粗乙腈與丙烯腈的分離設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及粗乙腈與丙烯腈的分離設(shè)備。具體而言，一種設(shè)備包括塔，塔包括頂部區(qū)段、中間區(qū)段和底部區(qū)段。中間區(qū)段構(gòu)造成接收包括丙烯腈、HCN、乙腈和水的第一流。塔構(gòu)造成蒸餾第一流，且從第一流產(chǎn)生第二流，第二流包括基本沒有乙腈的水。塔構(gòu)造成在塔的頂部區(qū)段中產(chǎn)生第三流，第三流包括來自第一流的丙烯腈、HCN和水的一部分。塔包括由塔的擋板和內(nèi)面壁限定的粗乙腈濃縮區(qū)域。塔構(gòu)造成在該區(qū)域的上體積中產(chǎn)生包括水和乙腈的流，其基本沒有丙烯腈和HCN。
【專利說明】粗乙腈與丙烯腈的分離設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于制造丙烯腈和甲基丙烯腈的改進(jìn)的設(shè)備和工藝。具體而言，本實(shí)用新型涉及一種用于將乙腈與丙烯腈分離的改進(jìn)的設(shè)備和工藝。

【背景技術(shù)】
[0002]用于制造丙烯腈和甲基丙烯腈的各種工藝和系統(tǒng)是已知的；例如，見美國專利號(hào)3，399，120 ；3, 442, 771 ;5，703，268 ;5，869，730 ;和6，107，509。常規(guī)工藝提供了將丙烯腈與粗乙腈分離，粗乙腈是有價(jià)值的副產(chǎn)物。用于將丙烯腈與粗乙腈分離的常規(guī)工藝通常涉及使用至少兩個(gè)塔:第一塔和第二塔。第一塔(也稱為回收塔)構(gòu)造成大致將丙烯腈和氰化氫(HCN)與乙腈分離。
[0003]圖1示出了用于將丙烯腈與粗乙腈分離的常規(guī)工藝。如圖1所示，來自丙烯腈吸收器(未示出)的進(jìn)料流I發(fā)送至第一塔10。進(jìn)料流I通常包含丙烯腈、氰化氫(HCN)、乙腈和水?；緵]有乙腈的水流2從第二塔20的底部處或附近再循環(huán)至第一塔10的上部，以便于通過提取蒸餾來將乙腈與丙烯腈和HCN分離。含有丙烯腈、HCN和來自進(jìn)料I的水中的一部分的流3從第一塔10的頂部移除。含有水和乙腈的液流4作為進(jìn)料從第一塔10的底部發(fā)送至第二塔20。來自第二塔20的蒸氣流5發(fā)送至第一塔10，以提供用于第一塔10中的蒸餾所需的熱。含有乙腈、水和少量丙烯腈和HCN的粗乙腈流6從第二塔20的頂部移除?；緵]有丙烯腈、HCN和乙腈且不作為水流2再循環(huán)回到第一塔10的剩余水流7在第二塔20的底部處或附近從第二塔20排出。
[0004]圖2示出了用于將丙烯腈與粗乙腈分離的另一常規(guī)工藝。如圖2所示，來自丙烯腈吸收器(未示出)的進(jìn)料流101發(fā)送至第一塔110。進(jìn)料流101通常包含丙烯腈、氰化氫(HCN)、乙腈和水?；緵]有乙腈的水流102從第一塔110的底部處或附近再循環(huán)至第一塔110的頂部，以便有助于通過提取蒸餾來將乙腈與丙烯腈和HCN分離。未從第一塔110的底部再循環(huán)至頂部的流102的部分從塔110作為流107排出。含有丙烯腈、HCN和來自進(jìn)料流101的水中的一部分的流103從第一塔110的頂部移除。含有來自第一塔110的水和乙腈的蒸氣側(cè)流104作為進(jìn)料發(fā)送至第二塔120。含有來自第二塔120的水和少量乙腈的液流105發(fā)送至第一塔110，以用于進(jìn)一步汽提(strip)乙腈。含有乙腈、水和少量丙烯腈和HCN的粗乙腈流106從第二塔120的頂部移除。為基本沒有丙烯腈、HCN和乙腈的水的流108從第二塔120的底部排出。
[0005]需要兩個(gè)塔系統(tǒng)的常規(guī)系統(tǒng)和方法昂貴，且兩個(gè)塔系統(tǒng)占據(jù)大量的土地空間。由于存在兩個(gè)塔，故常規(guī)設(shè)備和方法需要兩個(gè)壓力容器，包括兩個(gè)外殼、兩組頭部、兩組結(jié)構(gòu)和兩個(gè)容器或塔之間的互連管路、以及用于兩個(gè)容器或塔的兩塊土地。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]因此，本公開的一個(gè)方面在于提供一種克服或減少常規(guī)方法和設(shè)備的缺點(diǎn)的安全、有效且成本效益合算的方法和設(shè)備。
[0007]—方面，提供了一種設(shè)備，其包括塔，塔包括頂部區(qū)段、中間區(qū)段和底部區(qū)段。塔的中間區(qū)段構(gòu)造成接收第一流，第一流包括進(jìn)料流，進(jìn)料流包括丙烯腈、氰化氫(HCN)、乙腈和水。塔構(gòu)造成蒸餾第一流，且從第一流產(chǎn)生第二流，第二流包括基本沒有乙腈的水。塔構(gòu)造成成使第二流從塔的底部區(qū)段再循環(huán)至塔的頂部區(qū)段。塔構(gòu)造成在單個(gè)塔的頂部區(qū)段中產(chǎn)生第三流，第三流包括來自第一流的丙烯腈、HCN和水的一部分。塔包括由擋板限定的粗乙腈濃縮區(qū)域，粗乙腈濃縮區(qū)域位于塔的中間區(qū)段中。粗乙腈濃縮區(qū)域包括上體積和下體積。塔構(gòu)造成在粗乙腈濃縮區(qū)域的上體積中產(chǎn)生蒸氣流，蒸氣流包括水和乙腈，其基本沒有丙烯腈和HCN。粗乙腈濃縮區(qū)域包括上體積中的上出口，上出口構(gòu)造成允許基本沒有丙烯腈和HCN的包括水和乙腈的蒸氣流流出塔。
[0008]另一方面，一種用于將將乙腈與丙烯腈分離的工藝，包括將包括丙烯腈、HCN、乙腈和水的第一流提供至塔、在塔中蒸餾第一流來產(chǎn)生包括水且基本沒有乙腈的第二流、包括丙烯腈、HCN和水的第三流、和包括水和乙腈且基本沒有丙烯腈和HCN的第四流。在此方面中，第四流具有大約5到大約18重量％的乙腈。
[0009]一種用于將乙腈與丙烯腈分離的工藝，工藝包括:將包括丙烯腈、HCN、乙腈和水的第一流提供至塔；并且蒸餾第一流來產(chǎn)生包括水且基本沒有乙腈的第二流、包括丙烯腈、HCN和水的第三流、和包括水和乙腈且基本沒有丙烯腈和HCN的第四流，其中，第四流具有大約5到大約18重量％的乙腈。
[0010]優(yōu)選地，冷卻第四流來產(chǎn)生具有大約35到大約78重量％的乙腈的第五流。
[0011]優(yōu)選地，第四流的大約6重量％至大約12重量％傳送至乙腈分餾器。
[0012]優(yōu)選地，第一流的速率與第二流的速率之比為大約1.9至大約2.4。
[0013]優(yōu)選地，第一流的速率與第三流的速率之比為大約12至大約15.5。
[0014]優(yōu)選地，第一流的速率與傳送至乙腈分餾器的第五流的速率之比為大約257至大約 315。
[0015]優(yōu)選地，工藝在單個(gè)塔中進(jìn)行。
[0016]優(yōu)選地，第一流提供至塔的中間區(qū)段。
[0017]優(yōu)選地，塔的中間區(qū)段包括擋板和第一內(nèi)面壁。
[0018]優(yōu)選地，中間區(qū)段包括從大約5到大約40個(gè)托盤。
[0019]優(yōu)選地，中間區(qū)段包括從大約10到大約20個(gè)托盤。
[0020]優(yōu)選地，塔包括頂部區(qū)段，并且中間區(qū)段與頂部區(qū)段的直徑之比為大約1.5至大約 2.5。
[0021]本公開的以上和其它方面、特征和優(yōu)點(diǎn)將從其所示實(shí)施例的以下詳細(xì)說明中清楚，實(shí)施例將結(jié)合附圖來閱讀。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]本實(shí)用新型的示范實(shí)施例及其優(yōu)點(diǎn)的更完整的理解可通過考慮附圖參照以下說明來獲得，在附圖中，相似的參考標(biāo)號(hào)指出類似的特征，且其中:
[0023]圖1為常規(guī)設(shè)備的示意性流程圖；
[0024]圖2為另一個(gè)常規(guī)設(shè)備的示意性流程圖；
[0025]圖3為根據(jù)本公開的至少一個(gè)方面的實(shí)施例的示意性流程圖；
[0026]圖4為根據(jù)本公開的方面的方法的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0027]參照?qǐng)D3詳細(xì)地說明本公開的工藝和設(shè)備。
[0028]可提供設(shè)備300以用于將丙烯腈與粗乙腈分離。如圖3所示，來自丙烯腈吸收器(未示出)的進(jìn)料流301發(fā)送至第一塔310。進(jìn)料流301通常包含丙烯腈、氰化氫(HCN)、乙腈和水。進(jìn)料流301可與圖1所示的進(jìn)料流I和/或圖2所示的進(jìn)料流101相同或相似。
[0029]一方面，設(shè)備300包括單個(gè)塔310。單個(gè)塔310包括頂部區(qū)段330、中間區(qū)段340和底部區(qū)段350。單個(gè)塔310的中間區(qū)段340可構(gòu)造成接收第一或進(jìn)料流301，第一流301包括丙烯腈、氰化氫(HCN)、乙腈和水。第一流301可為來自丙烯腈吸收器(未示出)的流。第一流301可與圖1所示的第一流I和/或圖2所示的第一流101相同或相似。
[0030]單個(gè)塔310構(gòu)造成蒸餾第一流301，且從第一流301產(chǎn)生第二流302。第二流302可包括基本沒有乙腈的水。如在本文中使用的，基本沒有乙腈意思是具有大約0.0001或更少的重量％的乙腈的流，在另一方面中，大約0.00005或更少，且在又一方面中，大約0.00004或更少。單個(gè)塔310可構(gòu)造成將第二流302從底部區(qū)段350再循環(huán)至單個(gè)塔310的頂部區(qū)段330。流302可如圖3所示地穿過底部出口 410離開底部區(qū)段350，或在底部區(qū)段350附近離開。未從底部區(qū)段350再循環(huán)至頂部區(qū)段330的流302的部分可從塔310作為流307排出。流307可包括水，其基本沒有丙烯腈、HCN和乙腈。在一方面中，塔包括頂部區(qū)段和中間區(qū)段，且中間區(qū)段與頂部區(qū)段的直徑比為大約1.5至大約2.5，在另一方面中，大約1.75至大約2.25，且在又一方面中，大約1.8至大約2。
[0031]單個(gè)塔310可構(gòu)造成在頂部區(qū)段330中產(chǎn)生第三流303。第三流303可包括來自第一流301的丙烯腈、HCN和水的一部分。單個(gè)塔310可包括由擋板(baffle) 344和中間區(qū)段340的內(nèi)面壁(inter1r facing wall) 346限定的粗乙腈濃縮區(qū)域342。粗乙腈濃縮區(qū)域342可位于單個(gè)塔310的中間區(qū)段340中。粗乙腈濃縮區(qū)域342可包括上體積348和下體積352。粗乙腈濃縮區(qū)域342可構(gòu)造成在上體積348中產(chǎn)生第四流354。第四流354可為蒸氣流，其包括水和乙腈，基本沒有丙烯腈和HCN。如在本文中使用的，基本沒有丙烯腈意思是具有大約0.02或更少重量％的丙烯腈的流，在另一方面中，大約0.01重量％或更少，在又一方面中，大約0.005重量％或更少，且在再一方面中，大約0.001重量％或更少。如在本文中使用的，基本沒有HCN意思是具有大約0.25或更少重量％的HCN的流，在另一方面中，大約0.2重量％或更少，且在又一方面中，大約0.1重量％或更少。在另一方面中，第四流具有大約5至大約18重量％的乙腈，在另一方面中，大約5至大約15重量％，且在又一方面中，大約8至大約12重量％。
[0032]粗乙腈濃縮區(qū)域342包括上出口 356。上出口 356可構(gòu)造成允許第四流354流出粗乙腈濃縮區(qū)域342的上體積348。第四流354可穿過與上出口 356流體連通的導(dǎo)管或管線358流出單個(gè)塔310。第四流354可流至熱交換器360，其中第四流354中的蒸氣冷凝成液體，且然后穿過導(dǎo)管或管線352作為第五流366離開熱交換器360。流366的一部分可經(jīng)由導(dǎo)管或管線364再循環(huán)回到單個(gè)塔310。在此方面中，第四流的大約6至大約12重量％在進(jìn)一步處理之后傳送至乙腈分餾器，在另一方面中，大約7到大約11重量％，且在又一方面中，大約8到大約10重量％。流366可經(jīng)由導(dǎo)管或管線368發(fā)送至設(shè)備(未示出)來用于進(jìn)一步處理，例如，將乙腈與流366中的其它成分(如，水)分離。第五流具有大約35到大約78重量％的乙腈，在另一方面中，大約35到大約65重量％，在又一方面中，大約40到大約60重量％，且在再一方面中，大約45到大約55重量％。
[0033]在一個(gè)實(shí)施例中，粗乙腈濃縮區(qū)域342可包括在擋板344與內(nèi)面壁346之間延伸的多個(gè)托盤，其中底部托盤370位于下體積352處，且頂部托盤372位于上體積348處，且附加托盤(未示出)在底部托盤370與頂部托盤372之間。粗乙腈濃縮區(qū)域342中的托盤總數(shù)可為大約5到大約40個(gè)托盤，且在另一方面中，大約10到大約20個(gè)托盤。在實(shí)施例中，粗乙腈濃縮區(qū)域342中的托盤數(shù)目可為十五個(gè)托盤，其中頂部托盤372為第十五個(gè)托盤。管線364可與粗乙腈濃縮區(qū)域342的入口 374流體連通。入口 374可在粗乙腈濃縮區(qū)域342的頂部托盤372上方。入口 374可在上體積348的出口 356下方。
[0034]令人驚訝地發(fā)現(xiàn)了丙烯腈和乙腈餾分兩者的回收可根據(jù)圖3所示的實(shí)施例在單個(gè)塔中充分地獲得。根據(jù)本公開，可消除常規(guī)設(shè)備和方法中所需的第二塔，諸如，圖1中所示的第二塔20和圖3所示的塔120。通過消除對(duì)第二塔的需要，也不需要去往第二塔的進(jìn)料管線，諸如，圖1所示的用于流4的導(dǎo)管或管線，或圖2所示的用于側(cè)流104的導(dǎo)管或管線，或不需要相關(guān)聯(lián)的流量控制器和閥。
[0035]粗乙腈濃縮區(qū)域342可具有與導(dǎo)管或管線378流體連通的底部出口 376。底部出口 376可置于允許來自托盤370的液體中的大致全部從單個(gè)塔310移除的位置。例如，出口376可置于與托盤370相關(guān)聯(lián)且托盤370下方的密封盤383處。來自粗乙腈濃縮區(qū)域342的底部流380可從單個(gè)塔310穿過出口 376離開，且然后流動(dòng)通過管線378來用于進(jìn)一步處理和/或儲(chǔ)存。流382 (其可為流380中的全部或其一部分)可經(jīng)由與入口 386流體連通的導(dǎo)管或管線384返回至塔310。備選地，來自粗乙腈濃縮區(qū)域342的底部流380可在內(nèi)部導(dǎo)送至塔310的期望位置，例如，至托盤390 (如圖3所示)或托盤392，且消除管線378和384 (例如，如果不需要將底部流380發(fā)送至別處)。
[0036]塔310可包括粗乙腈濃縮區(qū)域342外的多個(gè)托盤。如圖3所示，粗乙腈濃縮區(qū)域342外的多個(gè)托盤可包括托盤388，390，392，394和396。托盤388可為底部區(qū)段350中的底部托盤。托盤390，392和394可為中間區(qū)段340中的中間托盤。托盤396可為區(qū)段330中的頂部托盤。附加托盤(未示出)可設(shè)在托盤388與390之間、托盤392與394之間，以及托盤394與396之間。粗乙腈濃縮區(qū)域342外的托盤可延伸跨過塔310的整個(gè)水平截面，例如，從側(cè)面或內(nèi)面壁398延伸至側(cè)面或內(nèi)面壁400的托盤388，390, 392，和從側(cè)面或內(nèi)面壁402延伸至側(cè)面或內(nèi)面壁404的托盤396。內(nèi)面壁400可包括內(nèi)面壁346。粗乙腈濃縮區(qū)域342外的附加托盤可延伸跨過塔310的部分水平截面，例如托盤394，其延伸跨過側(cè)部398至擋板344。塔310中粗乙腈濃縮區(qū)域342外的托盤的總數(shù)可在80與100個(gè)托盤之間。在實(shí)施例中，粗乙腈濃縮區(qū)域342外的塔310中的托盤數(shù)可為90個(gè)托盤。在實(shí)施例中，托盤396可為位于塔310中粗乙腈濃縮區(qū)域342外的第90個(gè)托盤。
[0037]如圖3所示，在實(shí)施例中，粗乙腈濃縮區(qū)域包括第一組多個(gè)托盤，第一組多個(gè)托盤在擋板344與第一內(nèi)面壁346之間延伸。第一組多個(gè)托盤中的托盤位于塔的不同高度處，且第一組多個(gè)托盤中的各個(gè)托盤包括延伸跨過粗乙腈濃縮區(qū)域342的截面的水平面。粗乙腈濃縮區(qū)域342包括下體積352中的底部托盤370、上體積348中的頂部托盤372，和粗乙腈濃縮區(qū)域的底部托盤與頂部托盤之間的至少一個(gè)托盤(未示出)。
[0038]如圖3所示，可提供下再循環(huán)回路。下再循環(huán)回路可構(gòu)造成將流的至少一部分從粗乙腈濃縮區(qū)域342的底部出口 376再循環(huán)至塔310的中間區(qū)段340的中間入口 386，中間入口 386位于粗乙腈濃縮區(qū)域342下方。下再循環(huán)回路的至少一部分可位于塔外。備選地，下再循環(huán)回路可位于塔內(nèi)。根據(jù)一方面，設(shè)備300提供了經(jīng)由管線384將流380再循環(huán)至塔310，并且/或者經(jīng)由管線378抽出流380且將流380發(fā)送至丙烯腈工廠的別處的能力。
[0039]如圖3中所示，塔可包括第二組多個(gè)托盤，第二組多個(gè)托盤位于粗乙腈濃縮區(qū)域342外，其中，第二組多個(gè)托盤中的托盤位于塔的不同高度處，且第二組多個(gè)托盤中的各個(gè)托盤包括延伸跨過塔的截面的水平面。
[0040]本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到的是，根據(jù)本公開，托盤394可為與托盤372相同的托盤，其中，擋板344延伸穿過托盤，而非托盤394為與托盤372分開的托盤。在該備選實(shí)施例中，托盤具有粗乙腈濃縮區(qū)域342外的部分和粗乙腈濃縮區(qū)域342中的分開部分。中間區(qū)段340中的附加托盤可具有粗乙腈濃縮區(qū)域342外的部分、和粗乙腈濃縮區(qū)域342中的分開部分。在另一個(gè)實(shí)施例中，擋板344可包括一系列擋板節(jié)段，其中，各個(gè)擋板節(jié)段在第一組多個(gè)托盤中的成對(duì)托盤之間延伸。
[0041]流301可穿過入口 408進(jìn)入塔310。入口 408可位于托盤394與托盤394上方的托盤(未示出)之間。托盤394可在從底部區(qū)段350起的第58到第68個(gè)托盤之間。在實(shí)施例中，托盤394為從底部區(qū)段350起的第64個(gè)托盤。
[0042]塔310的入口 386可位于中間區(qū)段340中的托盤370與托盤390之間。在實(shí)施例中，托盤390可為從底部區(qū)段350起的第25到第33個(gè)托盤之間，且托盤392可為從底部區(qū)段350起的第26到34個(gè)托盤之間。在實(shí)施例中，托盤390可為從底部區(qū)段350起的第29個(gè)托盤，且托盤392為從底部區(qū)段350起的第30個(gè)托盤。
[0043]塔310的入口 406可與流302流體連通。入口 406可位于塔310的頂部區(qū)段330中。入口 406可構(gòu)造成在托盤396上方將流302接收到塔310中。
[0044]流366可為具有乙腈和水且基本沒有丙烯腈和HCN的粗乙腈流。為流301的一部分且作為流307離開塔310的水可基本沒有丙烯腈、HCN和乙腈。流307可在塔310的底部區(qū)段350處或附近排出。
[0045]在一方面中，流量控制器357可構(gòu)造成調(diào)整閥359。在一方面中，控制器68可構(gòu)造成處理與測量參數(shù)對(duì)應(yīng)的一個(gè)或更多個(gè)信號(hào)?？刂破?8可構(gòu)造成確定測量參數(shù)是高于還是低于預(yù)定參數(shù)范圍?？刂破?8可構(gòu)造成若測量參數(shù)低于或高于預(yù)定參數(shù)范圍，則經(jīng)由通信線路或無線通信(圖1未示出)來調(diào)整一個(gè)或更多個(gè)裝置的操作。例如，當(dāng)測量參數(shù)在預(yù)定參數(shù)范圍外時(shí)，控制器68可構(gòu)造成調(diào)整穿過閥359，379和/或381的流量，諸如調(diào)整閥的開口尺寸。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到控制器68或類似控制器可位于流量控制器357遠(yuǎn)處(如圖1所示)，或可位于流量控制器357處且包括流量控制器357。
[0046]圖4示出根據(jù)本公開的方面的方法400的流程圖。方法400可使用如前所述的圖3所示的設(shè)備來執(zhí)行。步驟401包括將第一流接收到塔的中間區(qū)段中，第一流包括丙烯腈、氰化氫(HCN)、乙腈和水。步驟402包括在塔中蒸餾第一流且從第一流產(chǎn)生第二流，第二流包括水，其基本沒有乙腈。步驟403包括使第二流從塔的底部區(qū)段再循環(huán)至塔的頂部區(qū)段。步驟404包括在塔的頂部區(qū)段中產(chǎn)生第三流，第三流包括來自第一流的丙烯腈、HCN和水的一部分。步驟405包括在塔的粗乙腈濃縮區(qū)域的上體積中產(chǎn)生包括水和乙腈的第四流，其基本沒有丙烯腈和HCN，粗乙腈濃縮區(qū)域由塔的中間區(qū)段的擋板和第一內(nèi)面壁限定，粗乙腈濃縮區(qū)域位于塔的中間區(qū)段中。步驟406包括允許第四流流出塔。
[0047]在一方面中，該工藝可使用以下比率。第一流的速率與第二流的速率之比為大約1.9至大約2.4，在另一方面中，大約1.9至大約2.3，且在又一方面中，大約2.0至大約2.2。第一流的速率與第三流的速率之比為大約12至大約15.5，在另一方面中，大約12至大約15，且在又一方面中，大約12至大約14。第一流的速率與傳送至乙腈分餾器的第五流的速率之比為大約257至大約315，在另一方面中，大約260至大約310，且在又一方面中，大約275至大約300。
[0048]盡管在前述說明書中已經(jīng)關(guān)于其某些優(yōu)選實(shí)施例描述了本公開，且已出于示范目的闡明了許多細(xì)節(jié)，但對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員，將清楚的是，本公開容易產(chǎn)生附加實(shí)施例，且在此說明的某些細(xì)節(jié)可在不脫離本公開的基本原理的情況下較大地變化。應(yīng)理解的是，本公開的特征容易進(jìn)行改型、改變、變化或置換，而不脫離本公開的精神和范圍，或脫離權(quán)利要求的范圍。例如，各種構(gòu)件的大小、數(shù)目、尺寸和形狀可改變來適合特定應(yīng)用。因此，本文所示和所述的特定實(shí)施例僅出于示范目的。
【權(quán)利要求】
1.一種粗乙腈與丙烯腈的分離設(shè)備，包括: 塔，其包括頂部區(qū)段、中間區(qū)段和底部區(qū)段，所述中間區(qū)段構(gòu)造成接收第一流，所述第一流包括丙烯腈、氰化氫(HCN)、乙腈和水； 所述塔構(gòu)造成蒸餾所述第一流且從所述第一流產(chǎn)生第二流，所述第二流包括基本沒有乙腈的水； 所述塔構(gòu)造成將所述第二流從所述塔的底部區(qū)段再循環(huán)至頂部區(qū)段； 所述塔構(gòu)造成在所述塔的頂部區(qū)段中產(chǎn)生第三流，所述第三流包括來自所述第一流的丙烯腈、HCN和水的一部分； 所述塔包括由所述塔的中間區(qū)段的擋板和第一內(nèi)面壁限定的粗乙腈濃縮區(qū)域，所述粗乙腈濃縮區(qū)域位于所述塔的中間區(qū)段中，所述粗乙腈濃縮區(qū)域包括上體積和下體積； 所述塔構(gòu)造成在所述粗乙腈濃縮區(qū)域的上體積中產(chǎn)生第四流，所述第四流包括水和乙腈，其基本沒有丙烯腈和HCN; 所述粗乙腈濃縮區(qū)域包括所述上體積中的上出口，所述上出口構(gòu)造成允許包括水和乙腈，基本沒有丙烯腈和HCN的蒸氣流流出所述塔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，還包括熱交換器，所述熱交換器構(gòu)造成接收并且冷卻所述第四流。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，還包括上循環(huán)回路，所述上循環(huán)回路構(gòu)造成將所述第四流的至少一部分在所述熱交換器中得到冷卻之后再循環(huán)至所述粗乙腈濃縮區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，所述粗乙腈濃縮區(qū)域包括與再循環(huán)回路流體連通的上入口，所述上入口構(gòu)造成從所述再循環(huán)回路接收在所述熱交換器中得到冷卻之后的所述第四流的該一部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，所述上入口位于所述粗乙腈濃縮區(qū)域的上出口下方。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于，所述粗乙腈濃縮區(qū)域包括第一組多個(gè)托盤，所述第一組多個(gè)托盤在所述擋板與所述第一內(nèi)面壁之間延伸，其中，所述第一組多個(gè)托盤中的托盤位于所述塔的不同高度處，并且所述第一組多個(gè)托盤中的各個(gè)托盤包括延伸跨過所述粗乙腈濃縮區(qū)域的截面的水平面，其中，所述粗乙腈濃縮區(qū)域包括所述下體積中的底部托盤、所述上體積中的頂部托盤、和所述粗乙腈濃縮區(qū)域的底部托盤與頂部托盤之間的至少一個(gè)托盤。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于，所述粗乙腈濃縮區(qū)域中的托盤總數(shù)為大約5到大約40個(gè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于，所述粗乙腈濃縮區(qū)域中的托盤總數(shù)為大約10到大約20個(gè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于，所述粗乙腈濃縮區(qū)域的上入口位于所述粗乙腈濃縮區(qū)域的頂部托盤上方。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于，所述粗乙腈濃縮區(qū)域包括底部出口，所述底部出口位于所述下體積中且在所述粗乙腈濃縮區(qū)域的底部托盤下方。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，密封盤包括所述粗乙腈濃縮區(qū)域的底部出口，所述密封盤構(gòu)造成從所述粗乙腈濃縮區(qū)域的底部托盤接收液體。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于，還包括下再循環(huán)回路，所述下再循環(huán)回路構(gòu)造成將第六流的至少一部分從所述粗乙腈濃縮區(qū)域的底部出口再循環(huán)至所述塔的中間區(qū)段的中間入口，所述中間入口位于所述粗乙腈濃縮區(qū)域下方。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于，所述下再循環(huán)回路的至少一部分位于所述塔外。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于，所述下再循環(huán)回路位于所述塔內(nèi)。
15.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于，所述塔包括第二組多個(gè)托盤，所述第二組多個(gè)托盤位于所述粗乙腈濃縮區(qū)域外，其中，所述第二組多個(gè)托盤中的托盤位于所述塔的不同高度處，且所述第二組多個(gè)托盤中的各個(gè)托盤包括延伸跨過所述塔的截面的水平面。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其特征在于，所述第二組多個(gè)托盤中的至少一個(gè)托盤從第二內(nèi)面壁延伸至所述擋板，其中，所述第二內(nèi)面壁通過所述擋板與所述粗乙腈濃縮區(qū)域分開。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其特征在于，所述第二組多個(gè)托盤的總數(shù)在80與100個(gè)托盤之間。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其特征在于，所述第二組多個(gè)托盤的總數(shù)為90個(gè)托盤。
19.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于，所述擋板豎直地延伸穿過至少一個(gè)托盤，所述至少一個(gè)托盤具有延伸跨過粗乙腈區(qū)域的截面的水平面，和延伸跨過所述粗乙腈區(qū)域外的所述塔的截面的水平面。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其特征在于，所述塔包括第二組多個(gè)托盤，所述第二組多個(gè)托盤位于所述粗乙腈濃縮區(qū)域外，其中，所述第二組多個(gè)托盤中的托盤位于彼此不同的高度處，且所述第二組多個(gè)托盤中的各個(gè)托盤包括延伸跨過所述塔的截面的水平面。
21.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于，所述擋板包括一系列擋板節(jié)段，其中，各個(gè)擋板節(jié)段在所述第一組多個(gè)托盤的成對(duì)托盤之間延伸。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其特征在于，所述塔包括第二組多個(gè)托盤，所述第二組多個(gè)托盤位于所述粗乙腈濃縮區(qū)域外，其中，所述第二組多個(gè)托盤中的托盤位于所述塔的不同高度處，且所述第二組多個(gè)托盤中的各個(gè)托盤包括延伸跨過所述塔的截面的水平面。
23.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述中間區(qū)段的直徑與所述頂部區(qū)段的直徑之比為大約1.5至大約2.5。
【文檔編號(hào)】B01D3/00GK204208324SQ201420285679
【公開日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】T.R.麥克唐奈, J.R.庫奇, D.R.瓦納, P.T.瓦赫滕多夫 申請(qǐng)人:英尼奧斯歐洲股份公司