提高丙烯腈吸收效率的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及丙烯腈生產工藝中的丙烯腈的吸收方法。
【背景技術】
[0002]丙烯腈是一種重要的有機化工基本原料，主要用來生產腈綸、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)、聚丙烯腈、丙烯酰胺、丁腈橡膠等化工產品，其副產乙腈是優良溶劑和有機合成中間體，副產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。丙烯腈生產工藝經歷氰乙醇法和乙炔法。目前，國內外生產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器進行反應，反應熱用軟水循環回收，發生高壓蒸汽，反應后氣體經急冷、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中的主要工藝過程。由于丙烯氨氧化反應是一個體積放大反應，降低反應壓力有利于丙烯腈主反應的進行，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。同時，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、生產能力大，同時能防堵的丙烯腈吸收塔。文獻US363607介紹了降低丙烯腈產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，從而減少丙烯腈產品中甲基丙烯腈的含量。文獻US363608介紹了另一種降低丙烯腈產品中甲基丙烯腈含量的工藝。文獻CN1153760C公開了一種丙烯腈生產工藝，其改進之處是吸收塔采用噴嘴提供第二吸收水。
[0004]現有文獻或報道中，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標的前提下，如何提高吸收液丙烯腈濃度、降低吸收水量的問題。
【發明內容】
[0005]本發明所要解決的技術問題是以往文獻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標的前提下，該方法具有吸收液中丙烯腈濃度高、吸收水量小的的優點。
[0006]為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下: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進入第二吸收塔底部，在第二吸收塔經貧水吸收和經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]上述技術方案中，第一吸收塔的操作溫度優選為3.0?40.0°C。
[0010]上述技術方案中，第一吸收塔的操作壓力優選范圍為0.02?0.08MPa。
[0011]上述技術方案中，第一吸收塔的理論塔板數優選為5?30。
[0012]上述技術方案中，第一吸收塔處液相原料進料位置優選范圍在2?28理論塔板處。
[0013]上述技術方案中，第二吸收塔的操作溫度優選范圍為2.0?30.0°C。
[0014]上述技術方案中，第二吸收塔的操作壓力優選范圍為0.01?0.07MPa。
[0015]上述技術方案中，第二吸收塔的理論塔板數優選范圍為7?35。
[0016]上述技術方案中，第一吸收塔和第二吸收塔獨立優選自填料塔、板式塔或空塔，更優選填料塔。
[0017]上述技術方案中，經第一吸收塔頂部輸入的貧水與經第二吸收塔頂部輸入的貧水的重量之比優選為0.1?0.8。
[0018]上述技術方案中，經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入第一吸收塔的氣相原料物流重量比優選為1.5?3.0。
[0019]本發明申請文件中的壓力均指表壓。
[0020]本發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標的前提下，貧水(吸收水)量有所降低，吸收液中丙烯腈濃度得到提高，從而使吸收液后續的分離精制的能耗有所降低。經試驗證明采用本發明的技術方案，液汽重量比降低至1.95，吸收液丙烯腈濃度提高至6.10% wt，取得了較好的技術效果。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發明丙烯腈的吸收效率的流程示意圖。
[0022]圖2為工業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的貧水，8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工藝中，除氨急冷后的氣體經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物夕卜，還含有大量的二氧化碳，氮氣、水蒸汽等輕組分，溫度一般為20?45°C，進入本發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，經冷卻至10°C左右進入第一吸收塔的中部。從后續精制單元來的貧水(大部分為水，含有少量有機雜質)經換熱調溫后(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入第二吸收塔塔頂，在第二吸收塔內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、氮氣、水蒸汽等)外排進行后續處理，第二吸收塔吸收下來的丙烯腈、乙腈、氫氨酸等有機物水溶液經泵壓，與第二物流貧水一起送至第一吸收塔的頂部，在第一吸收塔內與上升的氣相逆流接觸，吸收后的氣相物流進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)進入后續的精制單元。
[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]下面通過實施例對本發明作進一步闡述。
【具體實施方式】
[0028]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，本發明進一步用以下具體實施例進行說明，但本發明絕非限于這些例子。
[0029]【實施例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，分別進入第一吸收塔的底部和中部，貧水進入第一、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，乙腈165.1千克/小時，氫氰酸594.7千克/小時，水1401.6千克/小時，丙烯醛
15.4千克/小時，一氧化碳360.9千克/小時，二氧化碳1214.5千克/小時，氧氣705.1千克/小時，氮氣32477.7千克/小