系統(tǒng)作進(jìn)一步處理。不含丙烯腈的釜液送乙腈解吸塔(3)，從塔頂蒸出含一定量氫氰酸的粗乙腈，冷凝后部分回流返回塔頂，其余部分出料。含重質(zhì)組份的塔釜物料從乙腈解吸塔(3)的底部塔板全部排入中間貯槽(4)，從中間貯槽(4)送出循環(huán)吸收水和溶劑水，余下的送入再沸器(5)，在再沸器中部份汽化，被增濃的重質(zhì)組份殘液由塔釜排出送污水處理。
圖2與圖1所示的丙烯腈回收流程基本相似。來(lái)自吸收塔含丙烯腈、氫氰酸、乙腈和羰基化合物等的水吸收液，從萃取解吸塔(1)的中部偏上位置送入，從塔頂加入溶劑水，進(jìn)行萃取蒸餾。塔頂蒸出幾乎不含乙腈的粗丙烯腈、氫氰酸，經(jīng)冷凝后，在油水分離槽(2)，進(jìn)行液-液分離，形成有機(jī)相和水相，水相返回萃取解吸塔(1)作進(jìn)料，有機(jī)相(粗丙烯腈)送丙烯腈精制系統(tǒng)作進(jìn)一步處理。流程2的特點(diǎn)是從萃取解吸塔(1)中部偏下的位置，氣相側(cè)線抽出含一定量氫氰酸的乙腈，直接送入乙腈汽提塔(3)，使乙腈、氫氰酸和羰基化合物在塔(3)的上段得以提濃，從塔頂蒸出的粗乙腈，經(jīng)冷凝后，部份回流返回汽提塔(3)塔頂，其余部份送乙腈回收精制系統(tǒng)作進(jìn)一步處理。來(lái)自汽提塔(3)的塔底液流在抽出位置相同的塔板上，返回萃取解吸塔(1)。萃取解吸塔(1)的下流液體從底部塔板處(第一塊板)全部排出，送入中間貯槽(4)，從中間貯槽(4)把相當(dāng)于吸收水和溶劑水所需的總水量循環(huán)返回吸收塔和萃取解吸塔塔頂，余下部份，送至再沸器(5)，在再沸器(5)中部份汽化，被增濃的重質(zhì)組份殘液由塔釜排出送污水處理。
上述兩種典型的流程，存在著如下缺點(diǎn)如“流程1”，萃取解吸塔塔釜的出料中，一部份的氫氰酸和乙腈一起放出，導(dǎo)致粗乙腈中含有500PPM的氫氰酸，這不僅影響了乙腈解吸塔塔頂乙腈的提濃和進(jìn)一步的回收，而且易于造成聚合堵塞，影響設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)周期。此外，由于萃取解吸塔塔釜排出的含大量水的稀乙腈液流，解吸乙腈時(shí)，需耗費(fèi)大量的熱能。
如“流程2”，由于采用氣相側(cè)線抽出乙腈工藝，在一定程度上降低了乙腈解吸部份的能耗。但汽提塔塔頂蒸出的粗乙腈中，仍然含有5%的氫氰酸(以乙腈計(jì))，也影響了乙腈進(jìn)一步回收和提濃。
本發(fā)明的目的在于提出一種在一定位置加水萃取蒸餾的方法，可改變?cè)腿〗馕に囍袣淝杷岬姆峙湟?guī)律，并配以在提餾段乙腈增濃區(qū)，液相側(cè)線抽出乙腈工藝，能有效地降低乙腈中氫氰酸的含量，從而可以省去乙腈精制中脫氫氰酸塔的目的，并降低乙腈解吸的能耗，使乙腈回收過(guò)程的流程得以簡(jiǎn)化。
具體地說(shuō)，在原萃取解吸塔精餾段上加上一段普通精餾段的復(fù)合塔，稱為“復(fù)合萃取解吸塔”。就是從精餾段中部偏上位置加入溶劑水，相當(dāng)于把普通精餾與萃取解吸結(jié)合起來(lái)的“復(fù)合”工藝，利用兩者的加和作用，改變了原萃取解吸工藝中氫氰酸的分配規(guī)律，從復(fù)合萃取解吸塔塔頂蒸出含量小于100PPM乙腈、大部份氫氰酸和部份水的粗丙烯腈。并配以在塔的中部偏下位置，液相側(cè)線抽出乙腈液流，其中乙腈含量為吸收液乙腈含量的2-4倍，氫氰酸含量為20-100PPM，經(jīng)乙腈解吸，從乙腈解吸塔塔頂蒸出含量為60-84%的粗乙腈，其中氫氰酸的含量小于0.8%。
本發(fā)明的新流程(流程3)如圖三所示來(lái)自吸收塔的含丙烯腈、氫氰酸、乙腈和羰基化合物等的水吸收液，從具有65-125塊塔板，最佳為90-110塊塔板的復(fù)合萃取解吸塔(1)的中部偏上位置送入。溶劑水從距塔頂?shù)?-16塊塔板，最佳為6-12塊塔板上加入，把復(fù)合萃取解吸塔分成普通精餾段和萃取精餾段進(jìn)行復(fù)合萃取解吸，從塔頂蒸出含量小于100PPM乙腈、大部份氫氰酸和部份水的粗丙烯腈，冷凝后，在油水分離槽(2)進(jìn)行液-液分離，形成有機(jī)相和水相，含飽和量丙烯腈的水相返回復(fù)合萃取解吸塔(1)作進(jìn)料，有機(jī)相(粗丙烯腈)部份回流返回塔頂，其余部分送精制系統(tǒng)處理。同時(shí)，在復(fù)合萃取解吸塔塔釜上第20-40塊塔板，最佳為第25-35塊塔板的側(cè)線口抽出乙腈液流，其中乙腈含量為吸收液乙腈含量的2-4倍，氫氰酸含量為20-100PPM，將其直接送乙腈解吸塔(3)，回收提濃乙腈。復(fù)合萃取解吸塔塔釜含重質(zhì)組份的物料從底部塔板全部排入中間貯槽(4)，從中間貯槽(4)送出循環(huán)所需的吸收水和部份溶劑水，余下部份送入再沸器(5)，在再沸器中部份汽化，被增濃的重質(zhì)組份殘液由塔釜排出送污水處理。
乙腈解吸塔(3)是一個(gè)普通精餾塔，來(lái)自復(fù)合萃取解吸塔(1)的側(cè)線乙腈液流，從塔的中部偏上位置送入，從塔頂蒸出含量為60-84%的粗乙腈，濃度最佳為80%，其中氫氰酸的含量小于0.8%，冷凝后，部份回流返回塔頂，其余部份送乙腈回收精制系統(tǒng)處理。塔釜物料全部作溶劑水與中間貯槽(4)送出的部份溶劑水合并，從距塔頂?shù)?-16塊塔板上送入復(fù)合萃取解吸塔(1)。
復(fù)合萃取解吸塔和乙腈解吸塔可以采用篩板塔、填料塔或浮閥塔。
本發(fā)明所提供的丙烯腈和乙腈回收的新方法，其操作條件如下復(fù)合萃取解吸塔(1)的壓力為常壓，頂溫65-67℃，釜溫100-102℃，液相側(cè)線抽出口溫度為90-92℃;乙腈解吸塔(3)的壓力為常壓，頂溫為75-77℃，釜溫100-102℃。
總之，本發(fā)明的丙烯腈和乙腈回收的新方法，能經(jīng)濟(jì)有效地回收吸收塔來(lái)的含丙烯腈。氫氰酸、乙腈和羰基化合物等的水吸收液。試驗(yàn)表明，復(fù)合萃取解吸塔利用普通精餾與萃取解吸對(duì)分離氫氰酸的加和作用，不會(huì)對(duì)丙烯腈和乙腈的分離產(chǎn)生明顯的影響，但卻能改變氫氰酸的分配規(guī)律。在不改變?cè)腿〗馕に嚨娜軇┧?、回流比等條件下，僅增加4-16塊塔板的普通精餾段，塔頂蒸出的粗丙烯腈中乙腈仍可達(dá)到小于100PPM的要求。若采用流程1或2萃取解吸工藝，乙腈中的氫氰酸的含量高達(dá)500PPM，而采用復(fù)合萃取解吸塔與液相側(cè)線抽出乙腈工藝，氫氰酸含量可降至20-100PPM。使乙腈回收中簡(jiǎn)化了氫氰酸的分離，延長(zhǎng)了冷凝器運(yùn)轉(zhuǎn)周期，減少設(shè)備投資費(fèi)用，又能提高乙腈濃度，降低乙腈解吸所需的能耗。含丙烯腈3.4%、氫氰酸0.4%、乙腈0.2%、其它雜質(zhì)0.1%和大量水的丙烯腈水吸收液，以12000ml/hr的流量送入內(nèi)徑為57mm裝填有85塊塔板的復(fù)合萃取解吸塔，溶劑水以6000ml/hr的流量，從距塔頂?shù)?塊塔板上加入，其操作條件為常壓，頂溫為67℃，釜溫為101℃下進(jìn)行復(fù)合萃取解吸。并在距塔釜第20塊塔板上以4000ml/hr的流量，液相側(cè)線抽出口溫度為91℃時(shí)，將液相側(cè)線抽出乙腈，直接送往乙腈解吸塔回收乙腈，其操作條件為常壓，頂溫為76℃，釜溫為101℃。
試驗(yàn)結(jié)果，從復(fù)合萃取解吸塔塔頂蒸出的粗丙烯腈中，乙腈含量小于100PPM，丙烯腈含量75%，氫氰酸含量11%。釜液中丙烯腈、乙腈含量都小于20PPM。液相側(cè)線抽出口乙腈含量0.6%，氫氰酸含量60PPM。
從乙腈解吸塔塔頂蒸出的粗乙腈中，乙腈含量80%，氫氰酸含量0.7%。含丙烯腈3.4%、氫氰酸0.4%、乙腈0.2%、其它雜質(zhì)0.1%和大量水的丙烯腈水吸收液，以12000ml/hr的流量送入內(nèi)徑為57mm裝填有125塊板的復(fù)合萃取解吸塔，溶劑水以6000ml/hr的流量，從距塔頂?shù)?5塊塔板上加入，進(jìn)行復(fù)合萃取解吸。在距塔釜第40塊塔板上以6000ml/hr的流量，液相側(cè)線抽出乙腈，直接送往乙腈解吸塔回收乙腈。操作條件同例1。
試驗(yàn)結(jié)果，從復(fù)合萃取解吸塔塔頂蒸出的粗丙烯腈中，乙腈含量小于100PPM，丙烯腈含量75%，氫氰酸含量11%，釜液中丙烯腈、乙腈含量小于20PPM，液相側(cè)線抽出口乙腈含量0.4%，氫氰酸含量40PPM。
從乙腈解吸塔塔頂蒸出的粗乙腈中，乙腈含量80%，氫氰酸含量0.7%。含丙烯腈4.7%、氫氰酸0.7%、乙腈0.2%和大量水的丙烯腈水吸收液，在相似的工藝操作條件下，對(duì)“流程1”、“流程2”和本發(fā)明提供的“流程3”的乙腈回收部份作試驗(yàn)，結(jié)果列于下表。
流程1、2與流程3試驗(yàn)數(shù)據(jù)表
從表中所示的數(shù)據(jù)，采用本發(fā)明提供的“流程3”丙烯腈與乙腈回收的方法，能達(dá)到乙腈精制中原脫氫氰酸塔分離技術(shù)指標(biāo)的要求(乙腈含量80%，氫氰酸含量0.8%)，從而可省卻以往乙腈精制流程中所需的脫氫氰酸塔，不僅節(jié)省了投資，簡(jiǎn)化了工藝，而且能大幅度地降低能耗。
權(quán)利要求
1.一種從丙烯氨氧化制丙烯腈的過(guò)程中所獲得的含丙烯腈、氫氰酸、乙腈和羰基化合物的水吸收液，通過(guò)頂部加水，萃取解吸塔，乙腈解吸塔回收丙烯腈和乙腈的方法，其特征在于溶液水從距塔頂?shù)?-16塊塔板上加入，具有65-125塊塔板的復(fù)合萃取解吸塔，將塔分成普通精餾段和萃取精餾段，進(jìn)行復(fù)合萃取解吸。從塔頂蒸出含量小于100PPM的乙腈，大部分氫氰酸和部份水的粗丙烯腈，送精制系統(tǒng)處理，從塔釜液相抽出部份物料作循環(huán)吸收水和溶劑水，含重質(zhì)組份的釜?dú)堃核臀鬯到y(tǒng)處理，同時(shí)在復(fù)合萃取解吸塔塔釜上第20-40塊塔板處，液相側(cè)線抽出乙腈液流，其中乙腈含量為吸收液乙腈含量的2-4倍，氫氰酸含量為20-100PPM，將其送往乙腈解吸塔，從塔頂蒸出含量為60-84%的粗乙腈，其中氫氰酸的含量小于0.8%，將其送精制系統(tǒng)處理，抽出塔釜液作溶劑水循環(huán)使用，送入復(fù)合萃取解吸塔。
2.按照權(quán)利要求1所述的回收丙烯腈和乙腈的方法，其特征在于溶劑水從距塔頂?shù)?-12塊塔板上加入為最佳。
3.按照權(quán)利要求1所述的回收丙烯腈和乙腈的方法，其特征在于液相側(cè)線抽出乙腈液流在塔釜上第25-35塊處為最佳。
4.按照權(quán)利要求1所述的回收丙烯腈和乙腈的方法，其特征在于復(fù)合萃取解吸塔的最佳塔板數(shù)為90-110塊。
5.按照權(quán)利要求1所述的回收丙烯腈和乙腈的方法，其特征在于乙腈解吸塔塔頂蒸出的粗乙腈，其濃度最佳為80%(重量%)。
全文摘要
本發(fā)明敘述了丙烯氨氧化制丙烯腈過(guò)程中所獲得的水溶液中回收丙烯腈和乙腈的一種新方法，該水溶液中含有丙烯腈、氫氰酸、乙腈和羰基化合物等，采用的是復(fù)合萃取解吸—普通精餾與萃取精餾相結(jié)合的技術(shù)。塔頂注入回流液，溶劑水從塔頂以下幾塊塔板處送入。塔頂?shù)玫降拇直╇嬷?，乙腈含量小?00PPM。乙腈自側(cè)線以液態(tài)引出，其中氫氰酸含量為20-100PPM。采用本發(fā)明可使乙腈的提純流程得以簡(jiǎn)化，并顯著降低蒸餾的能耗。
文檔編號(hào)C07C255/08GK1035661SQ88105488
公開(kāi)日1989年9月20日 申請(qǐng)日期1988年3月10日 優(yōu)先權(quán)日1988年3月10日
發(fā)明者方永成, 江桂秀, 林遇春 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工總公司, 中國(guó)石油化工總公司上海石油化工研究所