BG60355B2 - Енергиен абсорбер на образуваните вълни при придвижване на плавателен съд - Google Patents

Abstract

Изобретението се отнася до хидродинамичното техническо поле. Енергийният абсорбер представлява външен проводник (2), разположен пред носа и простиращсе зад него, ако е необходимо. Проводникът (2) серазполага под или над водолинията, като се вземат под внимание пълният товар и баластните условия наплавателния съд (1). Проводникът (2) абсорберът, трябва да е конструиран симетрично и има или нямарамена (4), които се простират зад носа. Възможно есъщо така абсорберът да се осъществи като проводник с или без рамена с константно или дивергентно, или конвергентно сечение, или някаква комбинацияоттези сечения.

Description

Изобретението се отнася до метод за извличане на олефинови нитрили, който намира приложение в химическата промишленост.

Известен е метод за извличане и пречистване на акрилонитрил и метакрилонитрил, получени чрез амониево окисляване на пропилен или изобутилен (1). По този метод парообразният страничен поток се отстранява от ниската четвъртина на колоната, чийто утаечен продукт се използва като калилна течност /колона за екстракционна дестилация или стрипингколона/ за каляване /рязко изстудяване/ на реакторната отпадъчна течност на амониевото окисляване. Чрез изтегляне на страничния поток е установено, че концентрацията на тежки органични вещества в калените утаечни потоци се е увеличила значително, докато по същото време цялата маса на потока е намаляла значително. Когато калените остатъци на дъното на колоната са отведени нормално чрез накаляване, това значително намаляване в количеството на калените остатъци на дъното на колоната представлява голямо спестяване на енергия.

•о Недостатък на метода е, че трябва да се достави допълнителна топлина към колоната, от която се има предвид страничния поток за съпътстващата загуба на топлина. Например, както се смята за колона 4 според лит. източник /1/, необходимо е вкарването на топлина да се увеличи 12 % в описания вариант. За екстракционната дестилационна колона и стрипингколоната се доставя топлина чрез вторични изпарители, като се използва поток под ниско налягане за източник на топлина. Да се намали използването на поток с ниско налягане колкото е възможно повече, като излишъкът от потока с ниско налягане може да бъде използван за други цели.

Задачата на изобретението е да осигури нова система за постигане на резултатите, получени съгласно литературен източник /1/, т.е. значително намаляване в количеството на калените остатъци на дъното на колоната, осъществено чрез техника, която изисква значително по-малко енергия от техниката, описана в този патент.

Тази задача се осъществява чрез изобретението, съгласно което се употребява изпарител с многостранен ефект за третиране на нечистия дестилационен остатък на дъното 5 на колоната или на дъното на стрипингколоната, рециклирани за употреба като калилна течност в калилната колона. Посредством изпарител с многостранен ефект е 50% или повече от течността в рециклирания 10 поток може да бъде отстранена, оставяйки концентриран рециклиран поток да служи като калилна течност по същия начин, както е показано в литературата /1/. Поради това, че изпарителите с многостранен ефект са 15 ефективни по отношение на енергия, разходите за енергия са много по-ниски, отколкото в описания патент.

Изобретението подобрява известната техника за извличане на акрилонитрил или 20 метакрилонитрил от реакторна отпадъчна течност на амониево окисляване, съдържаща акрилонитрил или метакрилонитрил, ацетонитрил и тежки органични нежелани примеси, в които реакторната отпадъчна 25 течност се изстудява чрез контакт с водна калилна течност, за да се получи газообразна калилна отпадъчна течност, съдържаща акрилонитрил или метакрилонитрил, и ацетонитрил и течни калилни остатъци. 30 Калилната течност се получава чрез контактуване на газообразната калилна отпадъчна течност с вода, съдържа отстраняваща се вода от калилната течност чрез изпаряване с многостранен ефект, преди 35 контактуване на калилната течност с посочената реакторна отпадъчна течност.

Методът се пояснява с приложената фигура, съгласно която реакторният отпадъчен газ в тръбопровод 100, съдържащ 40 акрилонитрил, HCN, ацетонитрил, водна пара и нежелани примеси, най-напред преминава към калилна колона 102. Газът контактува с калилна течност 130 в калилната колона. Потокът от остатъци, съдържащ вода и 45 нежелани примеси, се отстранява през тръбопровод 106 и се изпраща за отпадъчно третиране. Охладените газове на реакторната отпадъчна течност напускат калилната система по линия 108 и преминават като захранване 50 към абсорбера 110. Вода за промиване влиза в абсорбера от горната страна по линия 112. Некондензиращите се газове се отстраняват

60367 от абсорбера по линия 114. Воден разтвор, съдържащ вода, акрилонитрил, ацетонитрил и нежелани примеси, се отстранява като поток от остатъка на дъното през линия 116 и преминава към екстрактивната дестилационна колона 118. По линия 120 във върха на колона 118 се въвежда вода като разтворител, за да се извърши екстрактивна дестилация. Акрилонитрилът и HCN се отстраняват като горна пара по линия 122 и се изпращат за понататъшно пречистване /не е показано/. Потокът с утаечния продукт, съдържащ ацетонитрил и вода, се отстранява през линия 124 и преминава към стрипингколоната 126. Към последната се прибавя топлина, за да се отстрани ацетонитрилът като горна пара през линия 128. Потокът с утаечен продукт, съдържащ вода, тежки органични вещества и други нежелани примеси, се отстранява по линия 132 и се изпраща обратно към калилната система. Течният поток може да бъде отстранен от по-ниската половина на стрипингколоната по линия 120 и се използва като воден разтворител за екстракционната дестилационна колона.

Съгласно изобретението утаечните продукти в стрипингколоната в линия 132 са подложени на многоетапно изпаряване в многоетапен изпарител, посочен общо при 134, преди да се върне обратно по пътя на линия 130 към калилния остатък 102 като калилна течност.

Многостранно действащия изпарител 134 е съставен от четири топлообменника, снабдени с корпуси и тръби 136, 138, 140 и 142, подредени в серии. Във всеки топлообменник течността в тръбната страна на обменника се изпарява частично, като се получава парообразен отпадък и течен отпадък. Течният отпадък захранва тръбната страна на съседния топлообменник в серията, докато парообразният отпадък захранва корпусната страна на същия топлообменник, като предизвиква допълнително частично изпаряване на течността.Тази технология продължава на толкова етапа, колкото е необходимо за да се отстрани желаното количество вода от остатъка на дъното на стрипингколоната, която след това се изпраща към калилната колона за използване като калилна течност. Във всеки етап се извлича кондензат, получен когато доставящата топлина пара се кондензира чрез топлообмен и или се рециклира за повторно използване, или се подлага на химично или биологично пречистване. Подробностите на тази процедура са описани по-долу.

Остатъците в стрипингколоната в линия 132 се пропускат в тръбната страна на първи топлообменник 136, през това време поток под ниско налягане преминава през корпусната страна на този топлообменник. Топлообменът е причина потокът под по-ниско налягане да се кондензира и остатъкът от стрипингколоната частично да се изпари. Кондензатът се отстранява от първия топлообменник 136 за повторно използване по пътя на линия 146.

Загряването на остатъците в стрипингколоната в първия топлообменник 136 води до частично отделяне на пара и течни фази. Течната фаза се извлича по пътя на линия 148 и се пренася към тръбната страна на втория топлообменник 138, а част от извлечената течност се рециклира по пътя на линия 150 към дъното на тръбната страна на първия топлообменник 136. Парата, получена в първия топлообменник 136, се извлича и пренася по пътя на линия 152 към корпусната страна на втория топлообменник 138. Топлообменът в топлообменника 138 причинява кондензиране на парата при корпусната страна и частично изпаряване на течността в тръбната страна, чрез което се получава течност в парните фази във втория топлообменник 138. Кондензатът, получен при корпусната страна на втория топлообменник 138, се изпуска за отпадък по пътя на линия 154. Този кондензат има относително ниска концентрация на тежки органични вещества, например полимер и други подобни, и след това може да бъде подложен на обичайни биологични или химични третирания.

Течната фаза, оставаща в тръбната страна на втория топлообменник 138, се пренася по пътя на линия 156 към тръбната страна на третия топлообменник 140, а част от течността се рециклира по линия 158 към тръбната страна на втория топлообменник 138. Парата, получена в тръбната страна на втория топлообменник 138, се пренася по пътя на линия 160 към корпусната страна на третия топлообменник 140. Отново топлообменът в третия топлообменник 140 причинява кондензиране на парата при корпусната страна,

60357 за да образува кондензат, който се извлича по пътя на линия 162 и се отстранява по същия начин, както кондензатът от втория топлообменник 138.

Течните и парните фази, получени в 5 тръбната страна на третия топлообменник 140, се пренасят по пътя на линия 164 и 166 към тръбната и корпусна страни на четвъртия топлообменник 142 с порция от течната фаза, като е отново рециклирана по пътя на линия 10 168. Парата, получена в тръбната страна на четвъртия топлообменник 142, се извлича по пътя на линия 170, кондензира се в кондензатор 172 и се изтегля във воден съд 174. Кондензатът от корпусната страна на 15 топлообменник 142 също се пренася към воден съд 174 по пътя на линия 176. Тези два кондензата са с такава чистота, че могат да бъдат използвани като обикновена чиста вода, например за промиването на различни 20 съоръжения. Течността, извлечена от тръбната страна на четвъртия топлообменник 142, се изтегля по пътя на линия 178 и след това порция от нея се рециклира по пътя на линия 180 към тръбната страна на четвъртия 25 топлообменник и се пренася по пътя на линия 130 към калилната колона 102 като калилна течност.

Чрез посочените средства значително количество, например половината или повече 30 от водата в остатъка на дъното на стрипингколоната 132, може да бъде отстранено, чрез което се осигуряват концентрирани остатъци в стрипингколоната с по-голяма концентрация в нежелани примеси, но с много по-ниска степен на потока на масата в линия 130 за използване като калилна течност. Това от своя страна означава, че калилните остатъци на дъното на колоната, привлечени в линия 106, по подобен начин ще имат по-висока концентрация на нежелани примеси, но много по-ниска степен на потока на масата. Поради високата енергийна ефикасност на изпарителната система, изискванията за енергия за работа на тази система са много по-малки, отколкото за системата, описана в литературата /1/.

Сравнителен пример “А” и пример 1.

Методът за извличане на акрилонитрил се извършва както е показано на фигурата. В сравнителния пример “А” целият поток от течни остатъци от стрипингколоната се рециклира към калилната колона като калилна течност. Пример 1 е идентичен на сравнителния пример “А” с изключение на това, че остатъците в стрипингколоната се третират съгласно системата, показана във фигурата, чрез четириетапен изпарител с многостранен ефект, при която се действа така, че да се отстрани половината вода в остатъка на стрипингколоната.

Таблиците по-долу показват тегловния процент полимер и COD, съдържащи се в различните потоци на метода при двата примера.

Таблица 1

Пример	Тегловен процент на полимери	4-ти етап остатъци
Остатъци в Калилни	1-ви етап остатъци	2-ри етап остатъци	3-ти етап остатъци
стрипингколоната	остатъци
Сравн.А	1,5	10	—	—	—	—
1	1,5	25	1,62	1,81	2,18	3,00

Таблица 2

Пример	Тегловен процент на CAD	Кондензатор кондензат
2-ри етап кондензат	3-ти етап кондензат	4-ти етап кондензат
Сравн. А	—	—	—	—
1	0,20	0,11	0,05	0,04

60367

Както се вижда в таблиците, кондензатите, получени във втория и третия топлообменник, съдържат извънредно малки количества тежки органични вещества. Така те могат да бъдат директно подлагани на обработка чрез обичайно биологично или химично третиране, за да се получи приемлива за дадена среда вода. Освен това кондензатът, получен в четвъртия топлообменник, както и кондензатът, получен чрез кондензатора, са достатъчно чисти, за да бъдат използвани за различни цели, например като промивна вода без по-нататъшно третиране. Кондензатът, получен чрез първия топлообменник, когато не контактува с друг поток от процеса, е с висока чистота. Поради отстраняването на вода от остатъците на стрипингколоната, количеството калилна течност, върната към калилния остатък, е приблизително 50% от остатъка на стрипингколоната. Това означава, че количеството калилни остатъци на дъното на колоната е приблизително 40% от калилните остатъци, получени в сравнителния пример. Поради това, че четириетапният изпарител с многостранен ефект е толкова ефикасен по отношение на енергията, количеството на потока с ниско налягане, необходим съгласно изобретението, е само една трета до една четвърт от количеството, необходимо за работа на тази система. Така изобретението осигурява същия положителен резултат, посочен в литературен източник /1/, като се използва значително по-малко енергия.

По-горе е описан вариант на изобретението, позволяващ много модификации без да се променя същността и обхвата на изобретението. Например могат да се употребят всякакъв брой етапи в изпарителя с многостранно действие. Три етапа са достатъчни, въпреки че се предпочитат четири от гледна точка на спестяването на енергия. Освен това, въпреки че в горното описание е показана пара с ниско налягане за доставяне на топлина, необходима за всичките изпарители, може да бъде приложен всеки топлинен източник. При типичното пречистване и извличане на акрилонитрил, пара под ниско налягане - наситена пара с налягане до 100 pSi, нормално около 20 до 60 psi, се получава лесно и е за предпочитане да се използва. Също така, количеството вода в стрипингколоната, отстранена чрез изпарителя с многостранен ефект, може да е различна от икономически съображения. Би могло също да се прецени, че изпарителят с многостранен ефект съгласно изобретението, не е необходимо да бъде ограничаван за използване при стрипингколоната, както е показано в горното описание, но може да бъде употребен за концентриране на всеки друг поток в метода, който рециклира за използване като калилна течност. Например изпарител с многостранен ефект може да бъде употребен за третиране на остатъците при екстрактивната дестилация, рециклирани в линия 156 на фиг. 2 в лит. (1) Подобни варианти се включват в обхвата на изобретението, което се ограничава чрез следните претенции.

Патентни претенции

Claims (11)

1. Метод за извличане и пречистване на акрилонитрил или метакрилонитрил от отпадъчна реакторна течност на амониево окисляване, съдържаща акрилонитрил или метакрилонитрил, ацетонитрил и тежки органични нежелани примеси, характеризиращ се с това, че включва контактуване на посочената реакторна отпадъчна течност с водна калилна течност, за да се получи газообразна калилна течност и течен калилен утаечен продукт, следва абсорбирдне на газообразната калилна течност с вода, за да се получи първи воден разтвор, съдържащ акрилонитрил или метакрилонитрил, ацетонитрил и посочените нежелани примеси, след това се провежда екстрактивно дестилиране на първия воден разтвор със съдържащ вода поток, за да се получи газообразна отпадъчна течност, съдържаща акрилонитрил или метакрилонитрил и течен утаечен продукт, съдържащ вода, ацетонитрил и посочените тежки органични вещества, после се извлича ацетонитрила от течния утаечен продукт, чрез което се получава утаечен продукт, съдържащ вода, и тежките органични нежелани примеси, провежда се рециклиране на известния утаечен продукт от стрипингколоната към първия етап, за да послужи като калилна течност, като отстраняването на водата от утаечния продукт става чрез изпаряване преди връщането на утаечния продукт към първия етап.

2. Метод съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че реакторната

60357 отпадъчна течност съдържа акрилонитрил.

3. Метод съгласно претенция 2, характеризиращ се с това, че се отстранява водата от посочените утаечни продукти в автоклав за рециклиране в много етапи, течните утаечни продукти се изпаряват частично в първия от посочените етапи, за да се получи първи парообразен продукт и първи течен остатък, известният първи парообразен продукт и първи течен остатък се подлагат на индиректен топлообмен във втория от етапите, чрез което посоченият първи парообразен продукт кондензира, за да се образува първи кондензат, а първият течен продукт се изпарява частично, за да образува втори парообразен 15 продукт и втори течен остатък.

4. Метод съгласно претенция 3, характеризиращ се с това, че се отстранява водата от посоченият утаечен продукт на стрипингколоната в изпарител с многостранен 20 ефект, имащ най-малко три етапа.

5. Метод съгласно претенция 4, характеризиращ се с това, че посоченият изпарител с многостранен ефект има най-малко четири етапа. 25

6. Метод за извличане и пречистване на акрилонитрил или метакрилонитрил от отпадъчна реакторна течност на амониево окисляване, съдържаща акрилонитрил или метакрилонитрил, ацетонитрил и тежки 30 органични нежелани примеси, характеризиращ се с контактуване на споменатата реакторна отпадъчна течност с водна калилна течност, за да се получи газообразна калилна течност и течен калилен утаечен продукт, абсорбиране 35 на посочената газообразна калилна течност с вода, за да се получи първи воден разтвор, съдържащ акрилонитрил или метакрилонитрил, ацетонитрил и посочените нежелани примеси, екстрактивно дестилиране на посочения първи 40 воден разтвор с поток, съдържащ вода, за да се получи газообразна отпадъчна течност, съдържаща акрилонитрил и течен утаечен продукт, съдържащ вода и посочените тежки органични вещества, 45 отстраняване на страничния поток от дестилационната зона на третия етап, за да се извлече ацетонитрил, и рециклиране най-малко една част от течния утаечен продукт към първия етап, за да служи като водна калилна течност, 50 подобряването обхваща отстраняване на водата от посочения течен утаечен продукт чрез изпаряване с многостранен ефект преди връщане на течен продукт към първия етап.

7. Метод съгласно претенция 6, характеризиращ се с това, че посочената реакторна отпадъчна течност съдържа акрилонитрил.

8. Метод съгласно претенция 7, характеризиращ се с това, че водата от посочения течен утаечен продукт се отстранява многоетапно, течният утаечен продукт се изпарява частично в първия от етапите, за да се получи първи парообразен продукт и първи течен остатък, посоченият първи парообразен продукт и първи течен остатък се подлагат на индиректен топлообмен във втория от етапите, чрез което първият парообразен продукт кондензира, за да се образува първи кондензат, а посоченият първи течен продукт се изпарява частично, за да образува втори парообразен продукт и втори течен продукт.

9. Метод съгласно претенция 8, характеризиращ се с това, че водата от посочения течен утаечен продукт се отстранява в изпарител с многостранен ефект, имащ наймалко три етапа.

10. Метод съгласно претенция 9, характеризиращ се с това, че посоченият изпарител с многостранен ефект има наймалко четири етапа.

11. Метод за извличане на акрилонитрил или метакрилонитрил от реакторна отпадъчна течност на амониево окисляване, съдържаща акрилонитрил или метакрилонитрил, ацетонитрил и тежки органични нежелани примеси, характеризиращ се с това, че посочената реакторна отпадъчна течност се охлажда чрез контакт с водна калилна течност, за да се получи газообразна калилна отпадъчна течност, съдържаща акрилонитрил или метакрилонитрил и ацетонитрил и течен калилен утаечен продукт, калилната течност се получава чрез контактуване на газообразната калилна отпадъчна течност с вода, който метод съдържа отстраняване на водата от посочената калилна течност чрез изпаряване с многостранен ефект преди контактуване на калилната течност с реакторната отпадъчна течност.