CN113149863B - 一种accp的纯化系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种ACCP的纯化系统，包括洗涤罐、第一离心机、配制罐、结晶器、第二离心机，洗涤罐设有第一进料管、第二进料管，洗涤罐中设置第一搅拌装置，洗涤罐的底部通过第一管路对第一离心机供料，第一离心机的晶体出料口通过第二管路对配制罐供料，配制罐设置第三进料管，用于与乙醇源相连，配制罐中设置第二搅拌装置，且设有第一换热机构，配制罐的底部通过第三管路对结晶器供料，结晶器中设置第三搅拌装置，且设有第二换热机构，结晶器的晶体排料口通过第四管路对第二离心机供料，该第二离心机的晶体排料口对外排出目标产品。本发明结构简单、操作方便，可高效率、低能耗纯化ACCP，还可有效回收其中的己二腈。

Description

一种ACCP的纯化系统及方法

技术领域

本发明涉及化工领域，特别涉及一种ACCP的纯化系统及方法。

背景技术

1-氨基-2-氰基环戊烯(ACCP)是己二腈的副产品。ACCP自1923年被合成出来，其结构一直被认为是1-亚氨基-2-氰基环戊烷(ICCP)，直到上个世纪90年代，通过对其红外光谱、紫外吸收光谱以及核磁共振谱图研究，确定该化合物的结构为1-氨基-2-氰基环戊烯。ACCP作为精细化工原料，可合成环戊酮、2-氨基环戊烷甲基胺、1-氰基-2-氮乙酰氨基环戊烯等香料、染料、医药行业中间体。

由于1-氨基-2-氰基环戊烯与己二腈的相对挥发性为1.45，采用蒸馏或真空蒸馏的方法难以将己二腈和ACCP分离。目前，ACCP的回收通常是根据其在己二腈中的结晶温度，采用结晶、过滤的方法回收ACCP。

CN202945188U提出一种将液氨直接引入结晶器中与ACCP溶液换热，使ACCP结晶，然后经过滤回收ACCP晶体的装置。实际这种装置回收的ACCP残渣中ACCP含量仅为60％～70％，仍含有15％～20％己二腈、10～15％4-氨基-2-甲基-5,6-三甲撑吡啶等其他杂质。这种纯度不高的ACCP无法被下游直接利用，必须对ACCP纯化处理。

因此，如何高效率、低能耗纯化ACCP，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种ACCP的纯化系统，其结构简单、操作方便，可高效率、低能耗纯化ACCP，还可有效回收其中的己二腈。

本发明还提供了采用上述纯化系统纯化ACCP的方法，可有效纯化粗ACCP，并回收其中的己二腈，纯化得到的ACCP中己二腈含量低至0.08％以下，其他杂质含量低于0.03％以下，可直接作为原料用于下游工艺。

本发明的技术方案是：一种ACCP的纯化系统，包括洗涤罐、第一离心机、配制罐、结晶器、第二离心机，所述洗涤罐设有第一进料管，用于与粗ACCP源相连，设有第二进料管，用于与脱盐水源和/或工艺水源相连，洗涤罐中设置第一搅拌装置，所述洗涤罐的底部通过第一管路对第一离心机供料，所述第一离心机的晶体出料口通过第二管路对配制罐供料，所述配制罐设置第三进料管，用于与乙醇源相连，配制罐中设置第二搅拌装置，且设有第一换热机构，所述配制罐的底部通过第三管路对结晶器供料，所述结晶器中设置第三搅拌装置，且设有第二换热机构，所述结晶器的晶体排料口通过第四管路对第二离心机供料，该第二离心机的晶体排料口对外排出目标产品。

所述第一管路上设置过滤器、第一输送泵，过滤器位于第一输送泵的上游。

所述第二管路上设置螺杆体积式喂料机、下料阀，所述螺杆体积式喂料机位于下料阀的上游。

所述下料阀为星形下料阀。

所述第三管路上设置有缓冲罐、第二输送泵，缓冲罐位于第二输送泵的上游，且缓冲罐设有第三换热机构。

所述第四管路上设置第三输送泵。

采用任一上述纯化系统纯化ACCP的方法，包括以下步骤：

1)通过第一进料管向洗涤罐中加入粗ACCP，通过第二进料管向洗涤罐中加入脱盐水和/或工艺水，搅拌混匀，得到粗溶液，粗ACCP和脱盐水和/或工艺水的质量比为1:4-1:2；

2)粗溶液进入第一离心机，经离心，得到粗湿晶；

3)粗湿晶通过第二管路排至配制罐中，通过第三进料管向配制罐中加入乙醇，粗湿晶和乙醇的质量比为1:4-1:2.5，搅拌均匀，且控制温度为60-82℃，得到乙醇溶液；

4)乙醇溶液进入结晶器，控制温度为6-30℃，在搅拌条件下得到ACCP晶体及其饱和溶液；

5)饱和溶液通过第四管路进入第二离心机，经离心，得到ACCP晶体。

步骤1)所述粗ACCP，其中的ACCP含量为60-70wt％，己二腈含量为15-20wt％，余量为杂质。

步骤2)所述第一离心机为平板式刮刀辅助拉袋自动下卸料离心机，使粗ACCP与杂质及其水溶液分离。

步骤5)所述第二离心机为平板式刮刀辅助拉袋自动下卸料离心机，使ACCP与杂质及其饱和乙醇溶液分离。

采用上述技术方案具有以下有益效果：

1、ACCP的纯化系统包括洗涤罐、第一离心机、配制罐、结晶器、第二离心机，其中，洗涤罐与第一离心机配合，用于初步除去粗ACCP中大部分己二腈，结晶器与第二离心机配合，用于进一步除去粗ACCP中残留的己二腈。所述洗涤罐设有第一进料管，用于与粗ACCP源相连，设有第二进料管，用于与脱盐水源和/或工艺水源相连。洗涤罐中设置第一搅拌装置，用于搅拌粗ACCP和脱盐水和/或工艺水，使其中的大部分己二腈溶于脱盐水和/或工艺水中，而ACCP几乎不溶于脱盐水和/或工艺水。所述洗涤罐的底部通过第一管路对第一离心机供料，所述第一离心机的晶体出料口通过第二管路对配制罐供料，通过第一离心机的离心分离，将溶于脱盐水和/或工艺水中的己二腈以清液的形式分离出，可直接回收利用，不溶于脱盐水和/或工艺水的ACCP以湿晶的形式分离出，完成初步分离。所述配制罐设置第三进料管，用于与乙醇源相连，配制罐中设置第二搅拌装置，且设有第一换热机构，在加热条件下，使ACCP湿晶完全溶于乙醇中。所述配制罐的底部通过第三管路对结晶器供料，所述结晶器中设置第三搅拌装置，且设有第二换热机构，溶解有ACCP的乙醇溶液在结晶器中冷却结晶，过量的ACCP析出，得到过饱和乙醇溶液，而残留的己二腈溶于乙醇中。所述结晶器的晶体排料口通过第四管路对第二离心机供料，该第二离心机的晶体排料口对外排出目标产品，通过第二离心机的离心分离，将溶于饱和乙醇溶液中的少量ACCP以及己二腈以清液的形式分离出，结晶的ACCP以湿晶的形式分离出，完成再次分离，可有效保证分离得到ACCP产品中杂质(己二腈及其他杂质)的含量低于规定值，满足企业标准。

2、第一管路上设置过滤器，用于机械除去其中的杂质。

3、第二管路上设置螺杆体积式喂料机、下料阀，所述螺杆体积式喂料机位于下料阀的上游，下料阀为星形下料阀，通过螺杆体积式喂料机向配料罐中输送ACCP粗湿晶，使得ACCP粗湿晶可以精确计量，方便控制ACCP粗湿晶和乙醇的质量比1:4-1:2.5。通过在螺杆体积式喂料机和配制罐之间设置下料阀，在满足向配料罐输送ACCP粗湿晶的基础上，可有效避免配制罐内的乙醇因受热蒸发损失，保证ACCP粗湿晶和乙醇的质量比1:4-1:2.5在指定范围内。

4、第三管路上设置有缓冲罐、第二输送泵，缓冲罐位于第二输送泵的上游，且缓冲罐设有第三换热机构，用于对配置的ACCP乙醇溶液进行缓冲、减速，利于下游结晶器结晶，且通过设置第三换热机构，用于对ACCP乙醇溶液加热，防止溶液结晶，提高ACCP的收率。

5、本发明纯化方法，先利用脱盐水和/或工艺水对粗ACCP进行洗涤，将其中大部分己二腈溶解，而ACCP溶解量较小，与第一离心机配合，完成初级分离，且ACCP的收率高，再利用乙醇溶解经过初步分离的ACCP粗湿晶，经降温结晶，其中的ACCP大部分析出，而残留的己二腈保留在过饱和乙醇溶液中，经二级离心机分离，保留析出的ACCP湿晶，而排出溶解有己二腈的过饱和溶液，完成再次分离，可有效保证分离出的ACCP湿晶中的己二腈、其他杂质的含量极低，满足企业的实际需求。

6、本发明通过控制粗ACCP和脱盐水和/或工艺水的质量比为1:4-1:2，与第一离心机配合，用于洗涤附着在ACCP晶体上的大部分己二腈，并在离心力作用下，ACCP晶体保留在第一离心机中，而洗涤掉的己二腈随脱盐水和/或工艺水作为清液排出，完成初步分离，若添加的脱盐水和/或工艺水过少，无法有效洗涤粗ACCP晶体上附着的己二腈，导致己二腈的分离量较少，无法满足分离需求，若添加的脱盐水和/或工艺水过多，虽然洗涤效果较好，但会导致后续清液回收利用己二腈时浓缩能耗增大，且会造成部分ACCP损失。通过控制ACCP湿晶和乙醇的质量比1:4-1:2.5，与结晶器和第二离心机配合，可将其中的残留的己二腈与ACCP分离，若添加的乙醇量过少，形成乙醇溶液浓度较高，在后续加热工序时容易沸腾蒸发，不利于工艺控制，若添加的乙醇量过多，会导致ACCP无法结晶析出，造成ACCP的收率严重下降，失去工业利用价值。

下面结合附图和具体实施方式作进一步的说明。

附图说明

图1为本发明的连接示意图。

附图中，1为洗涤罐，2为第一离心机，3为配制罐，4为结晶器，5为第二离心机，6为第一进料管，7为第二进料管，8为第三进料管，9为过滤器，10为第一输送泵，11为螺杆体积式喂料机，12为下料阀，13为缓冲罐，14为第二输送泵，15为第三输送泵，101为第一管路，102为第二管路，103为第三管路，104为第四管路。

具体实施方式

本发明中，未标明具体结构的设备或零部件，通常为化工领域常规的设备或零部件，未标明具体连接方式的，通常为化工领域常规的连接方式或厂家建议的连接方式。使用的原料满足相关的国家或行业标准要求。

本发明实施例中的使用的原料粗ACCP来源于重庆华峰聚酰胺有限公司己二腈装置，其中ACCP:60wt％～70wt％，己二腈:15％wt～20％wt，余量为杂质。脱盐水来源于华峰化工厂区自产脱盐水。乙醇为分析纯，购自重庆万盛川东化工有限公司。

实施例1

参见图1，ACCP的纯化系统包括洗涤罐1、第一离心机2、配制罐3、结晶器4、第二离心机5。所述洗涤罐1设有第一进料管6，用于与粗ACCP源相连，设有第二进料管7，用于与脱盐水源和/或工艺水源相连，第一进料管、第二进料管均设置在洗涤罐的顶部，洗涤罐1中设置第一搅拌装置，所述洗涤罐1的底部通过第一管路101对第一离心机2供料，本实施例中，第一管路101上设置过滤器9、第一输送泵10，过滤器9位于第一输送泵10的上游，过滤器的滤网尺寸根据粗ACCP的实际情况灵活调整。所述第一离心机2的晶体出料口通过第二管路102对配制罐3供料，第一离心机的清液出料口用于对外排出含有己二腈的水溶液，可排至其他系统对其中的己二腈进行回收处理。本实施例中，第二管路102上设置螺杆体积式喂料机11、下料阀12，下料阀为星形下料阀，所述螺杆体积式喂料机11位于下料阀12的上游。所述配制罐3设置第三进料管8，用于与乙醇源相连，配制罐3中设置第二搅拌装置，且设有第一换热机构，具体的，第一换热机构为设置在配制罐外壁的半管，通过通入热水或蒸汽对配制罐加热。所述配制罐3的底部通过第三管路103对结晶器4供料，本实施例中，第三管路103上设置有缓冲罐13、第二输送泵14，缓冲罐13位于第二输送泵14的上游，且缓冲罐13设有第三换热机构，该第三换热机构为设置在缓冲罐外壁的半管，通过通入热水或蒸汽对缓冲罐加热。所述结晶器4中设置第三搅拌装置，且设有第二换热机构，第二换热机构为设置在结晶器外壁的半管，通过通入己二醇水溶液或液氨或低温水，对结晶器降温。所述结晶器4的晶体排料口通过第四管路104对第二离心机5供料，第四管路上设置第三输送泵15，该第二离心机5的晶体排料口对外排出目标产品。

实施例2

采用实施例1的纯化系统纯化ACCP的方法，包括以下步骤：

1)通过第一进料管向洗涤罐中加入粗ACCP 400g，通过第二进料管向洗涤罐中加入脱盐水1600g，搅拌混匀，得到粗溶液；

2)粗溶液进入第一离心机，经离心，得到粗湿晶394g；

3)粗湿晶通过第二管路排至配制罐中，通过第三进料管向配制罐中加入乙醇1182g，搅拌均匀，且控制温度为64℃，得到乙醇溶液；

4)乙醇溶液1576g进入结晶器，控制温度为10℃，在搅拌条件下得到ACCP过饱和溶液1576g；

5)过饱和溶液通过第四管路进入第二离心机，经离心，得到ACCP晶体224g。

经申请人检测，ACCP晶体的ACCP含量为94.71％，收率为56％，己二腈含量为0.08％，乙醇含量为5.18％，其他杂质含量为0.03％，可用于下游工艺作为原料直接使用。

实施例3

采用实施例1的纯化系统纯化ACCP的方法，包括以下步骤：

1)通过第一进料管向洗涤罐中加入粗ACCP400g，通过第二进料管向洗涤罐中加入脱盐水1600g，搅拌混匀，得到粗溶液；

2)粗溶液进入第一离心机，经离心，得到粗湿晶392g；

3)粗湿晶通过第二管路排至配制罐中，通过第三进料管向配制罐中加入乙醇1176g，搅拌均匀，且控制温度为64℃，得到乙醇溶液；

4)乙醇溶液1568g进入结晶器，控制温度为10℃，在搅拌条件下得到ACCP过饱和溶液1568g；

5)过饱和溶液通过第四管路进入第二离心机，经离心，得到ACCP晶体230g。

经申请人检测，ACCP晶体的ACCP含量为94.92％，收率为57.5％，己二腈含量为0.08％，乙醇含量为5.09％，其他杂质含量为0.03％，可用于下游工艺作为原料直接使用。

Claims (10)

1.一种ACCP的纯化系统，其特征在于，包括洗涤罐(1)、第一离心机(2)、配制罐(3)、结晶器(4)、第二离心机(5)，

所述洗涤罐(1)设有第一进料管(6)，用于与粗ACCP源相连，设有第二进料管(7)，用于与脱盐水源和/或工艺水源相连，洗涤罐(1)中设置第一搅拌装置，所述洗涤罐(1)的底部通过第一管路(101)对第一离心机(2)供料，

所述第一离心机(2)的晶体出料口通过第二管路(102)对配制罐(3)供料，所述配制罐(3)设置第三进料管(8)，用于与乙醇源相连，配制罐(3)中设置第二搅拌装置，且设有第一换热机构，所述配制罐(3)的底部通过第三管路(103)对结晶器(4)供料，

所述结晶器(4)中设置第三搅拌装置，且设有第二换热机构，

所述结晶器(4)的晶体排料口通过第四管路(104)对第二离心机(5)供料，该第二离心机(5)的晶体排料口对外排出目标产品。

2.根据权利要求1所述的纯化系统，其特征在于：所述第一管路(101)上设置过滤器(9)、第一输送泵(10)，过滤器(9)位于第一输送泵(10)的上游。

3.根据权利要求1所述的纯化系统，其特征在于：所述第二管路(102)上设置螺杆体积式喂料机(11)、下料阀(12)，所述螺杆体积式喂料机(11)位于下料阀(12)的上游。

4.根据权利要求3所述的纯化系统，其特征在于：所述下料阀(12)为星形下料阀。

5.根据权利要求1所述的纯化系统，其特征在于：所述第三管路(103)上设置有缓冲罐(13)、第二输送泵(14)，缓冲罐(13)位于第二输送泵(14)的上游，且缓冲罐(13)设有第三换热机构。

6.根据权利要求1所述的纯化系统，其特征在于：所述第四管路(104)上设置第三输送泵(15)。

7.采用权利要求1-6任一纯化系统纯化ACCP的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)通过第一进料管向洗涤罐中加入粗ACCP，通过第二进料管向洗涤罐中加入脱盐水和/或工艺水，搅拌混匀，得到粗溶液，粗ACCP和脱盐水和/或工艺水的质量比为1:4-1:2；

2)粗溶液进入第一离心机，经离心，得到粗湿晶；

3)粗湿晶通过第二管路排至配制罐中，通过第三进料管向配制罐中加入乙醇，粗湿晶和乙醇的质量比为1:4-1:2.5，搅拌均匀，且控制温度为60-82℃，得到乙醇溶液；

4)乙醇溶液进入结晶器，控制温度为6-30℃，在搅拌条件下得到ACCP晶体及其饱和溶液；

5)饱和溶液通过第四管路进入第二离心机，经离心，得到ACCP晶体。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤1)所述粗ACCP，其中的ACCP含量为60-70wt％，己二腈含量为15-20wt％，余量为杂质。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤2)所述第一离心机为平板式刮刀辅助拉袋自动下卸料离心机，使粗ACCP与杂质及其水溶液分离。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤5)所述第二离心机为平板式刮刀辅助拉袋自动下卸料离心机，使ACCP与杂质及其饱和乙醇溶液分离。