用于丙烯腈生產(chǎn)過程中氨脫水的工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種能夠用于丙烯腈生產(chǎn)過程中氨脫水的工藝，其包括將原料液氨通入氨蒸發(fā)器進行汽化，將汽化后形成的氨氣由氨氣出口排出，以及汽化后剩余的液相產(chǎn)物部分地排入精餾塔；排入精餾塔中的液相產(chǎn)物吸收再沸器提供的熱量并分餾出氨氣，分餾出氨氣后的液相產(chǎn)物從塔釜部分地排出；根據(jù)氨氣出口處的氨氣壓力下降或上升，增加或減少再沸器為精餾塔提供的熱量；根據(jù)精餾塔內(nèi)的液位的下降或上升，增大或減小從氨蒸發(fā)器排入精餾塔的液相產(chǎn)物的流量；根據(jù)精餾塔塔釜的溫度高于或低于第一設定溫度，增大或減小從塔釜排出的液相產(chǎn)物的流量。上述工藝在氨蒸發(fā)過程中精確地控制氨蒸發(fā)器的排液時機、排液量，提高氨氣的蒸發(fā)效率，降低氨損失。
【專利說明】用于丙烯腈生產(chǎn)過程中氨脫水的工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于丙烯腈生產(chǎn)過程中氨脫水的工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]丙烯腈是基本的有機化工產(chǎn)品，是三大合成材料-合成纖維、合成橡膠、塑料的基本原料，在日常生活的方方面面都可以見到以其為單體合成的各種化工材料。近年來石化工業(yè)的迅猛發(fā)展，提供了大量生產(chǎn)丙烯腈的原料。丙烯腈在傳統(tǒng)應用的基礎(chǔ)上，在精細化工和深加工領(lǐng)域也取得飛快發(fā)展，不斷開發(fā)出新的應用領(lǐng)域。
[0003]目前世界上超過95%的丙烯腈生產(chǎn)采用氨、丙烯氧化法。目前我國(包括臺灣)丙烯腈生產(chǎn)企業(yè)有12家，生產(chǎn)裝置有16套，截止2012年我國年生產(chǎn)丙烯腈約180萬噸。
[0004]目前國內(nèi)丙烯腈生產(chǎn)裝置均采用氨、丙烯氧化法，原料液氨(即液態(tài)氨和水的混合物)需要通過蒸發(fā)器汽化進入反應器。具體地，利用水沸點比氨高的性質(zhì)，控制蒸發(fā)器的溫度僅高于氨的沸點，由此將原料液氨中的液態(tài)氨汽化成氨氣導入反應器，而原料液氨中的水留在蒸發(fā)器中。隨著生產(chǎn)的進行水不斷在蒸發(fā)器中積聚，而水的含量提高大大阻礙了液態(tài)氨的汽化，由此大大影響蒸發(fā)器的性能，嚴重時會造成氨供應量不足導致裝置負荷降低。
[0005]目前的工藝是在蒸發(fā)器旁設置一個氨排液罐，罐內(nèi)部設有加熱盤管，通過人工間斷操作打開蒸發(fā)器至排液罐管線的閥門排放液氨至排液罐，而后向加熱盤管中通入0.3MPaG蒸汽加熱，蒸發(fā)出其中的氨，將廢液排放至急冷塔使用；此工藝操作過程中排液時機、排液量以及蒸汽通入量完全由操作工人主觀判斷，操作人員工作量大且蒸發(fā)器系統(tǒng)狀態(tài)不穩(wěn)定。另外，排至罐中的排放液只經(jīng)過簡單的蒸發(fā)處理就排放掉了，造成了很大的氨損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種能夠在氨蒸發(fā)過程中精確地控制氨蒸發(fā)器的排液時機、排液量的用于丙烯腈生產(chǎn)過程中氨脫水的工藝。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種用于丙烯腈生產(chǎn)過程中氨脫水的工藝，包括如下步驟:(Si)將原料液氨通入氨蒸發(fā)器進行汽化，將汽化后形成的氨氣由氨氣出口排出，以及汽化后剩余的液相產(chǎn)物部分地排入精餾塔；(s2)以第一設定溫度為塔釜操作溫度運行精餾塔，排入精餾塔中的液相產(chǎn)物吸收再沸器提供的熱量并分餾出氨氣，分餾出氨氣后的液相產(chǎn)物從塔釜部分地排出；(s3)檢測氨氣出口處的氨氣壓力，當氨氣壓力下降時，增加再沸器為精餾塔提供的熱量；當氨氣壓力上升時，減少再沸器為精餾塔提供的熱量；(s4)檢測精餾塔內(nèi)的液位，當液位下降時，增大從氨蒸發(fā)器排入精餾塔的液相產(chǎn)物的流量，當液位上升時，減小從氨蒸發(fā)器排入精餾塔的液相產(chǎn)物的流量；(s5)檢測精餾塔塔釜的溫度，當溫度高于第一設定溫度時，增大從塔釜排出的液相產(chǎn)物的流量，當溫度低于第一設定溫度時，減小從塔釜排出的液相產(chǎn)物的流量。
[0008]根據(jù)本發(fā)明，在步驟(s2)中:再沸器通過通入其中的供熱流體為精餾塔提供熱量。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，在步驟(S3)中:通過第一壓力檢測模塊檢測氨氣出口處的氨氣壓力；當氨氣壓力下降時，第一壓力檢測模塊發(fā)出第一信號，第一閥響應于第一信號，增大通入再沸器中的供熱流體的流量；當氨氣壓力上升時，第一壓力檢測模塊發(fā)出第二信號，第一閥響應于第二信號，減小通入再沸器中的供熱流體的流量。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，在步驟(s4)中:通過第一液位檢測模塊檢測精餾塔內(nèi)的液位；當液位下降時，第一液位檢測模塊發(fā)出第三信號，第二閥響應于第三信號，增加從氨蒸發(fā)器排入精餾塔的液相產(chǎn)物的流量；當液位上升時，第一液位檢測模塊發(fā)出第四信號，第二閥響應于第四信號，減小從氨蒸發(fā)器排入精餾塔的液相產(chǎn)物的流量。
[0011]根據(jù)本發(fā)明，在步驟(s5)中:通過第一溫度檢測模塊檢測精餾塔塔釜的溫度，當測得溫度高于第一設定溫度時，第一溫度檢測模塊發(fā)出第五信號，第三閥響應于第五信號，增加從塔釜排出的液相產(chǎn)物的流量；當測得溫度低于塔釜操作溫度時，第一溫度傳感器發(fā)出第六信號，第三閥響應于第六信號，減小從塔釜排出的液相產(chǎn)物的流量。
[0012]根據(jù)本發(fā)明，在步驟(s2)中:同時以第一設定壓力為塔釜操作壓力、第二設定溫度為塔頂操作溫度、第二設定壓力為塔頂操作壓力運行精餾塔，其中，第一設定溫度在105-150°C的范圍內(nèi)，第一設定壓力在0.153-0.373MpaG的范圍內(nèi)，第二設定溫度在40-1000C的范圍內(nèi)，第二設定壓力在0.15-0.37MPaG的范圍內(nèi)。
[0013]根據(jù)本發(fā)明，供熱流體為0.3MpaG的蒸汽。
[0014]根據(jù)本發(fā)明，將由氨氣出口排出的氨氣和精餾塔分餾出的氨氣送入反應器中與丙烯進行反應；將從塔釜排出的液相產(chǎn)物送至急冷塔。
[0015]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為:`[0016]1.本發(fā)明的工藝，可通過氨氣出口的氨氣壓力的變化控制再沸器的供熱量，通過供熱量的變化控制精餾塔中液體的蒸發(fā)速度以改變精餾塔的液位高低，通過精餾塔的液位變化控制由氨蒸發(fā)器排入精餾塔中的液相產(chǎn)物的流量，而同時通過精餾塔塔釜的溫度變化控制由精餾塔排出的氣體和液體的含量，以保證精餾塔正常的工作和上述反饋環(huán)節(jié)的正常運行，由此調(diào)節(jié)氨蒸發(fā)器中的水的含量。上述過程可精確地通過氨蒸發(fā)器中排出的氨氣的壓力控制氨蒸發(fā)器中的液相產(chǎn)物排出的時機和排液量，由此使氨蒸發(fā)器處于高效平穩(wěn)的運行狀態(tài)，從而提高氨氣的蒸發(fā)效率，以及降低由精餾塔中排出的液相產(chǎn)物中的氨的含量以減少氨損失。另外，較現(xiàn)有技術(shù)中使用簡單的排液罐對氨蒸發(fā)器中的液相產(chǎn)物進行二次汽化，本發(fā)明使用精餾塔和再沸器對氨蒸發(fā)器中的液相產(chǎn)物進行二次汽化，即通過精餾塔分餾，能夠?qū)⒌谝淮纹蟮囊合喈a(chǎn)物中更多的殘余氨汽化分餾出氨氣，由此進一步減小了氨損失。綜上，例如由精餾塔的塔釜排出的液相產(chǎn)物中氨的含量〈1%，原料液氨中的水分脫出率3 60%，且脫水率可以根據(jù)需要進行調(diào)控。對于26萬噸/年丙烯腈裝置，按氨含量99.5%wt、水含量0.5%wt的原料計算，每年脫水量為384噸，脫除的水可以直接輸送至急冷塔作為補加水，同時回收約5664噸氨/年。2.第一壓力檢測模塊通過信號傳輸控制第一閥、第一液位檢測模塊通過信號傳輸控制第二閥、以及第一溫度檢測模塊通過信號傳輸控制第二閥實現(xiàn)上述調(diào)控作用，由此進一步實現(xiàn)對氨蒸發(fā)器中液相產(chǎn)物的自動脫除，從而一方面可更加精確地調(diào)節(jié)整個氨蒸發(fā)器、精餾塔和再沸器組成的系統(tǒng)的工作狀態(tài)，提高整個系統(tǒng)的抗干擾能力，使其保持長期平穩(wěn)運行的狀態(tài)，提高了蒸發(fā)出的氨氣的量以及純度，進而提高了后續(xù)氨氣與丙烯反應的效率。另一方面通過上述自動監(jiān)測調(diào)節(jié)功能可大大減少人工操作，進一步降低了蒸發(fā)成本。
[0017]3、本發(fā)明的工藝可實現(xiàn)對廢液排放的精確控制，在原料液氨中水含量浮動時，本發(fā)明的工藝發(fā)揮的優(yōu)勢更加明顯，其經(jīng)濟效果顯著。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的用于丙烯腈生產(chǎn)過程中氨脫水的工藝的示意圖。
【具體實施方式】
[0019]在丙烯腈生產(chǎn)過程中，將液氨和液態(tài)丙烯蒸發(fā)后送入反應器中反應，生成氣體(丙烯腈等)送入冷卻器和急冷塔冷卻，而后送入吸收塔用水吸收，最后送至精制單元提純加工。按照工藝需要，吸收塔中的吸收水溫度較低時更有利，因此，這部分水送至氨蒸發(fā)器降溫，并且提供氨蒸發(fā)器所需的熱量。具體地，吸收塔分為三段，上段排出的水溫度為30°C，將此部分水送到氨蒸發(fā)器降溫至例如4°C，同時降溫時釋放的熱量作為氨蒸發(fā)器中汽化液氨所需要的熱量；而從氨蒸發(fā)器出來的低溫水(例如，降溫至4°C的水)送回到吸收塔的中段作為吸收反應氣體的水?？衫斫?，上述溫度僅為示例值，具體溫度在實際操作中可變化，而經(jīng)過為氨蒸發(fā)器供熱，由吸收塔上端排出的水的溫度應高于吸收塔中段吸收反應氣體的水的溫度。如下詳述本發(fā)明的用于丙烯腈生產(chǎn)過程中氨脫水的工藝，參照圖1，包括如下步驟:(Si)將原料液氨7通入氨蒸發(fā)器I進行汽化，將汽化后形成的氨氣由氨氣出口 4排出，以及汽化后剩余的液相產(chǎn)物部分地排入精餾塔2 ; (s2)以第一設定溫度為塔釜操作溫度運行精餾塔2，排入精餾塔2中的液相產(chǎn)物吸收再沸器3提供的熱量并分餾出氨氣，分餾出氨氣后的液相產(chǎn)物從塔釜部分地排出；(s3)檢測氨氣出口 4處的氨氣壓力，當氨氣壓力下降時，增加再沸器3為精餾塔2提供的熱量；當氨氣壓力上升時，減少再沸器3為精餾塔2提供的熱量；當氨氣壓力恒定時，維持再沸器3為精餾塔2提供的熱量；(s4)檢測精餾塔2內(nèi)的液位，當液位下降時，增大從氨蒸發(fā)器I排入精餾塔2的液相產(chǎn)物的流量，當液位上升時，減小從氨蒸發(fā)器I排入精餾塔2的液相`產(chǎn)物的流量；當液位維持恒定，即既不上升也不下降時，維持從氨蒸發(fā)器I排入精餾塔2的液相產(chǎn)物的流量恒定；(s5)檢測精餾塔2塔釜的溫度，當溫度高于第一設定溫度時，增大從塔釜排出的液相產(chǎn)物的流量，當溫度低于第一設定溫度時，減小從塔釜排出的液相產(chǎn)物的流量；當溫度等于第一設定溫度時，維持從塔釜排出的液相產(chǎn)物的流量。
[0020]綜上，本發(fā)明的工藝，可通過氨氣出口 4的氨氣壓力的變化控制再沸器3的供熱量，通過供熱量的變化控制精餾塔2中液體的蒸發(fā)速度以改變精餾塔2的液位高低，通過精餾塔2的液位變化控制由氨蒸發(fā)器I排入精餾塔2中的液相產(chǎn)物的流量，而同時通過精餾塔2塔釜的溫度變化控制精餾塔2中的液體的含量，以保證精餾塔2正常的工作和上述反饋環(huán)節(jié)的正常運行，由此調(diào)節(jié)氨蒸發(fā)器I中的水的含量。上述過程可精確地通過氨蒸發(fā)器I中排出的氨氣的壓力控制氨蒸發(fā)器I中的液相產(chǎn)物排出的時機和排液量，由此使氨蒸發(fā)器I處于高效平穩(wěn)的運行狀態(tài)，從而提高氨氣的蒸發(fā)效率，以及降低液相產(chǎn)物中的氨的含量以減少氨損失。另外，較現(xiàn)有技術(shù)中使用簡單的排液罐對氨蒸發(fā)器I中的液相產(chǎn)物進行二次汽化，本發(fā)明使用精餾塔2和再沸器3對氨蒸發(fā)器I中的液相產(chǎn)物進行二次汽化，即通過精餾塔2分餾，能夠?qū)⒌谝淮纹蟮囊合喈a(chǎn)物中更多的殘余液氨汽化分餾出氨氣，由此進一步減小了氨損失。綜上，例如由精餾塔2的塔釜排出的液相產(chǎn)物中氨的含量〈1%，原料液氨7中的水分脫出率3 60%，且脫水率可以根據(jù)需要進行調(diào)控。對于26萬噸/年丙烯腈裝置，按氨含量99.5%wt、水含量0.5%wt的原料計算，每年脫水量為384噸，脫除的水可以直接輸送至急冷塔作為補加水，同時回收約5664噸氨/年。
[0021] 進一步參照圖1，本實施例中，在步驟(Si)中，將原料液氨7 (水和液氨的混合物)送入氨蒸發(fā)器I中，其中，利用吸收塔6上段排出的液體為氨蒸發(fā)器I提供熱量，以實現(xiàn)汽化原料液氨7。此時，氨蒸發(fā)器I中的液氨達到沸點會汽化得氨氣由氨氣出口 4排出至反應器5，而未汽化的液相產(chǎn)物(未汽化的液氨和水)部分地由氨蒸發(fā)器I流入精餾塔2中，部分地繼續(xù)留在氨蒸發(fā)器I中。而氨蒸發(fā)器I中的液相產(chǎn)物中水含量越多，液氨越不容易汽化，所以導致由氨氣出口 4排出的氨氣減少。
[0022]進行步驟(s2):以第一設定溫度為塔釜操作溫度、第一設定壓力為塔釜操作壓力、第二設定溫度為塔頂操作溫度、第二設定壓力為塔頂操作壓力運行精餾塔2，其中，第一設定溫度在105-150°C的范圍內(nèi)，第一設定壓力在0.153-0.373MpaG的范圍內(nèi)，第二設定溫度在40-100°C的范圍內(nèi)，第二設定壓力在0.15-0.37MPaG的范圍內(nèi)。優(yōu)選地，第二設定溫度為80°C，第一設定溫度為120°C ;第二設定壓力為0.2MPaG，第一設定壓力為0.203MpaG。具體地，精餾塔2的塔釜吸收再沸器3提供的熱量以達到第一設定溫度，由此實現(xiàn)對位于精餾塔中的液相產(chǎn)物的蒸發(fā)，其中位于精餾塔2中的液相產(chǎn)物為上述步驟(Si)中由氨蒸發(fā)器I中排入精餾塔2中的液相產(chǎn)物。在本實施例中，通過通入再沸器3中的供熱流體為精餾塔2提供熱量，優(yōu)選地，該供熱流體為0.3MpaG的蒸汽(MpaG表示表壓)。在精餾塔2的塔釜中，上述液相產(chǎn)物(即水和氨)被汽化成水蒸氣和氨氣并由塔釜向塔頂運動，在運動的過程中，由于塔頂?shù)臏囟鹊陀谒臏囟惹业陀谒姆悬c，所以大部分水蒸氣冷凝由精餾塔2內(nèi)壁流下，氨氣和極少的水蒸氣由精餾塔2的塔頂排出至反應器5，留在塔釜的液相產(chǎn)物(即分餾出氨氣后的剩余的水和極少量的氨)部分地由精餾塔2排出至急冷塔16，部分地留在精餾塔2中。另外，由氨氣出口 4排出的氨氣和精餾塔2分餾出的氨氣共同送入反應器5中與丙烯進行前述介紹的反應。
[0023]在步驟(s3)中:本實施例通過第一壓力檢測模塊8檢測氨氣出口 4處的氨氣壓力；當氨氣壓力下降時，第一壓力檢測模塊8發(fā)出第一信號，第一閥9響應于第一信號，增大通入再沸器3中的供熱流體的流量；當氨氣壓力上升時，第一壓力檢測模塊8發(fā)出第二信號，第一閥9響應于第二信號，減小通入再沸器3中的供熱流體的流量。具體地，如圖1示出的，在連通氨氣出口 4和反應器5的第一管路14上設置有第一壓力檢測模塊8，其檢測該第一管路14中的氨氣壓力，即為氨氣出口 4處的氨氣壓力，當氨氣壓力下降時，說明氨蒸發(fā)器I中的液氨汽化為氨氣的量下降，也反應出氨蒸發(fā)器I中的液相產(chǎn)物中的水含量較大，此時第一壓力檢測模塊8在檢測出上述氨氣壓力下降時發(fā)出第一信號。而為再沸器輸送供熱流體的管路上設置有第一閥9，第一閥9接收到上述第一信號時增大供熱流體的流量，由此，增大了再沸器3為精餾塔2提供的熱量。當精餾塔2的塔釜吸收更多熱量時，其中由氨蒸發(fā)器I流入的液相產(chǎn)物的汽化量加大，更多的氨氣由塔頂排出，此時精餾塔2中的液位下降。
[0024]在步驟(s4)中:通過第一液位檢測模塊10檢測精餾塔2內(nèi)的液位；當液位下降時，第一液位檢測模塊10發(fā)出第三信號，第二閥11響應于第三信號，增加從氨蒸發(fā)器I排入精餾塔2的液相產(chǎn)物的流量；當液位上升時，第一液位檢測模塊10發(fā)出第四信號，第二閥11響應于第四信號，減小從氨蒸發(fā)器I排入精餾塔2的液相產(chǎn)物的流量。具體地，在步驟(s3)中，通過提高再沸器3的供熱量，使得精餾塔2中的液位下降，此時，位于精餾塔2上的第一液位檢測模塊10檢測到精餾塔2中的液位下降后，發(fā)出第三信號，連接于氨蒸發(fā)器I和精餾塔2的第二管路15 (即用于將氨蒸發(fā)器I中的液相產(chǎn)物排入精餾塔2中的管路)上設置有第二閥11，第二閥11響應于第三信號增大第二管路15中液體的流量，即增大由氨蒸發(fā)器I排入精餾塔2的液相產(chǎn)物的流量，由此既彌補了上述精餾塔2中的液位下降的液位差，又可以使氨蒸發(fā)器I中的液位降低，以解決上述氨蒸發(fā)器I中液相產(chǎn)物(即已汽化出部分氨氣的水和液氨)中水含量過多的問題，由此便可以降低液氨的汽化難度，增大氨蒸發(fā)器I的氨氣出口 4排出的氨氣量。
[0025]在步驟(s5)中:通過第一溫度檢測模塊12檢測精餾塔2塔釜的溫度，當測得溫度高于第一設定溫度時，第一溫度檢測模塊12發(fā)出第五信號，第三閥13響應于第五信號，增加從塔釜排出的液相產(chǎn)物的流量；當測得溫度低于塔釜操作溫度時，第一溫度傳感器12發(fā)出第六信號，第三閥13響應于第六信號，減小從塔釜排出的液相產(chǎn)物的流量。具體地，在本實施例中，由于液體要達到沸騰，溫度需要達到泡點，泡點與各組分的比例和沸點等相關(guān)。水的沸點比氨的沸點高，混合物中水含量增加時，要使混合物沸騰就需要更高的溫度。上述在步驟(s3)中因增大了精餾塔2的汽化程度，所以汽化為氨氣的氨的含量增大，所以精餾塔2的塔釜剩余的液相產(chǎn)物中的水含量會提高，由此會使塔釜溫度升高。為保證精餾塔2的塔釜在第一設定溫度(即，120°C)下工作，通過位于塔釜處的第一溫度檢測模塊12檢測塔釜的溫度，當測得溫度高于120°C時，說明精餾塔2中分餾出氨氣后的液相產(chǎn)物中的水含量過高，所以第一溫度檢測模塊12發(fā)出第五信號，連通精餾塔2和急冷塔16的第三管路17上設置有第三閥13，第三閥13接收第五信號后增大流過第三管路17的液體的流量，即增大由精餾塔2排放至急冷塔16的液相產(chǎn)物的流量，由此在不斷有從氨蒸發(fā)器I補入的液相產(chǎn)物的情況下，減小位于精餾塔2塔釜的液相產(chǎn)物中的水含量，由此保證了塔釜溫度為120。。。
[0026]當然上述描述僅為在 氨氣出口 4處的壓力降低時的調(diào)節(jié)過程，當氨氣壓力上升時，反應出氨蒸發(fā)器I中的液相產(chǎn)物中的水含量已減小，此時第一壓力檢測模塊8的檢測出上述氨氣壓力上升時發(fā)出第二信號，第一閥9接收到上述第二信號時減小供熱流體的流量，由此，減小了再沸器3為精餾塔2提供的熱量。當精餾塔2吸收的熱量減小時，其中由氨蒸發(fā)器I流入的液相產(chǎn)物的汽化量減小，由塔頂排出的氨氣量減小，此時精餾塔2中的液位上升(即步驟S3)。
[0027]第一液位檢測模塊10檢測到精餾塔2中的液位上升后，發(fā)出第四信號，第二閥11響應于第四信號減小第二管路15中液體的流量，即減小由氨蒸發(fā)器I排入精餾塔2的液相產(chǎn)物的流量，由此既彌補了上述精餾塔2中的液位上升的液位差，又可以使氨蒸發(fā)器I中的液位上升(即步驟s4)。
[0028]上述因減小精餾塔2的汽化程度，所以精餾塔2的塔釜剩余的分餾出氨氣后的液相產(chǎn)物中的水含量會減少，由此會使塔釜溫度降低。由于當?shù)谝粶囟葯z測模塊12測得的溫度(即塔釜溫度)低于第一設定溫度(在本實施例中為120°C)，難以保證塔釜中的水能夠蒸發(fā)，而塔釜中水保證液態(tài)時，精餾塔2中與水會混合在一起的少量氨很難汽化出，由此降低了精餾塔2中分餾出的氨氣的量以及增大了氨損失。由此，當塔釜溫度低于120°C時，第一溫度檢測模塊12發(fā)出第六信號，第三閥13接收第五信號后減小流過第三管路17的流量，即減小由精餾塔2排放至急冷塔16的液相產(chǎn)物的流量，由此在不斷有從氨蒸發(fā)器I補入的液相產(chǎn)物的情況下，增大位于精餾塔2塔釜的分餾出氨氣后的液相產(chǎn)物中的水含量，由此提高塔釜的溫度(即步驟s5)。
[0029]另外，當氨氣壓力不變時，第一壓力檢測模塊8不發(fā)出信號，第一閥9在未接收到信號時保持現(xiàn)有狀態(tài)不變，即既不減小供熱流體的流量也不增大供熱流體的流量。當?shù)谝灰何粰z測模塊10未檢測到精餾塔2中的液位上升或下降時，不發(fā)出信號，第二閥11在未接收到信號時保持現(xiàn)有狀態(tài)不變，即既不減小第二管路15中液體的流量也不增大第二管路15中液體的流量；當塔釜溫度等于120°C時，第一溫度檢測模塊12不發(fā)出信號，第三閥13未接收到信號時保持現(xiàn)有狀態(tài)不變，即既不減小流過第三管路17的流量也不增大流過第三管路17的流量。
[0030]應當理解，上述調(diào)節(jié)過程中的單個調(diào)節(jié)動作僅為在單個時間點的描述，而在整個氨脫水的過程中，氨蒸發(fā)器I中的汽化出氨氣后剩余的液相產(chǎn)物為針對單個時間點而言，在下一時間點，原料液氨會進入氨蒸發(fā)器I中與上一時間點時汽化出氨氣后剩余的液相產(chǎn)物混合，該混合物汽化出氨氣后形成該時間點的剩余的液相產(chǎn)物。同樣地，精餾塔2中的分餾出氨氣后的液相產(chǎn)物為針對于單個時間點而言，在下一時間點，由氨蒸發(fā)器I中排入精餾塔2的液相產(chǎn)物與上一時間點分餾出氨氣后的液相產(chǎn)物混合，該混合物汽化形成該時間點的分餾出氨氣的液相產(chǎn)物混合。而總體而言，在精餾塔2中吸收再沸器3提供的熱量并分餾出氨氣的液體均為最初由氨蒸發(fā)器I排入精餾塔2中的液相產(chǎn)物。由此，通過上述調(diào)節(jié)步驟(S3)、步驟(s4)和步驟(s5)可使氨蒸發(fā)器I和精餾塔2中的蒸發(fā)過程達到動態(tài)平衡，由此保證整個氨脫水的過程穩(wěn)定進行。
[0031]第一壓力檢測`模塊8通過信號傳輸控制第一閥9、第一液位檢測模塊10通過信號傳輸控制第二閥11、以及第一溫度檢測模塊12通過信號傳輸控制第三閥13實現(xiàn)調(diào)控作用，由此進一步實現(xiàn)對氨蒸發(fā)器I中液相產(chǎn)物的自動脫除，從而一方面可更加精確地調(diào)節(jié)整個氨蒸發(fā)器1、精餾塔2和再沸器3組成的系統(tǒng)，提高整個系統(tǒng)的抗干擾能力，使其保持長期平穩(wěn)運行的狀態(tài)，提高了蒸發(fā)出的氨氣的量以及純度，進而提高了后續(xù)氨氣與丙烯反應的效率。另一方面通過上述自動監(jiān)測調(diào)節(jié)功能可大大減少人工操作，進一步降低了蒸發(fā)成本。另外，本發(fā)明的工藝可實現(xiàn)對廢液排放的精確控制，在原料液氨7中水含量浮動時，本發(fā)明的工藝發(fā)揮的優(yōu)勢更加明顯，其經(jīng)濟效果顯著。
[0032]此外，本發(fā)明的第一壓力檢測模塊8除具有檢測壓力以及向第一閥9發(fā)出信號以控制第一閥9的功能外，可選地，還可具有指示壓力的功能。第一液位檢測模塊10除具有檢測液位以及向第二閥11發(fā)出信號以控制第二閥的功能外，可選地，還可具有指示液位和報警的功能。第一溫度檢測模塊12除具有檢測溫度以及向第三閥13發(fā)出信號以控制第三閥的功能外，可選地，還可具有指示溫度的功能。
[0033]可選地，繼續(xù)參照圖1，在本實施例中，在第一管路14上設置有第二溫度檢測模塊18，在氨蒸發(fā)器I中靠近氨氣出口 4處設置有熱交換器(圖中未示出)，其中以蒸汽為熱源送入熱交換器以對已汽化出的氨氣進行加熱，并通過第四閥19調(diào)節(jié)蒸汽進入熱交換器的流量。具體地，當?shù)诙囟葯z測模塊18檢測出氨氣的溫度低于溫度設定值時，發(fā)出第七信號，第四閥19響應于第七信號增大蒸汽進入熱交換器的流量，由此提高汽化出的氨氣的溫度，為后續(xù)在反應器5中的反應做準備，當然，當?shù)诙囟葯z測模塊18檢測出氨氣的溫度高于溫度設定值時，發(fā)出第八信號，第四閥19響應于第八信號減小蒸汽進入熱交換器的流量，由此降低或維持汽化出的氨氣的溫度。綜上可調(diào)控氨氣的溫度維持在合適值，從而為后續(xù)在反應器5中的反應做準備。在本實施例中，溫度設定值位于60°C—90°C的范圍內(nèi)，例如，在可選的實施例中，溫度設定值選擇75°C，則當?shù)诙囟葯z測模塊18檢測出氨氣的溫度低于75°C時，發(fā)出第七信號，當?shù)诙囟葯z測模塊18檢測出氨氣的溫度高于75°C時，發(fā)出第八信號。
[0034]此外，在第一管路14上還設置有第二壓力模塊20和第五閥21，通過第二壓力模塊20檢測氨氣的壓力并將其與壓力設定值比較，然后通過向第五閥21發(fā)送信號來調(diào)節(jié)氨氣的壓力。在本實施例中，壓力設定值為0.2MPa，當然，并不局限于此值。
[0035]在氨蒸發(fā)器I上設置有第二液位檢測模塊22，用于檢測氨蒸發(fā)器I中的液位。在用于將原料液氨7輸送至氨蒸發(fā)器I中的第四管路24上設置有第六閥23，第二液位檢測模塊22檢測氨蒸發(fā)器I中的液位升高或降低時，向第六閥23發(fā)送信號來調(diào)節(jié)氨蒸發(fā)器I中的液位。
[0036]進一步，第二溫度檢測模塊18除具有檢測溫度以及向第第四閥19發(fā)出信號以控制第三閥的功能外，可選地，還可具有指示溫度的功能。第二壓力模塊20除具有檢測壓力以及向第五閥發(fā)出信號以控制第五閥的功能外，可選地，還可具有指示壓力的功能。第二液位檢測模塊22除具有檢測液位以及向第二閥發(fā)出信號以控制第二閥的功能外，可選地，還可具有指示液位和報警的功能。
[0037]優(yōu)選地，在將精餾塔2中的產(chǎn)生的氨氣送入反應器5的管路上，設置有流量計25，以測量由精餾塔2的塔頂流出的氨氣的流量。
[0038]以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡`在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于丙烯腈生產(chǎn)過程中氨脫水的工藝，包括如下步驟: (Si)將原料液氨(7 )通入氨蒸發(fā)器(I)進行汽化，將汽化后形成的氨氣由氨氣出口( 4)排出，以及汽化后剩余的液相產(chǎn)物部分地排入精餾塔(2)； (s2)以第一設定溫度為塔釜操作溫度運行所述精餾塔(2)，所述的排入所述精餾塔(2 )中的液相產(chǎn)物吸收再沸器(3 )提供的熱量并分餾出氨氣，分餾出氨氣后的液相產(chǎn)物從塔釜部分地排出； (s3)檢測所述氨氣出口(4)處的氨氣壓力， 當所述氨氣壓力下降時，增加所述再沸器(3)為所述精餾塔(2)提供的熱量； 當所述氨氣壓力上升時，減少所述再沸器(3)為所述精餾塔(2)提供的熱量； (s4)檢測所述精餾塔(2)內(nèi)的液位， 當所述液位下降時，增大從所述氨蒸發(fā)器(I)排入所述精餾塔(2)的液相產(chǎn)物的流量， 當所述液位上升時，減小從所述氨蒸發(fā)器(I)排入所述精餾塔(2)的液相產(chǎn)物的流量； (s5)檢測所述精餾塔(2)塔釜的溫度， 當所述溫度高于所述第一設定溫度時，增大從所述塔釜排出的液相產(chǎn)物的流量， 當所述溫度低于所述第一設定溫度時，減小從所述塔釜排出的液相產(chǎn)物的流量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨脫水的工藝，其特征在于， 在所述步驟(s2)中:所述再沸器(3)通過通入其中的供熱流體為所述精餾塔(2)提供·熱量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氨脫水的工藝，其特征在于， 在所述步驟(s3)中: 通過第一壓力檢測模塊(8)檢測所述氨氣出口(4)處的氨氣壓力； 當所述氨氣壓力下降時，所述第一壓力檢測模塊(8)發(fā)出第一信號，第一閥(9)響應于所述第一信號，增大通入所述再沸器(3)中的供熱流體的流量； 當所述氨氣壓力上升時，所述第一壓力檢測模塊(8)發(fā)出第二信號，第一閥(9)響應于所述第二信號，減小通入所述再沸器(3 )中的供熱流體的流量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨脫水的工藝，其特征在于， 在所述步驟(s4)中: 通過第一液位檢測模塊(10)檢測所述精餾塔(2)內(nèi)的液位； 當所述液位下降時，所述第一液位檢測模塊(10)發(fā)出第三信號，第二閥(11)響應于所述第三信號，增加從所述氨蒸發(fā)器(I)排入所述精餾塔(2)的液相產(chǎn)物的流量； 當所述液位上升時，所述第一液位檢測模塊(10)發(fā)出第四信號，第二閥(11)響應于所述第四信號，減小從所述氨蒸發(fā)器(I)排入所述精餾塔(2)的液相產(chǎn)物的流量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨脫水的工藝，其特征在于， 在所述步驟(s5)中: 通過第一溫度檢測模塊(12)檢測所述精餾塔(2)塔釜的溫度， 當測得溫度高于所述第一設定溫度時，所述第一溫度檢測模塊(12)發(fā)出第五信號，第三閥(13)響應于所述第五信號，增加從所述塔釜排出的液相產(chǎn)物的流量； 當測得溫度低于所述塔釜操作溫度時，所述第一溫度傳感器(12)發(fā)出第六信號，第三閥(13)響應于所述第六信號，減小從所述塔釜排出的液相產(chǎn)物的流量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨脫水的工藝，其特征在于， 在所述步驟(s2)中: 同時以第一設定壓力為塔釜操作壓力、第二設定溫度為塔頂操作溫度、第二設定壓力為塔頂操作壓力運行所述精餾塔(2 )， 其中，所述第一設定溫度在105-150°C的范圍內(nèi)，第一設定壓力在0.153-0.373MpaG的范圍內(nèi)，所述第二設定溫度在40-100°C的范圍內(nèi)，第二設定壓力在0.15-0.37MPaG的范圍內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氨脫水的工藝，其特征在于: 所述供熱流體為0.3MpaG的蒸汽。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨脫水的工藝，其特征在于: 將由所述氨氣出口(4)排出的氨氣和所述精餾塔(2)分餾出的氨氣送入反應器(5)中與丙烯進行反應； 將從所述塔釜排 出的液相產(chǎn)物送至急冷塔(16)。
【文檔編號】C01C1/02GK103819361SQ201310728027
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月25日
【發(fā)明者】楊軍, 李大偉, 劉清娟, 楊曉光, 聶殿濤, 耿金偉, 朗朗, 趙冰, 劉俊凱, 趙輝 申請人:中國石油集團東北煉化工程有限公司吉林設計院