CN110043886A - 一种改进的丙烯腈热回收工艺 - Google Patents

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吴慧雄
朱杰
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Abstract

本发明涉及一种改进的丙烯腈热回收工艺，利用锅炉水为冷却介质，与经过一次换热后的丙烯腈反应气进行二次换热。二次换热后的丙烯腈反应气温度降至150～170℃，换热后的锅炉水进入低压蒸汽汽包内进行气液分离，得到0.35～0.45MpaG低压蒸汽。与传统丙烯腈一次换热热回收工艺相比，本发明能够有效降低进入急冷塔的反应气温度，减少了丙烯腈聚合损失，提高了急冷塔氨气吸收效果，减少了急冷塔吸收水用量以及含腈有毒废水的产生。同时能够回收热量发生低压蒸汽，得到的低压蒸汽能够自用或外售，具有明显的经济价值。

Description

一种改进的丙烯腈热回收工艺
技术领域
本发明涉及一种改进的丙烯腈热回收工艺。
背景技术
丙烯腈分子式为CH3CH＝CN，其衍生物及共聚物在医药、化工、纺织等行业都有十分重要的应用。截止2017年，全球丙烯腈产能超过700万吨/年，中国大陆为最大的丙烯腈生产地区，产能在195万吨/年左右，而其中超过95％的丙烯腈都是通过丙烯氨氧化工艺合成的。丙烯氨氧化工艺于1960年代提出后，经过多年发展，技术已经十分成熟，但传统丙烯氨氧化工艺存在能耗高、用水量大、有毒废水处理难等问题，所以对丙烯氨氧化工艺改进的研究一直在进行。全球能源问题日益凸显，激烈的市场竞争环境又要求企业在提升产品品质的同时，能够降低产品生产成本。能耗是化工生产成本中占比较大的一部分，所以对化工工艺路线进行节能降耗研究，既符合社会的发展需求，又能为企业带来经济效益。
传统丙烯腈生产工艺中，丙烯与氧气、氨气在流化床反应器中反应，反应温度在450℃左右，反应压力为0.055MpaG。丙烯腈反应器出口气体经过一次换热后反应气体温度降至220～240℃左右。此换热过程中利用锅炉水吸热后产生260℃，4.6MpaG的高压蒸汽并入高压蒸汽管网。一次降温后的220～240℃反应气直接进入急冷塔，在塔内用水进行急冷冷却反应气体至79～89℃左右，同时加入硫酸吸收未反应的氨气。一次降温后的反应气进入急冷塔内冷却，由于反应气温度较高，需要用到大量冷却水。同时，急冷塔内需要添加硫酸进行氨气的中和反应。若能降低进入急冷塔的反应气温度，则能降低急冷塔操作温度，增加氨吸收效果，这能有效减少吸收水用量与循环量，减少含腈有毒废水的产生。传统工艺中反应器出口气体经过一次换热后进入急冷塔，温度降至220～240℃，若进一步降低换热器出口温度，会有两方面的问题。一方面，高压汽包换热器的冷端入口是锅炉水与高压蒸汽汽包液相混合物，温度超过180℃，换热器热流出口温度必须高于冷端入口温度一定范围，才能有效进行换热过程。另一方面，高压汽包换热器尺寸较大，一套年产10万吨丙烯腈的高压汽包换热器壳体直径约为2.5米。若再降低高压汽包热端出口温度，意味着增加高压汽包换热器热负荷，需要再增加换热器的尺寸。高压汽包换热器的换热物流为高温高压流体，设备投资较高。同时，换热器尺寸过大，会给前期的设计、制造、安装以及后期的检修、维护、清洗、更换等带来较大困难。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种改进的丙烯腈反应气热回收工艺，该发明能够尽有效降低丙烯腈反应气进入急冷塔前温度，同时能更多回收丙烯腈反应气热量，发生的低压蒸汽可以自用或外售，具有很好的经济价值。一次热回收后的反应气温度在220～240℃左右，进入到二次热回收换热器中进行换热，逆流换热降温至150～170℃，二次换热后的反应气体进入后续急冷塔中。换热后的锅炉水进入到低压蒸汽汽包中进行气液分离，汽包顶部得到的0.35～0.45MpaG低压蒸汽，可以并入低压蒸汽管网后引到系统装置内其他需要蒸汽的设备使用，也可以外售。低压蒸汽汽包内的液体通过低压蒸汽汽包底部泵打回二次热回收换热器入口与锅炉水混合后进入二次热回收换热器。
一种改进的丙烯腈热回收工艺，其特征在于：
丙烯腈反应气经过一次换热后进入到二次热回收换热器中进行换热，与锅炉水逆流换热降温至150～170℃，二次换热后的反应气体进入急冷塔中；
换热后的锅炉水进入到低压蒸汽汽包中进行气液分离，低压蒸汽汽包顶部得到的0.35～0.45MpaG低压蒸汽；低压蒸汽汽包底部得的液相通过泵打回低压汽包换热器入口与锅炉水混合，然后进入低压汽包换热器。
进一步，急冷塔操作温度控制在70～80℃。
与原工艺对比的特征：
(1)需要增加一台二次热回收换热器、一台低压蒸汽汽包、一台泵。
(2)低压蒸汽汽包压力通过顶部气相出口设置压力调节器调节，液位则通过底部液相采出泵出口设置液位调节阀调节。
(3)急冷塔塔顶以及塔釜操作温度通过调节吸收水的用量来维持稳定。
(4)本发明益处在于，有效降低了进入急冷塔的反应气温度，减少了丙烯腈聚合损失，提升了塔内硫酸吸收氨气效果，减少了冷却水用量，减少有毒废水的产生，增加环保效果；同时该过程尽可能回收了反应气的热量，生产每吨丙烯腈可以多发生0.4吨左右低压蒸汽，具有良好的节能效果。
附图说明
图1是传统工艺示意图。
图2是改进后工艺示意图。
图3是本发明所述改进的丙烯腈热回收工艺方法的典型流程图。
图3其中1-锅炉水、2-低压汽包换热器(二次热回收换热器)、3-低压蒸汽汽包、4低压蒸汽、5-泵、6-一次换热后的反应气、7-二次换热后的反应气。
具体实施方式
一种改进的丙烯腈热回收工艺，其特征在于：
丙烯腈反应气经过一次换热后进入到二次热回收换热器中进行换热，与锅炉水逆流换热降温至150～170℃，二次换热后的反应气体进入急冷塔中；
换热后的锅炉水1进入到低压蒸汽汽包3中进行气液分离，低压蒸汽汽包顶部得到的0.35～0.45MpaG低压蒸汽4；低压蒸汽汽包底部得的液相通过泵5打回低压汽包换热器入口与锅炉水混合，然后进入低压汽包换热器2。
本发明进行技术改造的方案为：在现有丙烯氨氧化工艺系统的反应气一次热回收换热器后增设二次热回收换热器，反应气经过二次热回收换热器的管程后进入急冷塔冷却。锅炉水与低压蒸汽汽包引出的热水混合后进入二次热回收换热器的壳程，与反应气换热后进入低压蒸汽汽包内，进行气液分离。低压蒸汽汽包顶部得到的低压蒸汽，低压蒸汽汽包的液相则由底部的泵采出，循环至二次热回收换热器入口与锅炉水混合。急冷塔吸收水用量根据操作温度进行调节减少，操作温度控制在70～80℃。

Claims (2)

1.一种改进的丙烯腈热回收工艺，其特征在于：
丙烯腈反应气经过一次换热后进入到二次热回收换热器中进行换热，与锅炉水逆流换热降温至150～170℃，二次换热后的反应气体进入急冷塔中；
换热后的锅炉水进入到低压蒸汽汽包中进行气液分离，低压蒸汽汽包顶部得到的0.35￣0.45MpaG低压蒸汽；低压蒸汽汽包底部得的液相通过泵打回低压汽包换热器入口与锅炉水混合，然后进入低压汽包换热器。
2.根据权利要求1所述的一种改进的丙烯腈热回收工艺，其特征在于：
急冷塔操作温度控制在70￣80℃。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101121569A (zh) * 2006-08-11 2008-02-13 中国石油化工股份有限公司 丙烯腈急冷工艺废水的处理方法
CN101480592A (zh) * 2008-01-12 2009-07-15 杭州林达化工技术工程有限公司 一种固定床组合反应设备
CN101560406A (zh) * 2008-03-25 2009-10-21 杭州林达化工科技有限公司 合成气费托反应制烃类的方法和设备
CN102070128A (zh) * 2010-11-07 2011-05-25 湖南新恒光科技有限公司 一种硫铁矿生产硫酸的余热高效回收工艺

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101121569A (zh) * 2006-08-11 2008-02-13 中国石油化工股份有限公司 丙烯腈急冷工艺废水的处理方法
CN101480592A (zh) * 2008-01-12 2009-07-15 杭州林达化工技术工程有限公司 一种固定床组合反应设备
CN101560406A (zh) * 2008-03-25 2009-10-21 杭州林达化工科技有限公司 合成气费托反应制烃类的方法和设备
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