丙烯腈的高效吸收方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及丙烯腈生產(chǎn)工藝中的丙烯腈的高效吸收方法。
【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高效吸收方法。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:丙烯腈的高效吸收方法，含丙烯腈、乙腈、氫氰酸和水的原料氣相物流和原料液相物流分別進(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、氫氰酸和水的第一吸收塔輕組分，第一吸收塔輕組分進(jìn)入第二吸收塔底部，在第一吸收塔塔釜采出含丙烯腈、乙腈、氫氰酸和水的第一吸收塔吸收液；第一吸收塔吸收液的部分作為第一吸收塔循環(huán)液經(jīng)循環(huán)冷卻返回第一吸收塔中部；第一吸收塔輕組分在第二吸收塔經(jīng)貧水吸收、經(jīng)冷量回收后外排第二吸收塔輕組分，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。
[0007]上述技術(shù)方案中，所述第一吸收塔的操作溫度優(yōu)選范圍為3.0?40.0°C，操作壓力以表壓計(jì)優(yōu)選范圍為0.02?0.08MPa,理論塔板數(shù)優(yōu)選范圍為5?30，原料液相物流進(jìn)料位置優(yōu)選范圍在2?28理論塔板處。
[0008]上述技術(shù)方案中，所述第二吸收塔的操作溫度優(yōu)選范圍為2.0?30.0°C，操作壓力以表壓計(jì)優(yōu)選范圍為0.01?0.07MPa，理論塔板數(shù)優(yōu)選范圍為7?35。
[0009]上述技術(shù)方案中，第一吸收塔優(yōu)選自填料塔、板式塔或空塔，更優(yōu)選采用填料塔。
[0010]上述技術(shù)方案中，第二吸收塔優(yōu)選自填料塔、板式塔或空塔，更優(yōu)選地采用填料+?
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[0011]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述第一吸收塔與第二吸收塔貧水輸入貧水的總重量與原料氣相物流(1)的重量比優(yōu)選為1.5?3.0。
[0012]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，第一吸收塔吸收液的循環(huán)與采出重量比為0.1?1.0 ;循環(huán)吸收液的冷卻溫度優(yōu)選范圍為3.0?20.0°C。循環(huán)吸收液至第一吸收塔的進(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，優(yōu)選地，所述輸入第一吸收塔的貧水與輸入第二吸收塔的貧水的重量之比優(yōu)選為0.1?0.8。
[0014]本發(fā)明中所述的壓力均為表壓。
[0015]本發(fā)明中由于采用貧水雙段吸收復(fù)合吸收液循環(huán)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1.99，吸收液丙烯腈濃度提高至6.0% wt，取得了較好的技術(shù)效果。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明丙烯腈的高效吸收方法的流程示意圖。
[0017]圖2為工業(yè)用丙烯腈吸收塔示意圖。
[0018]圖1中，1為來自后冷卻器的原料氣相物流，2為來自后冷卻器的原料液相物流，3為第一吸收塔輕組分，4為第一吸收塔的塔頂進(jìn)料，5為采出的第一吸收塔吸收液，6為第二吸收塔塔釜液，7為第二吸收塔吸收水(貧水)，8為外排的第二吸收塔輕組分，9為第一吸收塔循環(huán)液，10為第一吸收塔吸收水(貧水)，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，4a為第一吸收塔塔釜采出泵，5a為循環(huán)吸收液冷卻器。
[0019]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。
[0020]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和液相兩股物流，氣相中除含有丙烯腈、乙腈、氫氰酸以及少量的有機(jī)物外，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，液相水溶液，與氣相含有相同溫度，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?7V )，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)?、水蒸汽?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〉，除部分循環(huán)冷卻返回第一吸收塔中部外，其余進(jìn)入后續(xù)的精制單元。
[0021]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】
[0022]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。
[0023]【實(shí)施例1】
[0024]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/小時(shí)，丙烷103.3千克/小時(shí)，丙烯248.9千克/小時(shí)。液相各組分流量為:丙烯腈422.7千克/小時(shí)，乙腈42.4千克/小時(shí)，氫氰酸46.