提高丙烯腈吸收效率的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及丙烯腈生產(chǎn)工藝中的丙烯腈的吸收方法。
【背景技術(shù)】
[0002]丙烯腈是一種重要的有機(jī)化工基本原料，主要用來生產(chǎn)腈綸、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)、聚丙烯腈、丙烯酰胺、丁腈橡膠等化工產(chǎn)品，其副產(chǎn)乙腈是優(yōu)良溶劑和有機(jī)合成中間體，副產(chǎn)氫氰酸可就近制成氰化鈉，或制成丙酮氰醇，用作合成甲基丙烯酸的原料。丙烯腈生產(chǎn)工藝經(jīng)歷氰乙醇法和乙炔法。目前，國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)方法主要丙烯氨化氧化法。該工藝中，原料氣丙烯、氨、空氣以一定比例從底部通入流化床反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)熱用軟水循環(huán)回收，發(fā)生高壓蒸汽，反應(yīng)后氣體經(jīng)急冷、吸收、精餾等可得到高純度丙烯腈。
[0003]丙烯腈吸收單元是丙烯腈生產(chǎn)中的主要工藝過程。由于丙烯氨氧化反應(yīng)是一個(gè)體積放大反應(yīng)，降低反應(yīng)壓力有利于丙烯腈主反應(yīng)的進(jìn)行，可以提高丙烯臘的單程收率，為此要求丙烯腈吸收塔塔具有壓降低的特點(diǎn)。同時(shí)，要防止吸收水中聚合物的凝聚堵塔。專利CN1055917C披露了一種具有壓降低、生產(chǎn)能力大，同時(shí)能防堵的丙烯腈吸收塔。文獻(xiàn)US363607介紹了降低丙烯腈產(chǎn)品中甲基丙烯腈含量的工藝。該工藝中，從丙烯腈重組分氣提塔塔釜引一部分物流返回吸收塔中部位置，將氣提塔塔釜富集的甲基丙烯腈在吸收塔中部分汽化，從吸收塔塔頂放空，從而減少丙烯腈產(chǎn)品中甲基丙烯腈的含量。文獻(xiàn)US363608介紹了另一種降低丙烯腈產(chǎn)品中甲基丙烯腈含量的工藝。文獻(xiàn)CN1153760C公開了一種丙烯腈生產(chǎn)工藝，其改進(jìn)之處是吸收塔采用噴嘴提供第二吸收水。
[0004]現(xiàn)有文獻(xiàn)或報(bào)道中，較少涉及丙烯腈的吸收工藝問題，特別是在保證吸收尾氣中含氰化合物含量達(dá)標(biāo)的前提下，如何提高吸收液丙烯腈濃度、降低吸收水量的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是以往文獻(xiàn)中存在吸收液中丙烯腈濃度低、吸收水量大的題，提供一種新的丙烯腈的吸收方法。在保證吸收尾氣中含氰化合物含量達(dá)標(biāo)的前提下，該方法具有吸收液中丙烯腈濃度高、吸收水量小的的優(yōu)點(diǎn)。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:提高丙烯腈吸收率的方法，包括如下步驟:
[0007]含丙烯腈、乙腈、氫氰酸和水的氣相原料物流和液相原料物流分別進(jìn)入第一吸收塔的底部和中部，在塔頂分離出含丙烯腈、乙腈、氫氰酸和水的塔頂氣相物流III，在第一吸收塔塔釜排出含丙烯腈、乙腈、氫氰酸和水的吸收液V ;
[0008]塔頂氣相物流III進(jìn)入第二吸收塔底部，在第二吸收塔經(jīng)貧水吸收和經(jīng)冷量回收后塔頂外排氣相輕組分VIII和第二吸收塔塔釜液；第二吸收塔塔釜液返回至第一吸收塔塔頂；且分別從第一吸收塔頂部和第二吸收塔頂部輸入貧水。
[0009]上述技術(shù)方案中，第一吸收塔的操作溫度優(yōu)選為3.0?40.0°C。
[0010]上述技術(shù)方案中，第一吸收塔的操作壓力優(yōu)選范圍為0.02?0.08MPa。
[0011]上述技術(shù)方案中，第一吸收塔的理論塔板數(shù)優(yōu)選為5?30。
[0012]上述技術(shù)方案中，第一吸收塔處液相原料進(jìn)料位置優(yōu)選范圍在2?28理論塔板處。
[0013]上述技術(shù)方案中，第二吸收塔的操作溫度優(yōu)選范圍為2.0?30.0°C。
[0014]上述技術(shù)方案中，第二吸收塔的操作壓力優(yōu)選范圍為0.01?0.07MPa。
[0015]上述技術(shù)方案中，第二吸收塔的理論塔板數(shù)優(yōu)選范圍為7?35。
[0016]上述技術(shù)方案中，第一吸收塔和第二吸收塔獨(dú)立優(yōu)選自填料塔、板式塔或空塔，更優(yōu)選填料塔。
[0017]上述技術(shù)方案中，經(jīng)第一吸收塔頂部輸入的貧水與經(jīng)第二吸收塔頂部輸入的貧水的重量之比優(yōu)選為0.1?0.8。
[0018]上述技術(shù)方案中，經(jīng)第一吸收塔頂部和第二吸收塔頂部輸入的貧水的總重量與進(jìn)入第一吸收塔的氣相原料物流重量比優(yōu)選為1.5?3.0。
[0019]本發(fā)明申請(qǐng)文件中的壓力均指表壓。
[0020]本發(fā)明中由于采用雙塔吸收工藝吸收丙烯腈急冷氣體中的丙烯腈、乙腈、氫氰酸，在保證吸收尾氣中含氰化合物含量達(dá)標(biāo)的前提下，貧水(吸收水)量有所降低，吸收液中丙烯腈濃度得到提高，從而使吸收液后續(xù)的分離精制的能耗有所降低。經(jīng)試驗(yàn)證明采用本發(fā)明的技術(shù)方案，液汽重量比降低至1.95，吸收液丙烯腈濃度提高至6.10% wt，取得了較好的技術(shù)效果。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明丙烯腈的吸收效率的流程示意圖。
[0022]圖2為工業(yè)用丙烯腈吸收塔示意圖。
[0023]圖1中，1為來自后冷卻器的氣相原料物流，2為來自后冷卻器的液相原料物流，3為第一吸收塔的塔頂氣相物流ΠΙ，4為第一吸收塔的塔頂進(jìn)料，5為第一吸收塔吸收液V，6為第二吸收塔塔釜液，7為輸入第二吸收塔塔頂?shù)呢毸?為外排氣相輕組分VIII，la為第一吸收塔，2a為第二吸收塔塔釜采出泵，3a為第二吸收塔；9為輸入第一吸收塔頂部的貧水。
[0024]圖1的工藝流程如下:
[0025]在丙烯氨氧化制丙烯腈生產(chǎn)工藝中，除氨急冷后的氣體經(jīng)后冷器冷卻后分成氣相原料物流和液相原料物流，氣相原料物流中除含有丙烯腈、乙腈、氫氰酸以及少量的有機(jī)物夕卜，還含有大量的二氧化碳，氮?dú)?、水蒸汽等輕組分，溫度一般為20?45°C，進(jìn)入本發(fā)明的第一吸收塔的底部，液相原料物流是水溶液，與氣相原料物流含有相同溫度，經(jīng)冷卻至10°C左右進(jìn)入第一吸收塔的中部。從后續(xù)精制單元來的貧水(大部分為水，含有少量有機(jī)雜質(zhì))經(jīng)換熱調(diào)溫后(其溫度一般為2?7°C )，分為兩股物流，第一物流作為吸收水進(jìn)入第二吸收塔塔頂，在第二吸收塔內(nèi)與上升的吸收尾氣逆流接觸，吸收后的尾氣(主要成分為二氧化碳、氮?dú)狻⑺羝?外排進(jìn)行后續(xù)處理，第二吸收塔吸收下來的丙烯腈、乙腈、氫氨酸等有機(jī)物水溶液經(jīng)泵壓，與第二物流貧水一起送至第一吸收塔的頂部，在第一吸收塔內(nèi)與上升的氣相逆流接觸，吸收后的氣相物流進(jìn)入第二吸收塔的底部，第一吸收塔吸收下來的丙烯腈、乙腈、氫氨酸等吸收液(富水)進(jìn)入后續(xù)的精制單元。
[0026]圖2中，1為來自后冷卻器的氣相物流，2為來自后冷卻器的液相物流，7為吸收塔吸收水(貧水)，8為外排氣相輕組分，la為吸收塔。
[0027]下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。
【具體實(shí)施方式】
[0028]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，本發(fā)明進(jìn)一步用以下具體實(shí)施例進(jìn)行說明，但本發(fā)明絕非限于這些例子。
[0029]【實(shí)施例1】
[0030]按圖1的流程示意圖，來自后冷器的氣相和液相兩股物流，分別進(jìn)入第一吸收塔的底部和中部，貧水進(jìn)入第一、第二吸收塔的頂部。氣相各組分流量為:丙烯腈5986.5千克/小時(shí)，乙腈165.1千克/小時(shí)，氫氰酸594.7千克/小時(shí)，水1401.6千克/小時(shí)，丙烯醛
15.4千克/小時(shí)，一氧化碳360.9千克/小時(shí)，二氧化碳1214.5千克/小時(shí)，氧氣705.1千克/小時(shí)，氮?dú)?2477.7千克/小