添加抑制劑的頭餾分塔塔頂設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種用于制造丙烯腈和甲基丙烯腈的改進的方法。特別是，本實用新型涉及氰化氫(HCN)的改進的頭飽分塔(heads column)塔頂處理。
【背景技術】
[0002]已知用于制造丙烯腈和甲基丙烯腈的多種方法和系統；參見例如，美國專利號6, 107, 509ο如美國專利號6，107,509中記錄的，常規的方法通常涉及在已完成烴(選自丙烷、丙烯或異丁烯)，氨和氧在催化劑存在下的直接反應后，通過以下方法回收和純化產生的丙烯腈/甲基丙烯腈:將含有丙烯腈/甲基丙烯腈的反應器流出物輸送至第一塔(驟冷)，其中使用第一含水流冷卻反應器流出物，將經冷卻的含有丙烯腈/甲基丙烯腈的流出物輸送至第二塔(吸收器)，其中經冷卻的流出物與第二含水流接觸以將丙烯腈/甲基丙烯腈吸收到第二含水流中，將含有丙烯腈/甲基丙烯腈的第二含水流從第二塔輸送至第一蒸餾塔(回收塔)用于使粗品丙烯腈/甲基丙烯腈與第二含水流分離，和將已分離的粗品丙烯腈/甲基丙烯腈輸送至第二蒸餾塔(頭餾分塔)以從粗品丙烯腈/甲基丙烯腈除去至少一些雜質，和將部分純化的丙烯腈/甲基丙烯腈輸送至第三蒸餾塔(產物塔)以得到產物丙烯腈/甲基丙烯腈。美國專利號4，234，510 ;3，885，928 ;3，352，764 ;3，198，750和3，044，966說明丙烯腈和甲基丙烯腈的典型的回收和純化方法。
[0003]丙烯腈制造方法生產非常毒性的HCN終產物。在設備操作或維修期間，為了使人暴露于HCN最小化，有用的是使可以處理HCN的設備具有低泄漏風險。一種方法是使用重力流動來消除在HCN使用(service)中對泵的需求。然而，在丙稀腈設備HCN塔或頭飽分塔中，污染(特別是塔板的污染)通常成為問題。HCN的聚合在丙烯腈生產中成為問題。
【實用新型內容】
[0004]因此，本公開的一方面提供一種克服或減少常規方法的缺點的安全、有效和成本高效的方法和設備。
[0005]在一方面，所述設備包含頭餾分塔。所述頭餾分塔設置成接受粗品腈類原料流和蒸餾粗品腈類原料流，并且生產在頭餾分塔頂部的包含HCN的頭餾分塔塔頂物流以及在頭餾分塔底部的包含丙烯腈產物的頭餾分塔底部液體。在一方面，所述設備包含塔頂系統。所述塔頂系統包含頭餾分塔冷凝器。所述頭餾分塔冷凝器設置成冷凝頭餾分塔塔頂物流。所述塔頂系統設置成將至少一部分冷凝的頭餾分塔塔頂物流作為回流物流通過回流管線輸送至頭餾分塔和/或輸送至HCN儲存容器、HCN使用者或處置(disposal)中的至少一個。所述設備包含酸添加系統。在一方面，所述酸添加系統設置成將酸加入到入口，以保持在頭餾分塔冷凝器下游的HCN終產物中預定的酸濃度，和保持在頭餾分塔底部液體中預定的酸濃度。所述入口選自頭餾分塔冷凝器的入口、回流管線的入口、頭餾分塔的入口和位于頭餾分塔冷凝器下游的排放冷凝器的入口。
[0006]本實用新型請求保護:
[0007]1.一種設備，所述設備包含:
[0008]頭餾分塔，所述頭餾分塔設置成接受粗品腈類原料流和蒸餾粗品腈類原料流，并且生產在頭餾分塔頂部的包含HCN的頭餾分塔塔頂物流以及在頭餾分塔底部的包含丙烯腈產物的頭餾分塔底部液體；
[0009]塔頂系統，所述塔頂系統包含頭餾分塔冷凝器，所述頭餾分塔冷凝器設置成冷凝頭餾分塔塔頂物流，以提供冷凝的頭餾分塔塔頂物流，所述塔頂系統設置成將至少一部分冷凝的頭餾分塔塔頂物流作為回流物流通過回流管線輸送至頭餾分塔和/或輸送至HCN儲存容器、HCN使用者或處置中的至少一個；和
[0010]酸添加系統，所述酸添加系統設置成將酸加入到入口，以保持在頭餾分塔冷凝器下游的HCN終產物中預定的酸濃度，和保持在頭餾分塔底部液體中預定的酸濃度，其中所述入口選自頭餾分塔冷凝器的入口、回流管線的入口、頭餾分塔的入口和位于頭餾分塔冷凝器下游的排放冷凝器的入口。
[0011]2.項目I的設備，其中所述塔頂系統還包含第一接合處，其中將冷凝的頭餾分塔塔頂物流分成回流物流和HCN終產物物流，其中所述塔頂系統設置成將HCN終產物物流輸送至HCN儲存容器和/或輸送至HCN使用者和/或輸送至處置。
[0012]3.項目2的設備，其中所述排放冷凝器設置成從頭餾分塔冷凝器的出口接受蒸氣物流和將所述蒸氣物流冷凝以形成底部排放冷凝器流出物。
[0013]4.項目3的設備，其中所述塔頂系統設置成將底部排放冷凝器流出物與冷凝的頭餾分塔塔頂物流在第二接合處合并，所述第二接合處在第一接合處的上游。
[0014]5.項目I的設備，所述設備還包含泵，所述泵設置成將至少一部分被冷凝器冷凝后的頭餾分塔塔頂物流作為流經回流管線的回流物流泵送至頭餾分塔。
[0015]6.項目4的設備，所述設備還包含泵，所述泵設置成將至少一部分被冷凝器冷凝后的頭餾分塔塔頂物流作為流經回流管線的回流物流泵送至頭餾分塔。
[0016]7.項目6的設備，其中所述泵位于第二接合處和第一接合處之間。
[0017]8.項目7的設備，其中所述頭餾分塔在部分真空下蒸餾粗品腈類原料流。
[0018]9.項目8的設備，其中所述頭餾分塔在0.044-0.090 MPa絕對壓力的部分真空下蒸餾粗品腈類原料流。
[0019]10.項目6的設備，其中所述泵為無密封墊的泵。
[0020]11.項目I的設備，其中頭餾分塔中的流體通過再沸器加熱。
[0021]12.項目11的設備，其中所述再沸器為熱虹吸再沸器。
[0022]13.項目11的設備，其中所述再沸器為備用再沸器，所述備用再沸器設置成加熱頭餾分塔中的流體和產物塔中的流體。
[0023]14.項目12的設備，其中貧水用作再沸器的熱源。
[0024]15.項目3的設備，其中所述頭餾分塔冷凝器設置成接受第一冷卻劑，所述第一冷卻劑當進入頭餾分塔冷凝器時的第一溫度比進入頭餾分塔冷凝器的頭餾分塔塔頂物流的溫度低，所述第一冷卻劑當離開頭餾分塔冷凝器時的第二溫度大于第一冷卻劑的第一溫度。
[0025]16.項目15的設備，其中所述排放冷凝器設置成接受第二冷卻劑，所述第二冷卻劑當進入排放冷凝器時的第一溫度比從頭餾分塔冷凝器進入排放冷凝器的蒸氣物流低，所述第二冷卻劑當離開排放冷凝器時的第二溫度大于第二冷卻劑的第一溫度，其中所述第二冷卻劑的第一溫度低于第一冷卻劑的第一溫度。
[0026]17.項目16的設備，其中所述用于排放冷凝器的第二冷卻劑的第一溫度為-10至10。。。
[0027]18.項目3的設備，其中所述排放冷凝器設置成產生排放冷凝器蒸氣物流。
[0028]19.項目18的設備，所述設備還包含火舌，所述火舌設置成燃燒排放冷凝器蒸氣物流。
[0029]20.項目I的設備，其中所述酸選自乙酸和乙醇酸。
[0030]21.項目I的設備，其中所述在頭餾分塔底部液體中預定的酸濃度足以減少在頭餾分塔底部液體中的聚合物形成。
[0031]22.項目I的設備，所述設備還包含pH傳感器，所述pH傳感器設置成測量在頭餾分塔底部中液體的pH。
[0032]23.項目22的設備，其中所述酸添加系統設置成以約0.5_約6 kg/T由設備生產的丙烯腈產物的量加入酸。
[0033]24.項目I的設備，所述設備還包含控制器，所述控制器設置成處理對應于與頭餾分塔底部液體相關的測量參數的信號，所述控制器還設置成如果測量參數高于或低于與頭餾分塔底部液體相關的預定參數范圍，通過酸添加系統調節酸的添加。
[0034]25.項目I的設備，所述設備還包含二氧化硫添加系統，所述二氧化硫添加系統設置成將二氧化硫加入到入口，所述入口選自回流管線的入口和在頭餾分塔的頂部塔板處的頭餾分塔入口。
[0035]26.項目25的設備，其中所述二氧化硫添加系統設置成以足以抑制加入二氧化硫的下游的HCN聚合的量加入二氧化硫。
[0036]27.項目26的設備，其中所述二氧化硫添加系統設置成以在HCN終產物中提供預定二氧化硫濃度的量加入二氧化硫。
[0037]28.項目26的設備，其中所述在HCN終產物中的預定二氧化硫濃度為約200-400ppm0
[0038]29.項目I的設備，其中所述設備還包含傾析器，所述傾析器設置成從頭餾分塔的第一塔板接受液體和在傾析器的傾析側中產生傾析的有機相物流。