CN112441948A - 一种脱氢氰酸塔回收水能量综合利用方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种脱氢氰酸塔回收水能量综合利用方法，包括：S1.脱氢氰酸塔(1)侧线采出的第一物流输入换热器(2)换热后送至分层器(3)；S2.所述第一物流在所述分层器(3)中分离出呈有机相的第二物流；S3.所述第二物流引入所述换热器(2)与所述第一物流换热后经所述脱氢氰酸塔(1)的侧线输入所述脱氢氰酸塔(1)中。通过将分离出的有机相与第一物流进行换热，可以有效利用第一物流的能量加热有机相，提高了本发明的能量利用率，节约了资源，降低了生产成本。同时，还减少了对第一物流进行冷却的冷却水的量，进一步降低了生产成本。

Description

一种脱氢氰酸塔回收水能量综合利用方法及系统
技术领域
本发明涉及一种能量回收方法，尤其涉及一种脱氢氰酸塔回收水能量综合利用方法及系统。
背景技术
目前，国内外丙烯腈装置的生产技术主要以丙烯、氨氧化法为主。近几十年来，随着催化剂不断更新换代和对工艺流程不断加以改进，使得丙烯、氨氧化法制丙烯腈的工艺技术路线仍保持着领先地位。
丙烯腈主装置的工艺流程包括：反应、回收、精制以及四效蒸发。精制单元的脱氢氰酸塔是使回收塔送来的含丙烯腈及氢氰酸的液体进一步脱除水分并使丙烯腈和氢氰酸分离。塔顶馏出高浓度氢氰酸、塔釜馏出粗丙烯腈，水从侧线采出脱除。
发明内容
本发明的目的在于提供一种脱氢氰酸塔回收水能量综合利用方法及系统，提高能量利用效率。
为实现上述发明目的，本发明提供一种脱氢氰酸塔回收水能量综合利用方法，包括：
S1.脱氢氰酸塔侧线采出的第一物流输入换热器换热后送至分层器；
S2.所述第一物流在所述分层器中分离出呈有机相的第二物流；
S3.所述第二物流引入所述换热器与所述第一物流换热后经所述脱氢氰酸塔的侧线输入所述脱氢氰酸塔中。
根据本发明的一个方面，步骤S1中，所述第一物流输入所述换热器换热后送至冷却器冷却，冷却后的所述第一物流送至所述分层器中。
根据本发明的一个方面，所述第一物流中丙烯腈与所述第二物流中丙烯腈的质量比为1.01-1.1。
根据本发明的一个方面，所述第一物流中丙烯腈与所述第二物流中丙烯腈的质量比为1.03。
根据本发明的一个方面，所述脱氢氰酸塔上用于采出所述第一物流的侧线采出口的位置高于用于输入所述第二物流的侧线物料输入口的位置。
为实现上述发明目的，本发明提供一种系统，包括：脱氢氰酸塔、换热器和分层器；
所述脱氢氰酸塔侧线采出口与所述分层器的物料入口通过第一管路相连通；
所述分层器的物料出口与所述脱氢氰酸塔侧线物料输入口通过第二管道相连通；
所述第一管路和第二管路交叉换热于所述换热器上。
根据本发明的一个方面，还包括：冷却器、用于输送所述第一物流的第一输送泵和用于输送所述第二物流的第二输送泵；
所述冷却器和所述第一输送泵均设置在所述第一管路上，且所述冷却器处于所述换热器与所述分层器之间，所述第一输送泵处于所述脱氢氰酸塔和所述换热器之间；
所述第二输送泵设置于所述第二管路上。
根据本发明的一个方面，所述脱氢氰酸塔的侧线采出口的位置高于侧线物料输入口的位置。
根据本发明的一种方案，通过将分离出的有机相与第一物流进行换热，可以有效利用第一物流的能量加热有机相，提高了本发明的能量利用率，节约了资源，降低了生产成本。同时，还减少了对第一物流进行冷却的冷却水的量，进一步降低了生产成本。
根据本发明的一种方案，通过对第一物流进行两次冷却后，使其温度被有效降低，进而能够在分层器中进行分层处理时，分离出的有机相更多，提高了分离效率。
附图说明
图1示意性表示根据本发明的一种实施方式的脱氢氰酸塔回收水能量综合利用方法的流程图。
图2示意性表示根据本发明的一种实施方式的脱氢氰酸塔回收水能量综合利用系统的结构图。
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，根据本发明的一种实施方式，本发明的一种脱氢氰酸塔回收水能量综合利用方法，包括：
S1.脱氢氰酸塔1侧线采出的第一物流输入换热器2换热后送至分层器3；
S2.第一物流在分层器3中分离出呈有机相的第二物流；
S3.第二物流引入换热器2与第一物流换热后经脱氢氰酸塔1的侧线输入脱氢氰酸塔1中。
根据本发明的一种实施方式，步骤S1中，第一物流输入换热器2换热后送至冷却器4冷却，冷却后的第一物流送至分层器3中。在本实施方式中，第一物流从脱氢氰酸塔1侧线的侧线采出口1b采出后通过第一输送泵5送入换热器2中进行换热降温。通过换热器2换热后的第一物流送入到冷却器4中进一步降温冷却。通过冷却器4的第一物流被送至分层器3中分层处理。通过对第一物流进行两次冷却后，使其温度被有效降低，进而能够在分层器中进行分层处理时，分离出的有机相更多，提高了分离效率。
根据本发明的一种实施方式，第一物流在分层器3中分层处理后，分离出的有机相通过第二输送泵6送至换热器2作为冷却液与第一物流进行换热，进而使第二物流(有机相)被加热后送至脱氢氰酸塔1侧线的侧线物料输入口1c并输入脱氢氰酸塔1中，在脱氢氰酸塔的下段进一步蒸馏后，在塔釜得到脱水后的丙烯腈。通过将分离出的有机相与第一物流进行换热，可以有效利用第一物流的能量加热有机相，提高了本发明的能量利用率，节约了资源，降低了生产成本。
根据本发明的一种实施方式，第一物流中丙烯腈与第二物流中丙烯腈的质量比为1.01-1.1。作为优选的，第一物流中丙烯腈与第二物流中丙烯腈的质量比为1.03。通过上述设置，保证了丙烯腈能够被有效提纯，避免了丙烯腈的浪费。同时，对热交换过程中能量的传输有利。
根据本发明的一种实施方式，脱氢氰酸塔1上用于采出第一物流的侧线采出口1b的位置高于用于输入第二物流的侧线物料输入口1c的位置。通过上述设置，通过分离器的作用实现了一次对有机相的有效分离，减少了脱氢氰酸塔1中对第二物流的处理次数，提高了本发明的作业效率。
以年产13万吨丙烯腈装置的设计为例，阐述本发明。
在本实施方式中，从脱氢氰酸塔1的第21块塔板1a位置采出第一物流的操作条件及组成见表1。
Figure BDA0002192403970000041
Figure BDA0002192403970000051
表1
由上表可知，采出的第一物流约70℃，经脱氢氰酸塔1侧线第一输送泵5升压后，先进入换热器2，在经过换热器2换热的第一物流的温度约53℃。在换热器2中的有效传热温差为13.9℃。第一物流再进入冷却器4中冷却到约38℃，进入分层器3进行相的分离。
在本实施方式中，分离出来的有机相(即第二物流)经第二输送泵6升压后，进入换热器2，与换热器2中流过的第一物流换热至55℃后，回到脱氢氰酸塔1的第20块塔板位置。在脱氢氰酸塔的下段进一步蒸馏后，在塔釜得到脱水后的丙烯腈。
如图2所示，根据本发明的一种实施方式，本发明的脱氢氰酸塔回收水能量综合利用系统，包括：脱氢氰酸塔1、换热器2和分层器3。在本实施方式中，脱氢氰酸塔1侧线用于采出第一物流的侧线采出口1b与分层器3用于输入第一物流的分层器入口通过第一管路相连通；分层器3用于输出第二物流的分层器出口与脱氢氰酸塔1侧线用于输入第二物流的侧线物料输入口通过第二管道相连通；第一管路和第二管路交叉换热于换热器2上。
如图2所示，根据本发明的一种实施方式，还包括：冷却器4、用于输送第一物流的第一输送泵5和用于输送第二物流的第二输送泵6。在本实施方式中，冷却器4和第一输送泵5均设置在第一管路上，且冷却器4处于换热器2与分层器3之间，第一输送泵5处于脱氢氰酸塔1和换热器2之间，第二输送泵6设置于第二管路上。
如图2所示，根据本发明的一种实施方式，脱氢氰酸塔1中塔板1a与侧线采出口1b相邻的一侧设置有凹槽，通过设置的凹槽能够汇集从脱氢氰酸塔1上部落下的液体并流入到凹槽中，方便侧线采出口1b能够连续不断的采出第一物流，保证了第一物流在换热器2中的充分换热。
如图2所示，根据本发明的一种实施方式，脱氢氰酸塔1侧线的侧线采出口1b的位置高于侧线物料输入口1c的位置。
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)

1.一种脱氢氰酸塔回收水能量综合利用方法，包括：
S1.脱氢氰酸塔(1)侧线采出的第一物流输入换热器(2)换热后送至分层器(3)；
S2.所述第一物流在所述分层器(3)中分离出呈有机相的第二物流；
S3.所述第二物流引入所述换热器(2)与所述第一物流换热后经所述脱氢氰酸塔(1)的侧线输入所述脱氢氰酸塔(1)中。
2.根据权利要求1所述的脱氢氰酸塔回收水能量综合利用方法，其特征在于，步骤S1中，所述第一物流输入所述换热器(2)换热后送至冷却器(4)冷却，冷却后的所述第一物流送至所述分层器(3)中。
3.根据权利要求2所述的脱氢氰酸塔回收水能量综合利用方法，其特征在于，所述第一物流中丙烯腈与所述第二物流中丙烯腈的质量比为1.01-1.1。
4.根据权利要求3所述的脱氢氰酸塔回收水能量综合利用方法，其特征在于，所述第一物流中丙烯腈与所述第二物流中丙烯腈的质量比为1.03。
5.根据权利要求1至3任一项所述的脱氢氰酸塔回收水能量综合利用方法，其特征在于，所述脱氢氰酸塔(1)上用于采出所述第一物流的侧线采出口(1b)的位置高于用于输入所述第二物流的侧线物料输入口(1c)的位置。
6.一种用于权利要求1-5任一项所述的脱氢氰酸塔回收水能量综合利用方法的系统，其特征在于，包括：脱氢氰酸塔(1)、换热器(2)和分层器(3)；
所述脱氢氰酸塔(1)侧线采出口(1b)与所述分层器(3)的物料入口(3a)通过第一管路相连通；
所述分层器(3)的物料出口(3b)与所述脱氢氰酸塔(1)侧线物料输入口(1c)通过第二管道相连通；
所述第一管路和第二管路交叉换热于所述换热器(2)上。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，还包括：冷却器(4)、用于输送所述第一物流的第一输送泵(5)和用于输送所述第二物流的第二输送泵(6)；
所述冷却器(4)和所述第一输送泵(5)均设置在所述第一管路上，且所述冷却器(4)处于所述换热器(2)与所述分层器(3)之间，所述第一输送泵(5)处于所述脱氢氰酸塔(1)和所述换热器(2)之间；
所述第二输送泵(6)设置于所述第二管路上。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述脱氢氰酸塔(1)的侧线采出口的位置高于侧线物料输入口的位置。
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