BG63535B1 - Метод за регенериране на акрилонитрил - Google Patents

Abstract

Методът за регенерация на акрилонитрил или метакрилонитрил, получен от реакторния поток при амоксидацията на пропилен или изобутилен, включва пропускане на реакторния поток през абсорбционна, регенерационна и десорбционна колона. Максималното налягане в регенерационната колона се повишава по механичен път с около 0,00018 до 0,035 мРа с цел да се подобри хидравличният капацитет на регенерационнатаи десорбционната колона.

Description

Област на техниката

Изобретението се отнася до усъвършенстван метод за производство на акрилонитрил или метакрилонитрил. По-специално изобретението се отнася до усъвършенстване методите за регенериране, използвани при производството на акрилонитрил и метакрилонитрил.

Предшестващо състояние на техниката

Регенерацията на акрилонитрил или метакрилонитрил, получен при амоксидацията на пропилен или изобутилен при промишлени условия, се реализира чрез рязко охлаждане на излизащия от реактора поток с вода, последвано от пропускане на газовия поток, съдържащ акрилонитрил или метакрилонитрил, излизащ от охладителя през абсорбер, в който водата и газовете контактуват в противоток, за да бъде извлечен практически целия акпилонитрил или метакрилонитрил, преминаване на водния поток, съдържащ на практика целия акрилонитрил или метакрилонитрил, през серия дестилационни колони и свързани с тях декантатори за сепариране и пречистване на крайния продукт - акрилонитрил или метакрилонитрил.

Типични системи за регенерация и пречистване, използвани при производството на акрилонитрил или метакрилонитрил, са известни от US 4 234 510 и 3 885 928.

Техническа същност на изобретението

Задача на изобретението е да се създаде усъвършенстван метод за производство на акрилонитрил или метакрилонитрил.

Друга задача на изобретението е да се създаде усъвършенстван метод за регенерация и пречистване при производството на акрилонитрил или метакрилонитрил.

Друга задача на изобретението е да се създаде усъвършенстван метод за производство на акрилонитрил или метакрилонитрил, който намалява количеството отпадъчен газ и повишена дебита на полезен продукт, повишава добива и намалява количеството на органични онечиствания в получавания краен продукт.

Допълнителни цели, предимства и нови характеристики на изобретението ще бъдат представени отчасти в следващото описание, в частност ще станат очевидни за квалифицирания специалист при проучване на описанието или могат да бъдат разбрани при практическото използване на изобретението. Целите и предимствата на изобретението могат да бъдат постигнати и реализирани чрез способите и комбинациите, с подробности представени в претенциите.

Съгласно изобретението реакционният поток, получен при амоксидацията на пропилен или изобутилен се прекарва в охладителна колона, в която горещият поток от газове се охлажда чрез контакт с воден душ. Охладеният реакционен поток след това се прекарва през абсорбционна колона, където акрилонитрилът или метакрилонитрилът се абсорбира във вода. Водният разтвор, съдържащ акрилонитрил или метакрилонитрил се прекарва през регенерационна дестилационна колона и десорбционна дестилационна колона за регенериране на акрилонитриловия или метакрилонитриловия продукт, при което хидравличният капацитет на регенерационната и десорбционната колона се повишава, като с помощта на механични средства максималното налягане в регенерационната дестгилационна колона се повишава с около 0,0007 до 0,35 mPa, например, обикновено максималното налягане в регенерационната и пречиствателната секция на инсталациите за акрилонитрил е около 0,007 до 0,035 mPa. Изобретението се отнася до механично увеличаване, например чрез включване на нагнетателен вентил максималното налягане в регенерационната колона до 0,0007-0,0024 mPa, за предпочитане 0,00180,0035 до 0,035 mPa и за предпочитане 0,007 до 0,35 mPa.

При едно предпочитано изпълнение на изобретението максималното налягане в регенерационната колона се поддържа между 0,035 и 0,07 mPa, за предпочитане по-високо от 0,035 до 0,07 mPa и особено за предпочитане, между 0,039 и 0,053 mPa.

При предпочитано изпълнение на изобретението, методът за производство на акрилонитрил се реализира с реакционен поток, получен при амоксидацията на пропилен, амоняк и кислород.

При друго предпочитано изпълнение на изобретението, реакторният поток се получа2 ва при реакция между пропилея, амоняк и въздух, в присъствие на катализатор, в реактор с кипящ слой.

При практическото приложение на изобретението, могат да бъдат използвани обичайните за амоксидацията катализатори за кипящ слой. Например, при практическото приложение на изобретението може да бъде използван катализаторът за кипящ слой, описан в US №№ 3 642 930 и 5 093 299.

При конвенционалните регенерационни и пречиствателни процедури при регенерацията на акрилонитрил или метакриловитрил беше установено, че струйното оводняване в регенерационните и десорбционни колони обикновено ограничава максималното количество вода, което може да циркулира през абсорберните, регенерационните и десорбционните колони. Изобретението позволява работата в регенерационните и десорбционните колони, при повишено налягане, а по такъв начин и повишаване на преработваемия дебит, който струйното оводняване позволява и по такъв начин се постига повишаване на добива от реакторната операция и се намаляват загубите от изходящи газове от абсорбера. В допълнение повишаване потока на вода от регенерационните и десорбционните колони към абсорбера пълният процес на регенерация не губи в никаква степен от ефективността си. Практическото приложение на изобретението позволява повисоки добиви на реакционен продукт при поддържане на минималните изисквания за съотношението вода:продукт най-малко 11:1. Приложението на изобретението е особено изгодно, ако се осъществява в комбинация с процедура на регенериране и пречистване, която протича при отношение на вода към продукт от 12:1 до 11:1 в абсорберната колона.

Реакторният поток, получен при амоксидация на пропилея или изобутилен, амоняк и газ, съдържащ кислород, в реактор с кипящ слой, в присъствие на флуидизиран катализатор за амоксидация, се пренася в рязко охлаждаща колона, където горещият газов поток се охлажда от воден душ. За да бъде отстранен амонякът като амониев сулфат, целият излишък от амоняк, съдържащ се в потока, се неутрализира със сярна киселина в охладителя. Охладеният газов поток, съдържащ желания продукт (акрилонитрил или метакрилонитрил и HCN) се пропуска през тръбопровод в дъ ното на абсорбционната колона, където продуктите се абсорбират във вода, постъпваща през тръбопровод, отгоре в абсорбционната колона. Неабсорбираните газове се отстраняват от абсорбера през тръба, разположена отгоре на абсорбера. От дъното на абсорбера, водният поток, съдържащ желания продукт, преминава през тръбопровод като горна порция на първа дестилационна колона (регенерационна колона), за следващо пречистване на продукта. Продуктът, регенериран от горната част на регенерационната колона постъпва във втора дестилационна колона за по-нататъшно пречистване и регенерация на продукта акрилонитрил или метакрилонитрил. Дънният поток, получен в регенерационната колона се изпраща в десорбционна дестилационна колона за регенерация на суров ацетонитрил, който е ценен съпровождащ продукт.

Съгласно изобретението в горната част на регенарионната колона е монтиран един автоматичен вентил за регулиране на налягането, с който се създава възможност за повишаване на максималното налягане в регенерационната колона с 0,0007 до 0,035 mPa над конструктивно предвиденото налягане. Максималното налягане в регенерационната колона е между 0,007 и 0,035 mPa, най-често - между 0,028 и 0,032 mPa. При предпочитаното приложение на изобретението максималното налягане в регенерационната колона е постоянно, като може да варира от 0,035 до 0,07 mPa, за предпочитане от 0,039 до 0,053 mPa. Подобрението съгласно изобретението е приложимо както при отделни регенерационни колони и десорбционни кули, така и при комбинирани регенерационно-десорбционни кули за регенерация на акрилонитрил или метакрилонитрил, като се отчита, че хидравликата на кулите е ограничена от струйното оводняване. Вентилът за регулиране на налягането може да бъде задействан както автоматично, така и ръчно.

Реакцията амоксидация се извършва в реактор с кипящ слой, въпреки че са известни и други типове реактори като тези с транспортна линия. Реакторите с кипящ слой за производство на акрилонитрил, са долбре известни. Например, подходящ с конструкцията си е реакторът, известен в US 3 230 246.

Условията за протичане на реакцията амоксидация са известни от US №№ 5 093

299, 4 863 891, 4 767 878 и 4 503 000. За да се получи акрилонитрил или метакрилонитрил, методът на амоксидация, се прилага при взаимодействието на пропилен или изобутилен с амоняк и кислород, в присъствието на флуидизиран катализатор, при висока температура. Може да бъде използван всякакъв източник на кислород. От икономически съображения за предпочитане е използването на въздух. Молното съотношение на кислород към олефин в изходния материал, трябва да варира от 0,5 до 4:1, предпочита се от 1:1 до 3:1. Молното съотношение на амоняка към олефина в изходния материал на реакцията може да варира между 0,5:1 и 5:1. Съотношението амоняк:олефин няма горна граница, но по икономически съображения не трябва да превишава съотношението 5:1.

Реакцията протича при температура от 260 до 600°С, като за предпочитане интервалът от 310 до 50(FC, по-специално от 350 до 480°С. Времето на взаимодействие, въпреки че не е критично, обикновено е от 0,1 до 50 s, по-специално от 1 до 15 s.

Като допълнение към катализатора, известен от US 3 642 930, други подходящи катализатори за практическото приложение на изобретението са представени в US 5 093 299.

Налягането, което се поддържа в абсорбционната, регенерационната и десорбционната колони е от 0,035 до 0,049 mPa надналягане (26,7°С до 43°С), от 0,007 до 0,032 mPa надналягане (68°С до 77°С) и от 0,049 до 0,091 mPa надналягане (77°С до 99°С).

Подобрението съгласно изобретението в сравнение с известните решения от предшестващото състояние на техниката е в това, че при работа на регенерационните колони с промяната по механичен път на налягането, което се избира по-високо от нормално предвиденото по конструкция при практиката на амоксидационния процес при производството на акрилонитрил или метакрилонитрил. Конвенционалната практика използва максимално налягане при регенерационната колона по-малко от 0,035 mPa. Съгласно изобретението типичното максимално налягане в регенерационната колона е от 0,035 до 0,07 mPa, за предпочитане от 0,039 до 0,049 mPa.

Провеждането на регенерационния и пречиствателен процес води до по-висока производителност на реакторите без да се извършва каквато и да е промяна на системата за регенерация и пречистване, изискваща капитало вложения. Съгласно изобретението не само се усъвършенства производственият метод, но това се постига без да се увеличава размерът на колоните, използвани в сектора за регенерация и пречистване. Съпровождащото нарастване в скоростите на производство не води до никакво забележимо влошаване на характеристиките на абсорбционната колона при регенерацията на акрилонитрил или метакрилонитрил. Съгласно изобретението се подобрява ефективността на операцията, повишава се количеството на преработваните материали, без нови капиталовложения.

Claims (8)

1. Патентни претенции

   1. Метод за регенерация на акрилонитрил или метакрилонитрил, получен от амоксидационна реакция на полипропилен или изобутилен, включващ прекарване на реакционния поток през абсорбционна колона, регенерационна колона и десорбционна колона, характеризиращ се с това, че реакционният поток, получен при амоксидацията на пропилен или изобутилен се прекарва в охладителна колона, в която горещият поток от газове се охлажда чрез контакт с воден душ, охладеният реакционен поток след това се прекарва през абсорбционна колона, където акрилонитрилът или метакрилонитрилът се абсорбира във вода, след което водният разтвор, съдържащ акрилонитрил или метакрилонитрил се прекарва през регенерационна дестилационна колона и десорбционна дестилационна колона за регенериране на акрилонитриловия или метакрилонитриловия продукт, при което хидравличният капацитет на регенерационната колона се повишава, като с помощта на механични средства максималното налягане в регенерационната дестилационна колона се повишава с около 0,0007 до 0,35 mPa.
2. 2. Метод съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че реакционният поток е получен от реакцията на изобутилен, амоняк и на съдържащ кислород газ, в реактор с кипящ слой в присъствие на амоксидационен катализатор за кипящ слой.
3. 3. Метод съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че реакционният поток е получен от реакцията на изобутилен, на амоняк и на съдържащ кислород газ, в реактор с кипящ слой в присъствие на амоксидационен катализатор за кипящ слой.
4. 4. Метод съгласно претенция 1, харак- теризиращ се с това, че в регенерационната колона се поддържа максимално налягане между 0,035 и 0,07 mPa. 5
5. 5. Метод съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че в регенерационната колона се поддържа максимално налягане между 0,039 и 0,049 mPa.
6. 6. Метод съгласно претенция 1, характе- 10 ризиращ се с това, че максималното налягане в регенерационната колона е повишено с 0,0018 до 0,035 mPa.
7. 7. Метод съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че максималното налягане в регенерационната колона е повишено с 0,0035 до 0,035 mPa.
8. 8. Метод съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че максималното налягане в регенерационната колона е повишено с 0,007 до 0,035 mPa.