CN112441945A - 一种丙烯腈生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种丙烯腈生产工艺，将自回收塔侧线抽出的贫水和自吸收塔塔釜泵送出的富水溶液送至换热器中进行换热；然后将贫水从换热器贫水出口管线送至吸收塔塔顶，将富水溶液从换热器富水出口管线送至回收塔；还包括：从急冷塔塔顶来的气相物流经过急冷后冷却器分为气体部分和液体部分，气体部分送至吸收塔塔底，液体部分再经过急冷后冷却器液冷却器冷却后送至吸收塔最下段填料段的上部；在吸收塔塔釜设置低温循环管路将部分吸收塔塔釜富水溶液循环送至吸收塔最下段填料段上部。本发明的丙烯腈生产工艺，可以充分利用贫水的热量，减少能耗，同时减小贫水的使用量。
Description
技术领域
本发明属于丙烯腈生产装置，尤其涉及一种丙烯腈生产工艺。
背景技术
在丙烯腈生产过程中，经急冷塔后冷却器冷却后的反应气体进入吸收塔底部，与水进行逆流吸收，吸收塔塔顶操作温度约为33-41℃，塔釜温度为8-20℃。吸收塔塔釜液需经吸收塔塔釜液(富水)泵送至回收塔，回收塔的塔顶操作温度约为84-92℃，塔釜约为116-124℃，因此，吸收塔塔釜液在进入回收塔之前，需要对其进行升温操作。现有技术中多采用蒸汽加热升温的方式对吸收塔塔釜液进行升温处理，以满足进入回收塔的温度条件。
同时，对于进入到吸收塔中的反应气体进行逆流吸收的水来自说回收塔的侧线，通常是将回收塔侧线抽出贫水送至吸收塔塔顶，以实现对于反应气体的逆流吸收。然而，自回收塔侧线抽出的贫水温度约为116℃-124℃，经过脱氢氰酸塔再沸器、成品塔再沸器后，温度仍然约为92-99℃。而吸收塔塔顶的操作温度约为33-41℃，也就是说，自回收塔侧线抽出的贫水在进入吸收塔塔顶之前需要进行降温处理，现有技术中采用循环冷却水对贫水进行降温。
综上，现有技术中，需要采用蒸汽对吸收塔塔釜液进行升温，需要使用循环冷却水对自回收塔侧线抽出的贫水进行降温，如此，大大增加了蒸汽和循环水的消耗，同时浪费了贫水中的大量热量。
此外，反应后的气体经急冷除氨冷却后，进入丙烯腈吸收塔，用于后续精制单元的贫水作为吸收水吸收丙烯腈、乙腈、氢氰酸等有机物，吸收液去后续的精制单元进行分离提纯。
因此，利用贫水在吸收塔中吸收丙烯腈等有机物是丙烯腈生产工艺中主要的流程之一。如何减少贫水用量也一直是本领域研究的方向之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种丙烯腈生产工艺，解决贫水中热量浪费的问题，同时减少贫水用量。
为实现上述目的，本发明提供一种丙烯腈生产工艺，包括将来自反应器的反应气体送至急冷塔中冷却后送至吸收塔中形成富水溶液从所述吸收塔塔釜泵送至回收塔中蒸馏，其中，利用所述回收塔侧线抽出的贫水送至所述吸收塔塔顶用于吸收所述反应气体形成富水溶液；将自回收塔侧线抽出的贫水和自吸收塔塔釜泵送出的富水溶液送至换热器中进行换热；
然后将贫水从所述换热器贫水出口管线送至吸收塔塔顶，将所述富水溶液从所述换热器富水出口管线送至回收塔；
还包括：从急冷塔塔顶来的气相物流经过所述急冷后冷却器分为气体部分和液体部分，所述气体部分送至吸收塔塔底，所述液体部分再经过急冷后冷却器液冷却器冷却后送至吸收塔最下段填料段的上部；
在所述吸收塔塔釜设置低温循环管路将部分所述吸收塔塔釜富水溶液循环送至吸收塔最下段填料段上部。
根据本发明的一个方面，吸收塔侧线抽出的贫水送至换热器的管路上设有三通调节阀，所述三通调节阀将所述贫水分为第一股贫水和第二股贫水，所述第一股贫水进入到换热器中，所述第二股贫水绕过换热器与从换热器贫水出口管线处流出的第一股贫水混合后送至吸收塔塔顶。
根据本发明的一个方面，所述换热器的富水出口管线上设有控制吸收塔富水溶液流量的液位控制器和与所述三通调节阀相连接的温度控制器。
根据本发明的一个方面，所述第一股贫水和所述第二股贫水混合后通过第二三通调节阀分为第一贫水流和第二贫水流；
所述第一贫水流经过吸收水冷却器降温后送至吸收塔塔顶；
所述第二贫水流经过溶剂水冷却器送至回收塔塔顶。
根据本发明的一个方面，所述吸收水冷却器至所述吸收塔塔顶管路上设有与所述第二三通阀相连接的流量控制器，用于控制进入所述吸收塔塔顶的第一贫水流的流量。
根据本发明的一个方面，所述吸收塔富水溶液经过所述换热器后的温度由15-34℃升至58-74℃。
根据本发明的一个方面，优选地，所述吸收塔富水溶液经过所述换热器后的温度由21-26℃升至64-68℃。
根据本发明的一个方面，所述第一贫水流经过所述吸收水冷却器后温度由55-71℃降至30-44℃；
所述第二贫水流经过所述溶剂水吸收器冷却后温度由55-71℃升至41-57℃。
根据本发明的一个方案，自回收塔侧线抽出的贫水需要送至吸收塔的塔顶作为洗涤水与反应气体进行逆流接触，吸收塔塔顶的操作温度较低，低于贫水温度。而吸收塔富水溶液需要泵送至回收塔中进行下一步处理，吸收塔塔釜液的温度较低，回收塔的操作温度较高，高于吸收塔塔釜液的温度。本发明的方案通过将高温度的贫水和低温度的吸收塔塔釜液送至换热器中进行热交换，使得贫水温度降低送至吸收塔塔顶、吸收塔塔釜液温度升高送至吸收塔。相比于现有技术中需要通过蒸汽对吸收塔塔釜液进行升温操作和通过冷凝水对贫水进行降温操作的方式而言，充分利用了贫水的能量，提供了贫水的利用率，减少了能源消耗。
根据本发明的一个方案，在换热器的富水出口管线上设有控制吸收塔塔釜液流量的液位控制器和与三通调节阀相连接的温度控制器。如此，在实际的操作过程中，可以根据吸收塔塔釜液进入到回收塔中最终所需达到的温度来控制送至换热器中的吸收塔塔釜液的量，以及送至换热器中的第一股贫水的量，从而可以对于温度的精确控制。
根据本发明的一个方案，在自吸收水冷却器至吸收塔塔顶之间的管路上设有第二三通阀相连接的流量控制器，用于控制最终送至吸收塔塔顶的第一贫水流的流量。从而可以实现对于吸收塔塔顶进料量的精确控制，节约能源的同时，确保对于吸收塔塔内气体的吸收效果。
根据本发明的一个方案，在吸收塔塔釜设有低温循环管路将部分吸收塔塔釜液循环泵送至吸收塔最下段填料段的上部，从而可以节省从吸收塔塔顶送入的贫水的量，产生的工艺废水减小同时对于丙烯腈的吸收效果得到提升。
附图说明
图1示意性表示根据本发明的丙烯腈生产工艺的部分流程图一；
图2示意性表示根据本发明的丙烯腈生产工艺的部分流程图二。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
在针对本发明的实施方式进行描述时，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”所表达的方位或位置关系是基于相关附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细地描述，实施方式不能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施方式。
如图1所示，本发明的丙烯腈生产工艺包括：将自回收塔侧线2抽出的贫水和自吸收塔1塔釜泵出的富水溶液送入到换热器3中进行换热。然后将贫水从所述换热器2贫水出口管线送至吸收塔1塔顶，将吸收塔1富水溶液从所述换热器3的富水出口管线送至回收塔4。
本发明的丙烯腈生产工艺还包括将从急冷塔顶部来的气相物料16经过急冷后冷却器17分为气体部分18和液体部分19。气体部分18送至吸收塔1塔底，液体部分18在经过急冷后冷却器液冷却器20后送至吸收塔1最下段填料段的上部。然后将贫水送至吸收塔1塔顶对气体部分18进行逆流吸收，在吸收塔塔釜形成塔釜富水，并通过塔釜循环泵将富水溶液送至回收塔4中。本发明的吸收塔塔釜还设有低温循环管路21用于将部分塔釜富水循环至吸收塔1最下段填料段的上部。
具体来说，在丙烯腈装置中，自回收塔侧线抽出的贫水需要送至吸收塔的塔顶作为洗涤水与反应气体进行逆流接触，吸收塔塔顶的操作温度较低，低于贫水温度。而吸收塔塔釜液需要泵送至回收塔中进行下一步处理，吸收塔塔釜液的温度较低，回收塔的操作温度较高，高于吸收塔塔釜液的温度。本发明的方案通过将高温度的贫水和低温度的吸收塔塔釜液送至换热器3中进行热交换，使得贫水温度降低送至吸收塔塔顶、吸收塔塔釜液温度升高送至吸收塔。相比于现有技术中需要通过蒸汽对吸收塔塔釜液进行升温操作和通过冷凝水对贫水进行降温操作的方式而言，充分利用了贫水的能量，提供了贫水的利用率，减少了能源消耗。
此外，在本发明中，在吸收塔塔釜设有低温循环管路将部分吸收塔塔釜液循环泵送至吸收塔最下段填料段的上部，从而可以节省从吸收塔塔顶送入的贫水的量，产生的工艺废水减小同时对于丙烯腈的吸收效果得到提升。
根据本发明的一种实施方式，在本发明中，自回收塔侧线2抽出的贫水送至换热器3的管路上设有三通调节阀5。三通调节阀5将自回收塔侧线抽出的贫水分为第一股贫水6和第二股贫水7，其中第一股贫水6送至换热器3中与来自吸收塔1塔釜的塔釜液进行热交换。第二股贫水7绕过换热器3与从换热器3贫水出口管线处流出的第一股贫水6混合后送至吸收塔1塔顶。
在本发明中，在换热器3的富水出口管线上设有控制吸收塔塔釜液流量的液位控制器8和与三通调节阀5相连接的温度控制器9。如此，在实际的操作过程中，可以根据吸收塔塔釜液进入到回收塔中最终所需达到的温度来控制送至换热器3中的吸收塔塔釜液的量，以及送至换热器3中的第一股贫水6的量，从而可以对于温度的精确控制。
在本发明中，吸收塔塔釜液经过换热器3后的温度由原先的13℃-34℃上升为58℃-74℃。优选地，，吸收塔塔釜液经过换热器3后的温度由原先的18℃-29℃上升为61℃-71℃。更优选地，吸收塔塔釜液经过换热器3后的温度由原先的21℃-26℃上升为64℃-68℃。
在本发明中，自回收塔侧线2抽出的贫水的温度为85℃-105℃。优选地，自回收塔侧线2抽出的贫水的温度为90℃-100℃。更优选地，自回收塔侧线2抽出的贫水的温度为92℃-99℃。
在本发明中，第一股贫水6经过换热器3与第二股贫水7混合后的温度为55-75℃。优选地，第一股贫水6经过换热器3与第二股贫水7混合后的温度为60-70℃。更优选地，第一股贫水6经过换热器3与第二股贫水7混合后的温度为62-68℃。
如图1所示，本发明的吸收塔塔釜液经过换热器3后被送至回收塔中，而第一股贫水6和第二股贫水7混合后要被送至吸收塔1的塔顶。在本发明中，第一股贫水6和第二股贫水7混合送至吸收塔1塔顶的管路上设有第二三通阀10，第一股贫水6和第二股贫水7混合后经过第二三通阀10被分为第一贫水流11和第二贫水12,。第一贫水流11经过吸收水冷却器13降温后送至吸收塔塔顶。第二贫水流12经过溶剂水冷却器14后送至回收塔塔顶。
在本发明中，第一贫水流11经过吸收水冷却器13降温后，温度由55℃-71℃降至30℃-44℃。优选地，第一贫水流11经过吸收水冷却器13降温后，温度由58℃-69℃降至33℃-41℃。更优选地，第一贫水流11经过吸收水冷却器13降温后，温度由62℃-66℃降至35℃-39℃。
在本发明中，第二贫水流12经过溶剂水冷却器14后，温度由55℃-71℃降至41℃-57℃。优选地，第二贫水流12经过溶剂水冷却器14后，温度由58℃-69℃降至43℃-54℃。更优选地，第二贫水流12经过溶剂水冷却器14后，温度由62℃-66℃降至45℃-51℃。
在本发明中，在自吸收水冷却器13至吸收塔塔顶之间的管路上设有第二三通阀10相连接的流量控制器15，用于控制最终送至吸收塔塔顶的第一贫水流11的流量。从而可以实现对于吸收塔塔顶进料量的精确控制，节约能源的同时，确保对于吸收塔塔内气体的吸收效果。
结合图2所示，根据本发明的一种实施方式，从急冷塔顶部来的含有丙烯腈、氢氰酸、乙腈的反应气体，首选经过急冷后冷却器，将温度冷却至41℃，分为气体部分和液体部分，将气体部分送至吸收塔的塔顶。液体部分经过急冷后冷却器液冷却器的作用，降温至10℃，然后送至吸收塔最下段填料段的上部。来自回收塔侧线抽出的贫水经过吸收水冷却器后冷却至37℃，进入到吸收塔塔顶，吸收塔塔顶的操作温度为36.6℃，操作压力为0.121MPa。贫水进入吸收塔之后，与上升的气体(丙烯腈、乙腈、氢氰酸)进行逆流吸收。在本发明中，还设有采出管线22，将吸收塔第一填料段和第二填料段中间的液体全部采出，冷却至4℃在送回第二填料段上部，继续向吸收塔塔釜流动。
吸收塔塔釜形成富水溶液，经塔釜循环泵泵送至回收塔中。吸收塔塔釜设有低温循环管路，从吸收塔塔釜抽出一部分塔釜液冷却到10℃再返回到吸收塔最下段填料段上部。吸收塔的塔顶尾气排放至尾气处理系统进行处理。
以上所述仅为本发明的一个方案而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种丙烯腈生产工艺，包括将来自反应器的反应气体送至急冷塔中冷却后送至吸收塔中形成富水溶液从所述吸收塔塔釜泵送至回收塔中蒸馏，其中，利用所述回收塔侧线抽出的贫水送至所述吸收塔塔顶用于吸收所述反应气体形成富水溶液；其特征在于，将自回收塔侧线抽出的贫水和自吸收塔塔釜泵送出的富水溶液送至换热器中进行换热；
然后将贫水从所述换热器贫水出口管线送至吸收塔塔顶，将所述富水溶液从所述换热器富水出口管线送至回收塔；
还包括：从急冷塔塔顶来的气相物流经过所述急冷后冷却器分为气体部分和液体部分，所述气体部分送至吸收塔塔底，所述液体部分再经过急冷后冷却器液冷却器冷却后送至吸收塔最下段填料段的上部；
在所述吸收塔塔釜设置低温循环管路将部分所述吸收塔塔釜富水溶液循环送至吸收塔最下段填料段上部。
2.根据权利要求1所述的丙烯腈生产工艺，其特征在于，吸收塔侧线抽出的贫水送至换热器的管路上设有三通调节阀，所述三通调节阀将所述贫水分为第一股贫水和第二股贫水，所述第一股贫水进入到换热器中，所述第二股贫水绕过换热器与从换热器贫水出口管线处流出的第一股贫水混合后送至吸收塔塔顶。
3.根据权利要求2所述的丙烯腈生产工艺，其特征在于，所述换热器的富水出口管线上设有控制吸收塔富水溶液流量的液位控制器和与所述三通调节阀相连接的温度控制器。
4.根据权利要求2或3所述的丙烯腈生产工艺，其特征在于，所述第一股贫水和所述第二股贫水混合后通过第二三通调节阀分为第一贫水流和第二贫水流；
所述第一贫水流经过吸收水冷却器降温后送至吸收塔塔顶；
所述第二贫水流经过溶剂水冷却器送至回收塔塔顶。
5.根据权利要求4所述的丙烯腈生产工艺，其特征在于，所述吸收水冷却器至所述吸收塔塔顶管路上设有与所述第二三通阀相连接的流量控制器，用于控制进入所述吸收塔塔顶的第一贫水流的流量。
6.根据权利要求5所述的丙烯腈生产工艺，其特征在于，所述吸收塔富水溶液经过所述换热器后的温度由15-34℃升至58-74℃。
7.根据权利要求6所述的丙烯腈生产工艺，其特征在于，优选地，所述吸收塔富水溶液经过所述换热器后的温度由21-26℃升至64-68℃。
8.根据权利要求4所述的丙烯腈生产工艺，其特征在于，所述第一贫水流经过所述吸收水冷却器后温度由55-71℃降至30-44℃；
所述第二贫水流经过所述溶剂水吸收器冷却后温度由55-71℃升至41-57℃。
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