用于工藝流的蒸發系統的制作方法
【技術領域】
[0001]提供一種用于從工藝流(process stream)移除重有機雜質的工藝。更具體地,該工藝包括提供工藝流和在蒸發系統中將水與來自工藝流的重有機物分離。蒸發系統對于提供含水冷凝物和液體殘余物有效。
【背景技術】
[0002]已知用于制造丙烯腈和甲基丙烯腈的各種工藝和系統；例如參見美國專利N0.6，107, 509。典型地，通過選自丙烷、丙烯或異丁烯的碳氫化合物、氨和氧氣在存在催化劑的情況下的直接反應所產生的丙烯腈/甲基丙烯腈的回收和提純通過將包含丙烯腈/甲基丙烯腈的反應器流出物運輸至第一塔(column)(驟冷(quench))(在那里利用第一含水流(aqueous stream)來冷卻反應器流出物)、將包含丙烯腈/甲基丙烯腈的被冷卻的流出物運輸到第二塔(吸收器)中(在那里被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)、將包含丙烯腈/甲基丙烯腈的第二含水流從第二塔運輸至用于將原始的丙烯腈/甲基丙烯腈從第二含水流分離的第一蒸餾塔(回收塔)并且將被分離的原始的丙烯腈/甲基丙烯腈運輸至第二蒸餾塔(頭餾分塔(heads column)以從原始的丙烯腈/甲基丙烯腈移除至少一些雜質并且將部分地凈化的丙烯腈/甲基丙烯腈運輸至第三蒸懼塔(成品塔(product column))以獲得成品丙烯腈/甲基丙烯腈來完成。美國專利 Nos.4，234，510,3, 885，928,3, 352，764,3, 198，750 和 3，044，966 說明典型的用于丙烯腈和甲基丙烯腈的回收和提純工藝。
[0003]在美國專利N0.4，334，965中來說明用于回收烯腈的工藝。如在美國專利N0.4，334，965中所述，多級蒸發器被用于從提取蒸懼或剝離塔殘密(stripper towerbottoms)移除作為冷卻液被再循環至丙烯腈提純和回收系統的驟冷塔的水。該工藝導致由該系統產生的驟冷塔廢物殘渣量的明顯減少。使用多效蒸發器表示與用于降低再循環流的水含量的其它技術相比的明顯節能。美國專利N0.4，334，965公開了通過多效蒸發器能夠以與在美國專利N0.4，166，008中所示的相同方式將再循環流中的液體的50%或更多從中移除，留下濃縮的再循環流以用作冷卻液。美國專利N0.4，334，965公開了然而因為多效蒸發器如此高能效，該技術的整個能量耗費遠低于在美國專利N0.4，166，008中所說明的技術。
[0004]雖然丙烯腈/甲基丙烯腈的制造在商業上已進行多年，仍存在在其中改進將具有實質利益的領域。改進的這些領域之一將是對于回收塔殘渣的更有效的蒸發器操作。
【發明內容】
[0005]因此，本發明的一方面是提供一種安全的、有效的且有節省成本的工藝和裝置，其克服或減少傳統工藝的缺點。
[0006]一種用于從工藝流移除重有機雜質的工藝包括提供具有水和大約0.5至大約1.5重量百分數的重有機雜質的工藝流。該工藝包括在具有一個或更多個蒸發級的蒸發器系統中將水與重有機雜質分離以提供含水冷凝物和液體殘余物。含水冷凝物具有大約0.1重量百分數或更少的重有機雜質而液體殘余物具有大約3至大約10重量百分數的重有機雜質。
[0007]—種用于將液體殘余物提供至氨氧化工藝流的工藝包括:提供包括水和重有機雜質的工藝流；在具有一個或更多個蒸發級的蒸發器系統中將水與重有機雜質分離以提供含水冷凝物和液體殘余物；以及在驟冷塔中使液體殘余物與反應器流出物接觸以提供硫酸銨。在一方面，硫酸銨的量和聚合物的量通過公式y=_Mlx+Cl來限定，其中，y是硫酸銨的重量百分數，X是聚合物的重量百分數，Ml是4.6或更小而Cl是45或更小。
[0008]一種蒸發器系統包括一個或更多個蒸發級，其中，第一蒸發級構造成接收來自蒸餾塔的工藝流，該一個或更多個蒸發級構造成提供含水冷凝物和液體殘余物；以及驟冷塔和/或輕有機物剝離器(light organic stripper),其構造成接收含水冷凝物。
[0009]一種蒸發工藝包括將來自蒸餾塔的工藝流輸送至蒸發器系統，該蒸發器系統包括一個或更多個蒸發級，其中，第一蒸發級構造成接收來自蒸餾塔的工藝流，提供來自該一個或更多個蒸發級的含水冷凝物和液體殘余物；并且將含水冷凝物輸送至驟冷塔和/或輕有機物剝離器。
[0010]本發明的上述和其它方面、特征和優點將從其所說明的實施例(其應結合附圖來閱讀)的下面的詳細說明中顯而易見。
【附圖說明】
[0011]通過參考接下來的說明在考慮附圖的情況下可獲得本發明的示例性實施例的更完整的理解以及其優點，在附圖中相似的附圖標記指示相似的特征，其中:
圖1顯示了用于制造丙烯腈產品的工藝的示意性的流程圖，
圖2顯示了用于制造丙烯腈產品的備選的工藝的示意性的流程圖。
【具體實施方式】
_2] 氨氧化工藝
在一方面，從氨氧化反應過程來提供工藝流。一種這樣的工藝的示例在美國專利N0.4，334，965中來說明，其在其整體上被包括于其中。
[0013]圖1是各個方面的全局的示意性的表示。參考圖1，在管道(conduit) 100中的反應器流出氣體(其包括丙烯腈、HCN、乙腈、水蒸汽和雜質)可首先被傳送至驟冷塔102。該氣體可與驟冷塔102中的冷卻液接觸。包含水和雜質的殘密流(bottoms stream)可通過管道106被移除并且送至廢物處理。
[0014]被冷卻的反應器流出氣體可通過線路108離開驟冷系統并且傳送至驟冷后冷卻器107。驟冷后冷卻器107對于將驟冷流出物冷卻至低于大約50°C有效。被冷卻的驟冷流出物通過線路109被輸送至吸收器110。沖洗水可通過線路112在頂部進入吸收器110。不可冷凝的氣體可通過線路114被從吸收器移除。含水溶液(其包含水、丙烯腈、乙腈和雜質)可作為殘渣流通過線路116被移除并且傳送至提取蒸餾塔182。
[0015]溶劑水分可通過線路184被引入至提取蒸餾塔182的頂部以執行提取蒸餾。丙烯腈和HCN可作為塔頂蒸汽(overhead vapor)通過線路186被移除并且送至進一步提純(未示出)。包含乙腈和水的流可通過線路188被移除并且傳送至剝離器190。熱量可被加至剝離器190以通過線路192作為塔頂蒸汽移除乙腈。包含水、重有機物和其它雜質的殘渣流可通過線路196被從提取蒸餾塔182移除。主要包含水的液體流可通過線路194被從剝離器190的下半部移除并且用作至提取蒸餾塔182的溶劑水分。
[0016]蒸發器系統
根據一方面，在線路196中的剝離塔殘渣(其也可被稱為工藝流)可在蒸發器系統中遭受蒸發。在這方面，在線路196中的提取蒸餾塔殘渣(其可進入換熱器136)包括水、聚合物、氨和丙烯腈。如本文中所使用的那樣，“重有機雜質”指聚合物。如本文中所使用的那樣，聚合物指重有機材料和少量輕有機物的混合物。重有機材料可包括不同高沸點有機化合物的混合物(其具有高程度的腈代替物且還包含一些氧化的碳氫化合物組)。在這方面，工藝流包括大約0.5至大約1.5重量百分數的重有機雜質，而在另一方面大約0.75至大約1.25重量百分數。
[0017]在這方面，蒸發器系統可包括對于提供含水冷凝物和液體殘余物有效的一個或更多個蒸發級。例如，蒸發器系統可包括I至大約6個蒸發級、在另一方面2至大約6個蒸發級、在另一方面2至大約5個蒸發級、在另一方面2至大約4個蒸發級而在另一方面2至大約3個蒸發級。