改進(jìn)的減壓蒸餾塔和乙腈精制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種用于乙腈精制系統(tǒng)的減壓蒸餾塔，該減壓蒸餾塔包括精餾段和提餾段，其特征在于，在所述精餾段內(nèi)設(shè)置規(guī)整填料作為精餾段內(nèi)構(gòu)件。根據(jù)本實(shí)用新型的減壓蒸餾塔，在獲得較高分離效率的同時，還能夠有效降低塔高、節(jié)省設(shè)備投資。
【專利說明】
改進(jìn)的減壓蒸餾塔和乙腈精制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種改進(jìn)的減壓蒸餾塔和使用該減壓蒸餾塔的乙腈精制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在丙烯氨氧化制丙烯腈生產(chǎn)工藝中，乙腈、氫氰酸作為副產(chǎn)物回收。通常采用由脫氰塔、化學(xué)處理、減壓、加壓共沸蒸餾的組合工藝，對乙腈進(jìn)行連續(xù)回收，可有效地脫除乙腈中水和氫氰酸、丙烯腈、丙腈、丙烯醇等雜質(zhì)。
[0003]例如，EP055920公開了一種連續(xù)回收乙腈的工藝。該工藝采用精餾脫除氫氰酸等輕組份、加堿和加甲醛化學(xué)處理進(jìn)一步脫除氫氰酸、減壓精餾和加壓精餾聯(lián)合脫水的方法，提高了乙腈的精制回收率，可得到較高純度的乙腈產(chǎn)品。但該工藝增加了加甲醛化學(xué)處理步驟，操作復(fù)雜。CNl 328993A也報道了一種連續(xù)回收乙腈的工藝。通過在傳統(tǒng)的減壓精餾塔和加壓精餾塔的精餾段增設(shè)一個堿金屬氫氧化物或堿土金屬氫氧化物的進(jìn)料口，局部添加堿性化合物，利用氰醇在堿性加熱的條件下會分解出游離HCN，而分解出的HCN容易與堿性金屬化合物生成穩(wěn)定的化合物，從而通過精餾除去的特性，使精餾過程中分解出來的HCN能順利地從精餾塔塔釜排出，達(dá)到脫除乙腈中微量HCN的目的。
[0004]在現(xiàn)有技術(shù)中，對于乙腈精制系統(tǒng)中的減壓蒸餾塔來說，在規(guī)模較小的情況下，塔器中采用填料作為內(nèi)構(gòu)件，而在規(guī)模較大的情況下，塔器中多采用板式塔盤作為內(nèi)構(gòu)件。
[0005]規(guī)整填料由于具有比表面積大、壓降小、流體分均勻、傳質(zhì)傳熱效率高等優(yōu)點(diǎn)，因此得到了廣泛的應(yīng)用。特別是絲網(wǎng)波紋填料，具有高效、壓降低和通量大的優(yōu)點(diǎn)，更適用于用于難分離物系的真空精餾。然而本系統(tǒng)減壓蒸餾塔的進(jìn)料中含有重組分和聚合物雜質(zhì)，易在進(jìn)料口以下部分造成規(guī)整填料的堵塞，從而影響設(shè)備的長周期運(yùn)行。因此，合理地組合塔內(nèi)構(gòu)件，是本塔高效、穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明人經(jīng)過長期的研究發(fā)現(xiàn)，通過在減壓蒸餾塔的不同塔段使用不同的內(nèi)構(gòu)件，能夠?qū)崿F(xiàn)降低塔高和塔壓降、使裝置運(yùn)行更為穩(wěn)定、設(shè)備投資更低等效果。
[0007][I]本實(shí)用新型的第一方面提供一種改進(jìn)的用于乙腈精制系統(tǒng)的減壓蒸餾塔，該減壓蒸餾塔包括精餾段和提餾段，其中，在所述精餾段內(nèi)設(shè)置規(guī)整填料作為精餾段內(nèi)構(gòu)件。
[0008][2]在[I]所述的減壓蒸餾塔中，優(yōu)選地，所述規(guī)整填料為波紋填料。
[0009][3]在[2]所述的減壓蒸餾塔中，優(yōu)選地，所述波紋填料為絲網(wǎng)波紋填料。
[0010][4]在[I]所述的減壓蒸餾塔中，優(yōu)選地，在所述提餾段內(nèi)設(shè)置板式塔盤作為提餾段內(nèi)構(gòu)件。
[0011][5]在[I]所述的減壓蒸餾塔中，優(yōu)選地，在所述提餾段內(nèi)設(shè)置散堆填料作為提餾段內(nèi)構(gòu)件。
[0012][6]在[I]?[5]任意一項(xiàng)所述的減壓蒸餾塔中，優(yōu)選地，所述減壓蒸餾塔配置有I?60塊理論板。
[0013][7]在[6]所述的減壓蒸餾塔中，優(yōu)選地，所述提餾段配置有I?30塊理論板。
[0014][8]在[6]所述的減壓蒸餾塔中，優(yōu)選地，所述精餾段配置有I?30塊理論板。
[0015][9]本實(shí)用新型的另一方面提供一種乙腈精制系統(tǒng)，包括:
[0016]脫氰塔，該脫氰塔用于分離原料粗乙腈，以脫除所述原料粗乙腈中的輕組分、部分水和重有機(jī)物，并從該脫氰塔的提餾段下部側(cè)線氣相抽出含水乙腈；
[0017]化學(xué)處理釜，所述含水乙腈進(jìn)入該化學(xué)處理釜，并由該化學(xué)處理釜進(jìn)行加堿化學(xué)處理，以獲得脫除了游離HCN的含水乙腈；
[0018][I]?[8]任意一項(xiàng)所述的減壓蒸餾塔，所述脫除了游離HCN的含水乙腈進(jìn)入該減壓蒸餾塔，以從該減壓蒸餾塔的塔頂蒸出脫除了大部分水的乙腈;以及
[0019]加壓蒸餾塔，所述脫除了大部分水的乙腈進(jìn)入該加壓蒸餾塔，以從該加壓蒸餾塔的塔頂蒸出含水的乙腈物料并返回減壓蒸餾塔進(jìn)料，并且在該加壓蒸餾塔的提餾段下部氣相抽出高純乙腈。
[0020]實(shí)用新型效果
[0021]采用本實(shí)用新型的減壓蒸餾塔，不僅能降低塔高和塔壓降，還能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備運(yùn)行更穩(wěn)定、設(shè)備投資更低的特點(diǎn)。
【附圖說明】
[0022]圖1為本實(shí)用新型的減壓蒸餾塔的示意圖。
[0023]參考標(biāo)記列表
[0024]1:減壓蒸餾塔
[0025]2:減壓蒸餾塔冷凝器
[0026]3:減壓蒸餾塔回流罐
【具體實(shí)施方式】
[0027]以下參考附圖描述本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】。
[0028]本實(shí)用新型的乙腈精制過程，包括以下步驟:
[0029]a)原料粗乙腈經(jīng)脫氰塔分離，大部分HCN等輕組份由塔頂排出，部分水和重有機(jī)物由塔釜排出；
[0030]b)脫除了輕組份的含水乙腈從脫氰塔提餾段下部側(cè)線氣相抽出后經(jīng)化學(xué)處理釜加堿化學(xué)處理；
[0031]c)經(jīng)加堿化學(xué)處理脫除游離HCN后的含水乙腈進(jìn)入減壓蒸餾塔，在塔釜脫除重有機(jī)物；
[0032]d)從減壓蒸餾塔塔頂蒸出脫除了大部分水的乙腈進(jìn)入加壓蒸餾塔，塔頂蒸出含水的乙腈物料返回減壓蒸餾塔進(jìn)料，在提餾段下部氣相抽出高純乙腈。
[0033]在步驟a)中，原料粗乙腈可以來自任何適合的來源，例如來自丙烯腈裝置乙腈解吸塔頂，以重量百分比計(jì)，其組成可以包括20?80 %乙腈，I?4 %HCN，0.1?0.3 %丙烯腈，
0.3?0.7%丙腈，20?79%水。原料粗乙腈經(jīng)脫氰塔蒸餾后從提餾段下部側(cè)線氣相抽出約含乙腈75%的乙腈物料去化學(xué)處理釜。脫氰塔的具體條件如下:塔頂壓力為0.10?
0.125Mpa，進(jìn)料溫度為30?80°C，塔頂出料溫度為35?60°C，提餾段側(cè)線抽出溫度為85?100°C，塔釜溫度為105?120°C。
[0034]來自脫氰塔側(cè)線的約含乙腈75%的乙腈物料進(jìn)入化學(xué)反應(yīng)釜進(jìn)行化學(xué)處理，脫除游離氫氰酸和少量丙烯腈等雜質(zhì)，化學(xué)處理后的反應(yīng)液進(jìn)入減壓蒸餾塔I。在化學(xué)處理釜方面，所添加的堿為堿金屬氫氧化物或堿土金屬氫氧化物;優(yōu)選為氫氧化鈉或氫氧化鉀;更優(yōu)選為氫氧化鈉。
[0035]減壓蒸餾塔I方面，塔頂壓力為0.013?0.04Mpa，進(jìn)料溫度為30?50°C，塔頂溫度為30?50 °C，塔釜溫度為50?75 °C。
[0036]來自減壓蒸餾塔I的塔頂回流罐3的部分含較少水份的乙腈進(jìn)入加壓蒸餾塔蒸餾，并從加壓蒸餾塔側(cè)線獲得高純度乙腈產(chǎn)品。在加壓蒸餾塔方面，塔頂壓力為0.1?0.5Mpa，進(jìn)料溫度為30?90°C，塔頂溫度為90?140°C，提餾段側(cè)線抽出溫度為100?135°C，塔釜溫度為110?145°C。
[0037]以下參考圖1詳細(xì)說明本實(shí)用新型的減壓蒸餾塔。
[0038]如圖1所示，來自于本實(shí)用新型的乙腈精制系統(tǒng)的化學(xué)處理釜的含水和重組分雜質(zhì)的乙腈物料7從減壓蒸餾塔I中部進(jìn)入。減壓蒸餾塔I配置有管道連接口 8，用于接受進(jìn)入本塔的原料。塔內(nèi)管道連接口8以下配置有多塊板式塔盤或散堆填料5，用于分離水和重組分雜質(zhì)；塔內(nèi)管道連接口8以上配置有規(guī)整填料6，用于濃縮并可得到含乙腈約90%的乙腈物料9。
[0039]減壓蒸餾塔系統(tǒng)配置有塔頂冷凝器2和回流罐3，經(jīng)減壓蒸餾塔蒸餾后，塔頂氣相物料9送入塔頂冷凝器2冷凝冷卻后送入回流罐3 ο回流罐3配置有管道接口 4，管道接口 4被配置用于連接抽真空系統(tǒng)，以使減壓塔系統(tǒng)獲得所需的真空度。進(jìn)入回流罐的塔頂冷凝液一部分10被送入減壓蒸餾塔塔頂回流口作為回流，另一部分14送去加壓蒸餾塔作為進(jìn)料。經(jīng)減壓蒸餾塔蒸餾，含水和重組分雜質(zhì)的釜液11從塔釜排出去廢水處理。
[0040]本實(shí)用新型的減壓蒸餾塔配置有I?60塊理論板;優(yōu)選地，配置10?50塊理論板；更優(yōu)選地，配置24?36塊理論板。
[0041 ]如上所述，提餾段內(nèi)構(gòu)件采用板式塔盤或散堆填料;優(yōu)選地，減壓蒸餾塔提餾段內(nèi)構(gòu)件采用高效塔盤或高效散堆填料。本實(shí)用新型的減壓蒸餾塔提餾段配置有I?30塊理論板;優(yōu)選地，配置10?20塊理論板;更優(yōu)選地，配置12?18塊理論板。
[0042]如上所述，精餾段內(nèi)構(gòu)件采用規(guī)整填料;優(yōu)選地，減壓蒸餾塔精餾段內(nèi)構(gòu)件采用波紋填料;更優(yōu)選地，減壓蒸餾塔精餾段內(nèi)構(gòu)件采用絲網(wǎng)波紋填料。本實(shí)用新型的減壓蒸餾塔精餾段配置有I?30塊理論板;更優(yōu)選地，配置10?20塊理論板;更優(yōu)選地，配置12?18塊理論板。
[0043]實(shí)施例
[0044]以下通過具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的闡述。
[0045]【實(shí)施例1】
[0046]以重量百分含量計(jì)，含乙腈50%、氫氰酸1.5%的原料粗乙腈，從脫氫氰酸塔的中部加入，操作壓力為常壓，塔頂溫度為50°C，塔釜溫度為115°C，提餾段側(cè)線抽出溫度為920C ο塔頂脫除氫氰酸，提餾段側(cè)線抽出濃度為75 %的乙腈去化學(xué)處理。加入足量的40 %NaOH溶液反應(yīng)4?6小時?；瘜W(xué)處理后進(jìn)入減壓蒸餾塔減壓脫水和加壓蒸餾塔加壓脫水。
[0047]減壓蒸餾塔采用30塊理論板，來自化學(xué)處理釜的濃度為75%的乙腈從塔中部15?16塊理論板中間進(jìn)入，提餾段采用板間距為500mm的28塊輕型浮閥，精餾段設(shè)計(jì)采用BX型絲網(wǎng)波紋填料，填料高度7米，塔頂壓力為0.026Mpa，塔頂溫度40 V、塔釜溫度64°C，從減壓蒸餾塔塔釜排除水和丙腈等雜質(zhì)，塔頂?shù)玫綕舛葹?0%的乙腈物料。減壓蒸餾塔塔頂物料一部分回流入塔頂，另一部分去加壓蒸餾塔。
[0048]加壓蒸餾塔塔頂壓力為0.3MPa，塔頂溫度108°C、塔釜溫度125°C，從加壓蒸餾塔側(cè)線得到成品乙腈。經(jīng)以上流程的精制，成品乙腈中乙腈99.95 %、丙腈148ppm、水345ppm。
[0049]【比較例I】
[0050]除了精餾段采用間距為450mm的28塊輕型浮閥之外，采用與實(shí)施例1相同的設(shè)備和條件，對原料粗乙腈進(jìn)行精制。結(jié)果，所獲得的成品乙腈中乙腈99.95 %、丙腈150ppm、水350ppmo
[0051]通過采用本實(shí)用新型的減壓蒸餾塔，在獲得品質(zhì)基本相同的乙腈產(chǎn)品的情況下，使總塔高降低5米，塔精餾段設(shè)備投資減少25%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于乙腈精制系統(tǒng)的減壓蒸餾塔，該減壓蒸餾塔包括精餾段和提餾段，其特征在于，在所述精餾段內(nèi)設(shè)置規(guī)整填料作為精餾段內(nèi)構(gòu)件。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減壓蒸餾塔，其特征在于，所述規(guī)整填料為波紋填料。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的減壓蒸餾塔，其特征在于，所述波紋填料為絲網(wǎng)波紋填料。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減壓蒸餾塔，其特征在于，在所述提餾段內(nèi)設(shè)置板式塔盤作為提餾段內(nèi)構(gòu)件。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減壓蒸餾塔，其特征在于，在所述提餾段內(nèi)設(shè)置散堆填料作為提餾段內(nèi)構(gòu)件。6.根據(jù)權(quán)利要求1?5任意一項(xiàng)所述的減壓蒸餾塔，其特征在于，所述減壓蒸餾塔配置有I?60塊理論板。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的減壓蒸餾塔，其特征在于，所述提餾段配置有I?30塊理論板。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的減壓蒸餾塔，其特征在于，所述精餾段配置有I?30塊理論板。9.一種乙腈精制系統(tǒng)，其特征在于，包括: 脫氰塔，該脫氰塔用于分離原料粗乙腈，以脫除所述原料粗乙腈中的輕組分、部分水和重有機(jī)物，并從該脫氰塔的提餾段下部側(cè)線氣相抽出含水乙腈； 化學(xué)處理釜，所述含水乙腈進(jìn)入該化學(xué)處理釜，并由該化學(xué)處理釜進(jìn)行加堿化學(xué)處理，以獲得脫除了游離HCN的含水乙腈； 權(quán)利要求1?8任意一項(xiàng)所述的減壓蒸餾塔，所述脫除了游離HCN的含水乙腈進(jìn)入該減壓蒸餾塔，以從該減壓蒸餾塔的塔頂蒸出脫除了大部分水的乙腈;以及 加壓蒸餾塔，所述脫除了大部分水的乙腈進(jìn)入該加壓蒸餾塔，以從該加壓蒸餾塔的塔頂蒸出含水的乙腈物料并返回減壓蒸餾塔進(jìn)料，并且在該加壓蒸餾塔的提餾段下部氣相抽出高純乙腈。
【文檔編號】C07C255/03GK205461091SQ201520688119
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2015年9月7日
【發(fā)明人】熊瑾 , 顧軍民
【申請人】中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院