用于控制急冷塔pH的系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]提供了一種用于控制急冷塔pH的工藝。更具體地，該工藝包括向急冷塔添加酸來在來自一個或更多急冷塔后冷卻器的冷凝物中提供大約3.5至大約7的pH。
【背景技術】
[0002]丙烯腈是一種主要用作單體的重要的常用化學品，該單體用于各種聚合體材料的制造，例如在紡織品中和在樹脂(例如，ABS和SAN樹脂)中使用的丙烯酸纖維用的聚合體。世界范圍內，丙烯腈以超出四百萬公噸每年的量被生產。用于制造丙烯腈或其它烯不飽和腈(例如，甲基丙烯腈)的最常用的工藝為，使用空氣或其它分子氧的源作為氧化劑，使適當的碳氫化合物(例如，用于丙烯腈的制造的丙烯或丙烷、或用于甲基丙烯腈的制造的異丁烯)在氨氧化反應器中在氨的存在下反應。也稱為氨氧化反應的這樣的氧化反應典型地在液化的催化劑床中使用固體、微粒、非均勻催化劑，以催化氨氧化反應并且以可接受的轉化和產量提供期望的丙烯腈或甲基丙烯腈。除了產生烯不飽和腈之外，這樣的氨氧化反應還通常產生其它有機化合物，例如，乙腈、氰化氫(HCN)以及其它副產物。例如在均通過引用并入本文的美國專利號4，503，001,4, 767，878,4, 863，891以及5，093，299中公開了用于碳氫化合物供應向丙烯腈的催化氨氧化的工藝。
[0003]在用于回收這樣的碳氫化合物氨氧化(例如，用來形成丙烯腈的丙烯的氨氧化)的產物的商業(yè)實踐中廣泛地使用的工藝通常包括如下步驟:a)將來自氨氧化反應器的流出物在急冷器或塔中與含水急冷液接觸來中和氨并冷卻氣態(tài)流出物；b)將急冷的氣態(tài)流出物與水在吸收器中接觸，從而形成包括氨氧化產物的含水溶液；c)使含水溶液在蒸餾塔中遭受水抽提蒸餾；以及d)從塔的頂部移除包括不飽和腈和一些水的第一塔頂蒸汽流，并且從塔的底部收集包含水和污染物的液體廢水。烯不飽和腈(例如，丙烯腈)的進一步凈化可通過使塔頂蒸汽流行進至第二蒸餾塔來從丙烯腈移除至少一些雜質且進一步蒸餾部分凈化的丙烯腈來實現。
[0004]來自氨氧化反應器的流出物大體包含一定量的氨。因而，在急冷塔中使用的急冷液還可包含強無機酸(例如，硫酸)，來與其反應并因而形成氨的水溶性鹽，例如，硫酸銨。包含硫酸銨和其它成分的使用或耗費的急冷流體典型地以環(huán)境安全的方式被處理或布置。
[0005]在急冷塔中的pH的控制是重要的。必須將未轉化的行進穿過反應器的任何氨中和。如果未中和，那么氨可與丙烯腈反應來形成各種聚合體并引起積垢。氨還可有助于HCN的聚合作用。在急冷塔中的有效的PH控制的缺乏導致產物的損失。

【發(fā)明內容】

[0006]控制急冷塔pH的工藝提供了具有穩(wěn)定和接近不變的pH的急冷塔流。在現有工藝中的冷凝流的連續(xù)PH測量消除了急冷液的直接pH測量帶有的問題。例如，急冷塔液體自身包括導致PH探針和樣品線路阻塞的常見故障的特性。驚人地且未意料到地，急冷塔冷凝物提供了直接與急冷塔PH相關的更清潔流并且以小偏移追蹤急冷塔pH。
[0007]用于控制急冷塔pH的工藝包括向急冷塔添加酸來控制在來自一個或更多急冷塔的急冷塔流出物中的pH。在一個方面中，該工藝包括測量急冷塔冷凝物的pH和調整添加至急冷塔的酸的量來在冷凝物中維持大約3.5至大約7、在另一方面中為大約3.5至大約6、且在另一方面中為大約5至大約5.5的pH。冷凝物pH的測量提供了用于控制向急冷塔的酸添加的一致且精確的程序。
[0008]用于降低在來自急冷塔的急冷流出物中的氨的工藝包括將急冷流出物輸送至急冷塔后冷卻器；測量來自急冷塔后冷卻器的冷凝物的PH ;以及向急冷塔添加酸。在該方面中，工藝包括向急冷塔添加酸來在來自急冷塔后冷卻器的冷凝物中提供大約3.5至大約7、在另一方面中為大約3.5至大約6、且在另一方面中為大約5至大約5.5的pH。
[0009]用于控制急冷塔pH的工藝包括:測量來自急冷塔流出物的冷凝物的pH，其中，冷凝物具有大約5%重量或更少的丙烯腈、和/或大約I %重量或更少的HCNjP /或大約
0.05%重量或更少的氨、和/或大約0.01%重量或更少的溶解硫酸鹽；以及向急冷塔添加酸。在該方面中，工藝包括向急冷塔添加酸來在來自急冷塔的冷凝物中提供大約3.5至大約7、在另一方面中為大約3.5至大約6、且在另一方面中為大約5至大約5.5的pH。
[0010]用于控制在急冷塔中的氨中和的工藝包括:向急冷塔添加酸且測量來自急冷塔流出物的冷凝物的PH，其中，冷凝物具有大約5%重量或更少的丙烯腈、和/或大約1%重量或更少的HCNjP /或大約0.05%重量或更少的氨、和/或大約0.01 %重量或更少的溶解硫酸鹽，其中，添加至急冷塔的酸提供大約90%或更多的氨中和。在該方面中，工藝包括向急冷塔添加酸來在來自急冷塔流出物的冷凝物中提供大約3.5至大約7、在另一方面中為大約
3.5至大約6、且在另一方面中為大約5至大約5.5的pH。
[0011]用于控制急冷塔pH的系統(tǒng)包括:急冷塔，其構造為向急冷塔后冷卻器供應急冷塔流出物，該急冷塔后冷卻器構造為提供冷凝物；pH傳感器，其用于監(jiān)測來自急冷塔后冷卻器的冷凝物的PH ;以及控制器，其電連接至pH傳感器和酸控制閥，該酸控制閥構造為控制到急冷塔的酸流；其中控制器構造為增加或減少穿過酸控制閥的酸流。
【附圖說明】
[0012]該工藝的數個方面的上述和其它方面、特征以及優(yōu)點將從下列圖示變得更加顯而易見。
[0013]圖1大體不出了急冷塔和后冷卻器。
[0014]遍及附圖，相對應的參考標號指示相對應的部件。本領域技術人員將理解在附圖中的元件出于簡易性和清晰性被示出，并且不必遵循比例繪制。例如，在附圖中的其中一些元件的尺寸可相對其它元件夸大，來有助于改善各種方面的理解。此外，在商業(yè)上可實行的方面中有用或必須的常用但充分理解的元件通常未被繪出，以便促進這些各方面的更少被阻礙的視圖。
【具體實施方式】
[0015]下列描述不以被限制的意義采取，而是僅僅出于描述示例性實施例的一般原理的目的進行。本發(fā)明的范圍應當參照權利要求確定。
[0016]如下，關于附圖進一步描述對該工藝和用于執(zhí)行該工藝的設備的參考。
[0017]如在圖1所顯示，急冷塔10包括第一部分28和第二部分30，第一部分28定位在第二部分30下面。急冷塔10的第一部分28包括構造為接收氣體流或反應器流出物12的入口 32。氣體流或反應器流出物12可包括丙烯腈和氨。急冷塔10的第二部分30包括構造為接收含水流或急冷液16的多級噴灑系統(tǒng)34。含水流或急冷液16可包括酸36。
[0018]在一方面中，工藝包括在工業(yè)生產液流進入急冷塔之前向工業(yè)生產液流添加酸。在該方面中，工藝包括在接合點40處經由管線38向急冷液16添加酸36。酸36可包括任何合適的酸，例如硫酸(諸如98%的硫酸)。
[0019]急冷液16可包括離開急冷塔10的底部42和穿過管線44的流出物或急冷塔底部流。在一方面中，流出物或急冷塔底部流可包括按重量大約45%或更少、在另一方面中為按重量大約10至大約25%且在另一方面中為按重量大約15至大約21%的硫酸銨的濃度。
[0020]水可通過入口 48經由管線46添加至急冷塔10，或者另外地可添加至急冷液16或由流16和44形成的液體再循環(huán)