CN113429316A - 一种己二腈的精制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种己二腈的精制方法，所述方法通过将粗己二腈中的ICCP水解转化为2‑氰基环戊酮后进行精馏脱除，得到高纯度的己二腈。本发明的原理为，在2.0KPa压力下，2‑氰基环戊酮的沸点为137‑140℃，ICCP的沸点为152‑154℃，己二腈的沸点为168℃；所以在后续的精馏分离过程中，2‑氰基环戊酮比ICCP更容易从己二腈中分离出来，且从塔顶蒸出2‑氰基环戊酮时带出己二腈的量比分离ICCP时带出的己二腈量要低得多，因此，本发明提供的己二腈的精制方法，通过将粗己二腈中的ICCP转化为2‑氰基环戊酮，不仅ICCP的去除效果好，己二腈的精制收率更高，精制得到的己二腈产品的纯度也高，能更好地满足下游产品对己二腈的质量要求，具体的，得到的产品己二腈含量在99.9％以上，ICCP含量少于50ppm。

Description

一种己二腈的精制方法

技术领域

本发明属于化工产品精制或纯化技术领域，具体涉及一种己二腈的精制方法。

背景技术

己二腈(ADN)别名1,4-二氨基丁烷，分子式为NC(CH₃)₄CN，是一种无色油状液体，略有气味，性质稳定。其主要用于生产聚酰胺纤维的中间体己二胺，橡胶促进剂和防锈剂。己二腈与氢气加成可以生成己二胺，己二胺与己二酸在严格的物料配比下反应生成尼龙66盐。己二腈作为合成尼龙66的重要中间体，是己二腈开发出来的最主要及最有价值的工业用途。己二胺还可以合成1，6-己二异氰酸酯(HDI)，这是己二腈下游产品链发展的又一重要用途；随着科技快速发展，己二腈在轻工、电子及其他有机合成领域的用途也逐渐被开发出来。

目前合成己二腈的方法主要有丙烯腈(AN)加氢电解二聚法、丁二烯(BD)氢氰酸法和己二酸(ADA)催化氨化法。上述各方法制备得到的己二腈中大多包含很多副产物，如：水、5-氰基戊酸、5-氰基戊酰胺、2-氰基-1-亚氨基环戊烷(ICCP)、环戊酮及2-氨基(3,4-5,6)-双三甲烯吡啶(ABP)、2-戊基-4-氨基-5,6-三甲烯嘧啶(VATP)等含氮杂环化合物和吡咯类的中性杂环化合物。这些副产物的存在必须要对其进行纯化才能符合后续应用的要求，因此，如何在工业生产中更经济、更高效的提纯己二腈是其后续应用的关键。例如现有文献中公开了一种己二腈的精制方法，包括以下步骤：a.将粗己二腈(含有杂质的己二腈)预热后送入脱轻塔进行分离提纯，塔底收集己二腈，塔顶排出轻组分；b.塔底收集的己二腈进入脱重塔的下段塔盘进行分离提纯，由脱重塔顶部排出精制后的己二腈，先经冷凝器冷凝，再经冷却器冷却至30-50℃，最后送入储罐中储存。其中，脱轻塔塔顶排出的轻组分中的ICCP通过冷冻结晶，过滤除去。

上述文献中公开的己二腈的精制方法，存在ICCP去除效果不佳，最终精制得到的己二腈产品中ICCP的含量较高，导致己二腈产品质量降低，影响己二腈的后续应用，而分离过程中还会浪费较多的己二腈，己二腈产品收率受影响。

现有技术中还有将ICCP用双氧水和有机酸氧化除去的方式；虽然该方法去除ICCP的效果要优于上述专利文献中除去的方式，但是采用双氧水加有机酸将ICCP氧化除去的方法，该反应需要加热，能耗高，又增加了有机酸等杂质，不利于后面的精制。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的粗己二腈的精制方法去除ICCP的效果不佳，己二腈的产品质量较低，应用受限；或去除ICCP的方法存在能耗高，会引入新的杂质等缺陷，从而提供一种己二腈的精制新方法。

为此,本发明提供如下技术方案：

本发明的原理是，首先是采用化学的方法将ICCP在常温常压下转化为沸点更低在精馏操作中更容易被脱除的2-氰基环戊酮。

可选地，所谓的化学方法就是最简单的将亚胺类化合物在酸性条件下水解的方法，将2-氰基-1-亚氨基环己烷(ICCP)水解为2-氰基环戊酮。

本发明提供一种己二腈的精制方法，包括以下步骤：将粗己二腈中的2-氰基-1-亚氨基环戊烷(ICCP)水解转化为2-氰基环戊酮后精馏脱除。

可选的，所述水解在酸性和水溶性醛类化合物存在的条件下进行。

可选的，所述粗己二腈与水溶性醛类化合物的质量比为100：1～3；

可选的，所述水溶性醛类化合物为甲醛或聚甲醛等，反应后不会在有机相中增加杂质。

可选的，将粗己二腈与非极性溶剂混合，然后加入pH＝1～6含有水溶性醛类化合物的水溶液，室温或0-50℃下将ICCP水解生成2-氰基环戊酮；

可选地，水解在酸性条件下进行，水解溶液的pH值控制在1-6，水解温度控制在0-50℃。优选的，为了加快水解完全，水解在强酸性的水溶液中进行，pH值控制在1-3，水解温度控制在环境温度，如20-50℃左右。

其中，非极性溶剂的加入能够防止己二腈在低温下凝固和改善水解后有机物与水相的分离效果。加入非极性溶剂的量为能将己二腈完全萃取进入有机相即可。

可选的，所述的非极性溶剂为芳香族化合物，环烷烃类化合物，直链烷烃或支链烷烃化合物中的一种或多种；

可选的，所述的非极性溶剂为甲苯、苯、二甲苯等芳香族化合物，或环己烷等环烷族化合物或烃类化合物中的一种或多种化合物的混合溶剂；优选地，所述非极性溶剂采用带水能力强的苯或甲苯，更优选地是选用毒性更低，又能与环戊酮比较好分离的甲苯。

可选的，所述2-氰基环戊酮通过精馏脱除；

可选地，所述的脱2-氰基环戊酮塔采用填料塔，塔顶压力为1.0-5.0KPa，塔顶温度控制为130-170℃。塔釜压力为3.0-6.0KPa，塔釜温度控制为170-195℃。

可选的，水解产物在脱除2-氰基环戊酮前经过油水分离，碱洗，水洗、脱溶剂和轻组分处理。

可选的，可以采用精馏的方法脱除溶剂和轻组分，在脱溶剂的精馏过程中还可以脱除溶液中所含的水分，此精馏可以在常压或减压下进行。

可选的，脱溶剂的精馏操作在减压下进行能降低能耗，此精馏塔可以采用压力降更低的填料塔；塔顶压力控制在20-30KPa，塔顶温度为55-60℃，塔釜压力100-120KPa，塔底温度为105-140℃。

可选地，在采用甲苯做溶剂时，甲苯在精制之前先将甲苯带出来的水用分层的方法分离掉，再经常压精馏去除脱甲苯时带出来的低沸物杂质和环戊酮。

脱除了溶剂、水、环戊酮等低沸物杂质的己二腈溶液，还含有少量环戊酮、2-氰基环戊酮和高沸点杂质，它被送入脱2-氰基环戊酮塔脱除其中的环戊酮和2-氰基环戊酮。

可选的，所述碱洗、水洗操作在一特殊的洗涤塔中进行。塔的下段为碱洗段，上段为水洗段。洗涤塔为板式塔，洗涤所用的碱液量和洗涤水用量为被洗涤的有机相量的1-10％(wt)。

可选地，洗涤塔的操作在常温常压下进行，洗涤使用的碱液为价格比较便宜的NaOH溶液，浓度为0.5-5％(wt)，优选地，为1-2％(wt)。

可选的，在脱除2-氰基环戊酮步骤后，还包括重组分脱除步骤，得到己二腈产品和含重组分的己二腈溶液；

可选的，所述重组分的脱除在精馏塔中进行，控制塔顶压力为1.0-5.0KPa，塔顶温度为150-170℃，塔釜压力为3.0-6.0KPa，塔底温度为170-195℃。

可选的，可以采用压降低的填料脱重塔进行所述脱重处理。

可选地，所述脱重塔的回流比为0.8-3.0。

和/或，填料脱重塔塔顶分离得到的己二腈经冷凝后部分循环进入填料脱重塔顶用于控制填料脱重塔塔顶的温度和塔顶产品己二腈的纯度，剩余部分被进一步冷却后即得到己二腈产品。

可选的，所述重组分脱除步骤后还包括己二腈回收步骤；

脱除重组分后，在脱重塔底得到的含重组分的己二腈溶液中，己二腈的含量在80％以上，经蒸发器蒸发、冷凝后，在蒸发器顶部得到的含重组分较少的己二腈液体循环至脱重塔的中下部去回收其中的己二腈，蒸发器的下部得到的含重组分较高的液体，其主要成分为己二腈、5-氰基戊酰胺等，它们被送回反应器去回收利用。

可选的，所述含重组分的己二腈液体经过蒸发、除沫、冷凝后返回重组分脱除步骤回收己二腈；

可选的，采用蒸发器进行己二腈回收，所述蒸发器的顶部压力控制在1.0-3.0KPa，顶部温度为150-170℃，底部压力为3-5KPa，底部温度为170-190℃；蒸发量为进料量的65-80％。

可选的，所述蒸发器包括蒸发器主体，

加热器，设置在所述蒸发器主体的底部；

除沫器，设置在所述蒸发器的内部；

冷凝器，设置在所述蒸发器的内部的所述除沫器的上方。

可选的，还包括溶剂回收步骤，将所述油水分离步骤和/或所述脱溶剂步骤分离得到的富含溶剂的组分进行溶剂回收处理。

可选地，所述粗己二腈是指含有ICCP等杂质的已二腈产品，包括但不限于采用现有生产工艺生产的未精制的含有ICCP等杂质的己二腈产品或采用现有工艺精制后的含有ICCP等杂质的己二腈产品，只要ICCP的含量不小于0.02wt％均属于本发明所述的粗己二腈。

如己二酸氨化法制得的粗己二腈中己二腈含量为88-92％(wt)，水含量为7.0-8.6％(wt)，5-氰基戊酰胺含量为0.7-1.8％(wt)，ICCP含量为0.2-0.5％(wt)，环戊酮含量为0.15-0.5％(wt)，剩余杂质含量小于0.5％(wt)。

本发明还提供一种己二腈的精制装置，包括，

ICCP水解反应及有机相与无机相分离系统，包括萃取液混合器、稀酸混合器、ICCP水解反应器、混合罐、分离罐及相应的连接管道和输送泵；

无机相即水相处理系统，包括无机相的萃取塔、萃取液储罐、汽提塔进出料换热器、汽提塔、汽提塔再沸器、汽提塔顶冷凝器等汽提塔的附属设备、及相应的连接管线和送料泵等；

有机相洗涤系统，包括洗涤塔、洗涤塔出料泵槽、及相应的连接管线和送料泵等。

溶剂脱除及精制系统，包括溶剂脱除塔进料换热器、脱溶剂塔、脱溶剂塔再沸器、脱溶剂塔顶冷凝器、减压装置等附属设备、溶剂缓冲罐；溶剂精馏塔、溶剂精馏塔再沸器、塔顶冷凝器、溶剂储罐、有机废液储罐、及相应的连接管线和送料泵等。

己二腈精馏及回收系统，包括脱2-氰基环戊酮塔、及其再沸器、塔顶冷凝器，脱重塔、及其再沸器、塔顶冷凝器，蒸发器、产品冷却器、产品储罐、真空系统、及相应的连接管线和送料泵等。

有机废气处理系统，包括放空气体洗涤塔、排空尾气吸附系统。

本发明技术方案，具有如下优点：

本发明提供的己二腈的精制方法，通过将粗己二腈中的ICCP水解转化为2-氰基环戊酮后进行精馏脱除，得到纯度较高的己二腈；这是因为，在2.0KPa压力下，2-氰基环戊酮的沸点为137-140℃，ICCP的沸点为152-154℃，己二腈的沸点为168℃；所以在精馏分离过程中，2-氰基环戊酮比ICCP更容易从己二腈中分离出来，且从塔顶蒸出2-氰基环戊酮时带出己二腈的量比分离出ICCP时带出的己二腈量要低得多，因此，本发明提供的己二腈的精制方法，通过将粗己二腈中的ICCP转化为2-氰基环戊酮，不仅ICCP的去除效果好，己二腈的精制收率更高，精制得到的己二腈产品的纯度也高，能更好地满足下游产品对己二腈的质量要求，具体的，得到的产品己二腈含量在99.9％以上，ICCP含量少于50ppm。

本发明提供的己二腈的精制方法，水解反应在酸性和水溶性醛类化合物存在的条件下进行。水解反应在室温或较低的温度下即可进行，转化效率高，无需加热，节省能量，非极性溶剂的加入能够防止己二腈在低温下凝固和改善水解后有机物与水相的分离效果，酸性调节还能控制水解反应的速率。

本发明提供的己二腈的精制方法，通过采用碱洗、水洗步骤，可以将粗己二腈中的含氮杂环化合物和酸性杂质及甲醛等物质洗掉，防止在后续高温精馏时粗己二腈中的含氮杂环化合物以及5-氰基戊酸等酸性物质缩合或脱羧生成焦油，导致管道或设备堵塞和己二腈产品质量降低；而且，由于2-氰基环戊酮的沸点比ICCP的沸点低，所以通过精馏除去2-氰基环戊酮时的温度低、能耗也低，产生的焦油量少。

本发明提供的己二腈静置分层的方法，通过先将萃取液与粗己二腈混合，加酸性水溶液水解反应，经静置分离有机相后，水相中溶解的己二腈的含量为4.5％左右，已经不多了，然后再用新鲜的溶剂去萃取水相中剩余的己二腈，这样可以大大降低萃取剂的用量，减少萃取剂回收时的能耗。

本发明提供的己二腈的精制方法，经过酸化水解及两相分离和有机相的碱洗、水洗后，有机溶液中已经不含氨了，在精馏脱除溶剂时，溶剂与水形成共沸物或以大量溶剂将少量环戊酮等低沸点有机杂质带出的方式脱除水和环戊酮等有机杂质，脱轻组分处理的塔釜温度不超过140℃，避免了粗己二腈在140℃以上的温度及氨存在的条件下，环戊酮缩聚生成2-氨基-(3,4-5,6)-双三亚甲基吡啶(ABP)和2-戊基-1-氨基-5,6-三甲烯嘧啶(VATP)。

本发明提供的己二腈精制方法，通过采用无机酸如硫酸调节溶液的pH值，这是因为硫酸的价格低，可以降低处理成本，同时它又不像盐酸那样对不锈钢设备造成严重腐蚀，也不像硝酸和磷酸那样还要处理废水中额外带进来的氮和磷。

本发明提供的己二腈精制方法，ICCP在100℃以上的强酸性溶液中也可以水解，但水解速度慢，也不彻底，通过加入水溶性醛以后，其水解可以在常温下进行，而且水解速度快又彻底，加入的量只需粗己二腈中ICCP量的1.1倍以上，成本增加不多，这种醛最好是低分子量的醛，如甲醛，它溶于水不溶于甲苯，在水洗过程中很容易被除去，不会为系统带入格外的杂质。

本发明提供的己二腈的精制方法，通过将粗己二腈中的沸点较高的ICCP水解转化为沸点低的2-氰基环戊酮后，采用精馏塔精馏除去2-氰基环戊酮时，精馏塔顶的压力控制在1.0-5.0KPa时，塔顶温度控制在130-170℃，塔釜的温度控制在170-195℃，低于己二腈开始发生二聚反应的195℃，可以更好地保证己二腈产品的品质。

本发明提供的己二腈的精制方法，通过将加热器、蒸发器、除沫器、冷凝器组合成为一体的新型蒸发器，在设备的占地面积、设备投资、运行能耗、蒸发效率等方面都要优于原来的设计，而且操作简单，设备维护费用低。

本发明提供的己二腈的精制方法，所有的精馏塔均采用填料塔，与原设计的板式塔相比，填料塔的压降低，如果在塔顶压力控制在2KPa时，塔釜温度都在190℃以下；而采用板式塔时当塔顶压力控制在10mmHg时，脱轻塔釜温度达到了215℃，脱重塔釜的温度达到了204℃，己二腈回收塔釜温度达到了205℃，所以填料塔节能，对于处理热敏性物质来说填料塔处理的产品质量更高。

本发明提供的己二腈的精制方法，与原工业化的己二腈精制工艺相比，它省去了ICCP的冷冻结晶工序和结晶母液高真空精馏回收己二腈工序，能耗和己二腈损耗降低，设备投资也降低。

本发明提供的己二腈的精制方法制得的己二腈产品中，己二腈的含量可以达到99.9％以上，收率为98％以上，ICCP的含量少于50ppm，能够很好的满足下游聚合产品PA66对己二腈产品的质量要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一个实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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。

图1是本发明中实施例中采用的己二腈精制系统的结构示意图；

图2是本发明中采用蒸发器的的结构示意图；

附图标记：

1、萃取液混合器；2、萃取液储罐；3、汽提塔再沸器；4、汽提塔；5、汽提塔顶冷凝器；6、汽提塔进出料换热器；7、萃取塔；8、稀酸混合器；9、ICCP水解反应器；10、混合罐；11、静置分离罐；12、洗涤塔；13、洗涤塔出料泵槽；14、溶剂脱除塔进料换热器；15、溶剂储罐；16、溶剂精馏塔；17、溶剂精馏塔再沸器；18、废液储罐；19、脱溶剂塔；20、脱溶剂塔再沸器；21、脱溶剂塔顶冷凝器；22、真空风机；23、溶剂缓冲罐；24、脱2-氰基环戊酮塔；25、脱2-氰基环戊酮塔再沸器；26、脱2-氰基环戊酮塔顶冷凝器；27、第一真空系统；28、脱重塔；29、脱重塔再沸器；30、脱重塔顶冷凝器；31、蒸发器；35、第二真空系统；36、己二腈产品冷却器；37、己二腈产品储罐；38、放空气体洗涤塔；39、放空尾气吸附系统；40、蒸发器主体；41、加热器；42、除沫器；43、冷凝器。

具体实施方式

提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明，并不局限于所述最佳实施方式，不对本发明的内容和保护范围构成限制，任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。

实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

实施例1

本实施例提供一种己二腈的精制装置，如图1所示，包括：

萃取液混合器1，包括粗己二腈入口，萃取液入口，有机混合液出口。所述的有机混合液出口与ICCP水解反应器9的有机混合液入口连通。

稀酸混合器8，包括脱盐水入口，浓酸液入口，稀酸水溶液出口。所述的稀酸水溶液出口与ICCP水解反应器9的稀酸水溶液入口连通。

ICCP水解反应器9，包括搅拌混合器，醛水溶液入口，稀酸水溶液入口，有机混合液入口，水解反应液出口；所述的混合搅拌器就是将进入水解反应器的醛水溶液、稀酸水溶液和有机混合溶液混合均匀，促使ICCP快速水解生成2-氰基环戊酮。

所述水解反应液出口与混合罐10顶部的水解反应液入口连通。

混合罐10，包括混合搅拌器，水解反应液入口，洗涤液入口和混合液出口；所述的混合搅拌器的作用就是将水解反应液与洗涤液混合均匀，使水解反应液中的硫酸或硫酸铵与洗涤液中的氢氧化钠反应，降低溶液的酸性，降低水溶液对设备的腐蚀，并有利于溶液中氨的回收。同时也有利于水与有机物的充分接触，将溶于水中的己二腈萃取进入有机相，有利于在废水萃取时减少萃取剂的用量。

所述的混合液出口与静置分离罐11顶部的混合液入口连通。

静置分离罐11，包括顶部混合液入口，水相出口，有机相出口和中间挡板；所述的中间挡板就是将分离器的内部空间分成两个室，即分离室和有机相室，分离室大有机相室小，混合液进入分离室因密度差分离成为下层水相上层有机相，通过控制分离室中界面的高度有机相漫过挡板流入有机相室，将水溶液分离出来。

所述的水相出口在分离室的底部，它与萃取塔7上部的水相入口相连通。

所述的有机相出口在有机相室的底部，它与洗涤塔12下部的有机液入口连通。

萃取塔7，所述的萃取塔可以是填料萃取塔或转盘萃取塔或筛板萃取塔等多种形式的萃取塔，包括水相入口，萃取液出口，萃取剂入口，萃取后废水出口和汽提塔冷凝液入口；所述的萃取液出口与萃取液储罐2的萃取液入口连通，所述的底部废水出口与汽提塔进出料换热器6的萃取后废水入口连通，所述的底部汽提塔冷凝液入口与汽提塔顶冷凝液的冷凝液出口联通。

汽提塔进出料换热器6，包括萃取后废水入口，萃取后废水出口，汽提后废水入口，汽提后废水出口；所述的萃取后废水出口与汽提塔萃取后废水入口联通，所述的汽提后废水入口与汽提塔4汽提后废水出口联通，所述汽提后废水出口与送废水处理的废水输送泵的入口连通。

汽提塔4，所述的汽提塔可以是填料塔或板式塔等多种塔型，包括萃取后废水入口，含溶剂的气相出口，汽提后废水出口。所述汽提塔4的底部外侧设有汽提塔再沸器3，所述汽提塔4底部物料通过汽提塔再沸器加热后循环至汽提塔4的底部，用于控制汽提塔4底部物料的温度，并为汽提塔4的运行提供动力。

所述的汽提塔顶含溶剂的气相出口与汽提塔顶冷凝器5的气相入口联通，所述的汽提后废水出口与汽提塔进出料换热器6的汽提后废水入口联通。

汽提塔顶冷凝器5，所述的汽提塔顶冷凝器为普通的换热器，包括冷却水的入口，冷却水出口，汽提塔的气相物料入口，冷凝液出口。所述汽提塔冷凝器的气相物料入口与汽提塔顶的气相出口联通，所述的冷凝液出口与萃取塔底部的冷凝液入口联通。

洗涤塔12，所述的洗涤塔为板式塔，包括稀碱溶液入口，有机溶液入口、循环碱水液入口，碱洗液出口、洗涤水入口和洗涤后有机液出口；所述的碱洗液出口与所述混合罐10上设置的洗涤水入口连通；所述的洗涤后有机液出口依次经洗涤塔出料泵槽13和溶剂脱除塔进料换热器14与溶剂脱除塔的有机液入口连通；

脱溶剂塔19，所述的溶剂脱除塔可以是填料塔，板式塔等多种塔型，包括有机液入口，溶剂回流入口，气相出口，己二腈溶液出口。所述脱溶剂塔19的底部外侧设有脱溶剂塔再沸器20，所述脱溶剂塔19底部物料通过脱溶剂塔再沸器20加热后循环至脱溶剂塔19的底部，用于控制脱溶剂塔19底部物料的温度，并为脱溶剂塔19的运行提供动力。

所述溶剂回流入口与溶剂缓冲罐23的溶剂出口联通，用于控制溶剂脱除塔塔顶的温度和降低气相溶剂带出己二腈，减少己二腈的损耗，提高其收率。

所述的溶剂脱除塔气相出口与脱溶剂塔顶冷凝器21的气相入口联通，所述的溶剂脱除塔底部己二腈溶液出口与脱2-氰基环戊酮塔24己二腈溶液入口联通。

脱溶剂塔顶冷凝器21，包括气相溶剂入口，不凝气出口和冷凝液出口。所述的不凝气出口与真空风机入口联通，所述的冷凝液出口与溶剂缓冲罐23的冷凝液入口联通。

溶剂缓冲罐23，包括冷凝液入口，回流溶剂出口，去精馏溶剂出口。所述的回流溶剂出口与脱溶剂塔19的回流溶剂入口联通，所述去精馏溶剂出口与溶剂精馏塔16的溶剂入口联通。

溶剂精馏塔16，所述的溶剂精馏塔可以为填料塔、板式塔等多种形式的塔，包括溶剂入口，溶剂回流入口，气相出口，溶剂精馏废液出口。所述溶剂精馏塔16的底部外侧设有溶剂精馏塔再沸器17，所述溶剂精馏塔16底部物料通过溶剂精馏塔再沸器17加热后循环至溶剂精馏塔16的底部，用于控制溶剂精馏塔16底部物料的温度，并为溶剂精馏塔16的运行提供动力。

所述溶剂回流入口与溶剂储罐15的溶剂出口联通，用于控制溶剂精馏塔塔顶的温度和降低气体溶剂带出环戊酮等低沸物杂质，提高溶剂的纯度。

所述溶剂精馏塔16的废液出口与废液储罐18的废液入口联通，废液储罐18中的废液经废液罐废液出口送往废液焚烧装置。所述的气相出口与溶剂脱除塔进料换热器14的气相入口联通。

溶剂脱除塔进料换热器14，包括气相溶剂入口，冷凝液出口，有机液入口，有机液出口和不凝气出口。所述的有机液出口与脱溶剂塔19的有机液入口联通，所述的冷凝液出口与溶剂储罐15的回收溶剂入口联通，不凝气出口与放空气体洗涤塔38的放空气体入口联通。

溶剂储罐15，包括回收溶剂入口，新鲜溶剂入口和溶剂出口，所述的溶剂出口分别与溶剂精馏塔16的回流液入口和萃取塔7的溶剂入口联通。

脱2-氰基环戊酮塔24，所述脱2-氰基环戊酮塔为填料塔，包括己二腈溶液入口、含2-氰基环戊酮等轻组分的气相出口、冷凝液入口和己二腈溶液出口；所述脱溶剂塔19的己二腈溶液出口与脱2-氰基环戊酮塔24的己二腈溶液入口联通，所述脱2-氰基环戊酮塔24的底部外侧设有脱2-氰基环戊酮塔再沸器25，所述脱2-氰基环戊酮塔24的底部物料通过脱2-氰基环戊酮塔再沸器25加热后循环至脱2-氰基环戊酮塔24的底部，用于控制脱2-氰基环戊酮塔24的底部物料的温度，并为脱2-氰基环戊酮塔的运行提供动力。

所述脱2-氰基环戊酮塔24的含2-氰基环戊酮等轻组分杂质的气相出口与脱2-氰基环戊酮塔顶冷凝器26的气相入口连通，所述脱2-氰基环戊酮塔顶冷凝器26的冷凝液出口分别与送焚烧装置的泵的入口和脱2-氰基环戊酮塔24的冷凝液入口连通，所述脱2-氰基环戊酮塔24通过脱2-氰基环戊酮塔顶冷凝器26与冷凝液入口连通，在脱2-氰基环戊酮塔24的顶部形成循环，用于控制脱2-氰基环戊酮塔24顶部物料的温度和尽量减少从气相带走己二腈。

所述脱2-氰基环戊酮塔顶冷凝器26的气体出口和第一真空系统27连通，用于控制脱2-氰基环戊酮塔24的塔顶真空度；所述脱2-氰基环戊酮塔24的己二腈溶液出口与脱重塔28的己二腈溶液入口联通。

脱重塔28，所述脱重塔28为填料塔，包括己二腈溶液入口，己二腈气相出口、己二腈冷凝液入口、含重组分的己二腈溶液出口和蒸发液入口。所述己二腈溶液入口与脱2-氰基环戊酮塔24的己二腈溶液出口连通；所述的脱重塔28底部外侧设有脱重塔再沸器29，脱重塔28的底部物料经脱重塔再沸器29加热后循环至脱重塔28底部，用于控制脱重塔22底部物料的温度，并为脱重塔的运行提供动力。

所述己二腈气相出口与脱重塔顶冷凝器30的气相入口连通，所述脱重塔顶冷凝器30的冷凝液出口分别与脱重塔28的己二腈冷凝液入口和己二腈产品冷却器36的己二腈溶液入口连通；所述脱重塔28的己二腈气相出口通过脱重塔顶冷凝器30与己二腈冷凝液入口连通形成循环，用于控制脱重塔28顶部物料的温度和防止重组分杂质从塔顶气相带出；己二腈产品冷却器36还与己二腈产品储罐37连通；所述含重组分的己二腈溶液出口与残液蒸发器31的己二腈溶液入口连通。所述的脱重塔顶冷凝器30的气体出口与第二真空系统35联通，用于控制脱重塔28的塔顶真空度。

蒸发器31，所述蒸发器为一新型复合型蒸发器，它集加热器、蒸发器、冷凝器和除沫器为一体。具体的，如图2所示，所述蒸发器包括蒸发器主体40；加热器41，设置在所述蒸发器主体40的底部；除沫器42，设置在所述蒸发器的内部；冷凝器43，设置在所述蒸发器的内部的所述除沫器42的上方。

所述蒸发器31，包括含重组分杂质的己二腈溶液入口，冷凝后的气体出口，蒸发冷凝液出口，及蒸发残液出口。所述的含重组分杂质的己二腈溶液入口与脱重塔含重组分杂质的己二腈溶液出口联通，所述的冷凝后的气体出口与第二真空系统35连通，用于控制蒸发器31的真空度；所述的蒸发冷凝液出口与脱重塔28的己二腈冷凝液入口联通；所述的蒸发残液出口与反应器稀释液入口联通。

所述的溶剂脱除塔进料换热器14、真空风机22、第一真空系统27、第二真空系统35及有机物储罐等的气体排放口与放空气体洗涤塔38的气体入口联通，所述的放空气体洗涤塔38的气体出口与放空尾气吸附系统39的气体入口联通。

工作过程：

从反应工序送来的粗己二腈溶液中主要含有产物己二腈，ICCP、环戊酮等轻组分杂质，5-氰基戊酰胺、微量5-氰基戊酸、己二酰二胺等重组分杂质，及氨和水等无机物，与从萃取液储罐2送来的萃取剂(如甲苯等)在萃取液混合器1内混合后形成己二腈的溶剂溶液进入ICCP水解反应器9，无机酸与从放空气体洗涤塔38送来的水在稀酸混合器8内混合形成稀酸水溶液进入ICCP水解反应器9，并在ICCP水解反应中加入水溶性醛类化合物的水溶液(如甲醛的水溶液)，在常温常压、强酸性及搅拌条件下，ICCP水解生成2-氰基环戊酮。反应的混合物进入混合罐10，与洗涤塔底部送来的含己二腈的碱性洗涤水在搅拌器的搅拌下充分混合，将水中的己二腈萃取进入己二腈的溶剂溶液中，然后进入分离罐11中静置分离为上层有机相和下层水相。

分离得到的水相送入溶剂萃取塔的顶部，与溶剂储罐15送来的溶剂在萃取塔7中逆流接触，将水相中溶解的己二腈萃取进入溶剂中并从溶剂萃取塔7顶部溢出进入萃取液储罐2；萃取塔底部出来的水相已经不含己二腈但溶有微量的溶剂，将该水相送往溶剂汽提塔4，将溶解于水中的微量溶剂从汽提塔4的顶部与水以共沸物的形式被汽提出来，经汽提塔顶冷凝器5冷凝后进入萃取塔7的底部用于萃取水中的己二腈。汽提塔釜得到的不含溶剂的废水经换热器6冷却后送往废水处理系统。

从分离罐11分离得到的有机相送入洗涤塔12的底部，与从洗涤塔12中部加入的稀碱溶液和循环碱液逆流接触洗涤，将有机相中含有的微量酸性物质和杂环化合物及水溶性杂质等洗入水相中，水相从洗涤塔的塔底排出送往混合罐10；有机相在洗涤塔中因密度差继续上升到塔的中上部与从塔顶送入的脱盐水逆流接触洗涤，将有机相洗涤成中性，并将一些极性有机杂质洗入水相，洗涤后呈中性的己二腈的溶剂溶液从塔顶进入洗涤塔出料泵槽13。

洗涤塔出料泵槽13中的己二腈的溶剂溶液经溶剂脱除塔进料换热器14加热后，进入脱溶剂塔19中部，从脱溶剂塔塔顶排出的溶剂、水和部分轻组分杂质等混合物经脱溶剂塔顶冷凝器21冷凝后进入溶剂缓冲罐23中，再用泵送往溶剂精馏塔16进行精馏，经溶剂精馏塔16精制后的溶剂送入溶剂储槽15；溶剂精馏后在精馏塔釜得到的轻组分杂质送入轻组分废液储罐18，再送去焚烧。

脱去溶剂、水和大部分轻组分杂质后的己二腈溶液从脱溶剂塔19塔底排出送入脱2-氰基环戊酮塔24的中部进行高真空精馏，2-氰基环戊酮等轻组分杂质从脱2-氰基环戊酮塔塔顶排出，经脱2-氰基环戊酮塔顶冷凝器26冷凝后，部分作为回流液循环进入脱2-氰基环戊酮塔塔顶用于控制塔顶的温度和降低己二腈的损耗，剩余部分排出精制系统去焚烧。

脱2-氰基环戊酮塔19塔底脱除了2-氰基环戊酮的己二腈送入脱重塔28的中下部，从脱重塔28塔顶排出的气相己二腈经脱重塔顶冷凝器30冷凝后，部分作为回流液返回脱重塔塔顶用于控制塔顶的温度，剩余部分经产品冷却器36进一步冷却到30-50℃后，送至己二腈产品储罐37中储存。

含有重组分杂质的己二腈液体从脱重塔28塔底排出，进入蒸发器31中经加热器41加热后进行部分蒸发，蒸发了的己二腈气体在蒸发器筒体40内上升的过程中经除沫器42除去夹带的泡沫和重组分杂质后进入冷凝器43经冷凝后，经蒸发冷凝器43底部出口管道循环回脱重塔的中下部去回收其中的己二腈；未被蒸发的己二腈和重组分及除沫器捕集下来的液体形成蒸发残液从蒸发器底部排出送回反应器回收其中己二腈和有用的反应中间体。

实施例2

本实施例提供一种己二腈的精制方法，采用图1所示的己二腈精制系统，具体包括如下步骤：

本实施例中的粗己二腈为己二酸和氨反应得到的反应混合物经分离和氨水洗涤后得到的粗己二腈溶液，其组成为：己二腈88.48％(wt)，ICCP0.41％(wt)，5-氰基戊酰胺1.60％(wt)，5-氰基戊酸0.06wt％，己二酰二胺0.12wt％，氨0.45wt％，水8.59wt％，环戊酮0.29％(wt)。

(1)ICCP的水解和洗涤分离

将100kg/h的粗己二腈溶液与经萃取液储罐2送来的甲苯萃取溶液103.66kg/h在萃取液混合器1中混合均匀后进入ICCP水解反应器9中，并在ICCP水解反应器9中加入35％的甲醛溶液5.0kg/h，再加入10wt％的稀硫酸13.10kg/h酸化至pH＝1.0左右，在30℃搅拌，停留时间为20分钟左右使ICCP水解为2-氰基环戊酮及将部分杂环化合物转化。水解完成后的混合物与洗涤塔12塔底送来的洗涤水大约26.66kg/h一起被送入混合罐10中混合，将洗涤水中溶解的大部分己二腈萃取进入有机溶液，然后再送入分离罐11中静置分层，下层水相大约49.39kg/h送入甲苯萃取塔7中用100kg/h新鲜甲苯萃取水相中溶解的少量己二腈，经萃取后的水相不含己二腈但溶解有微量甲苯，这些废水被送往甲苯汽提塔4中，经汽提塔再沸器3加热将其中的甲苯从汽提塔顶汽提蒸出，蒸出的气相经汽提塔顶冷凝器5冷凝后送入萃取塔底部，汽提后的废水从汽提塔底排出经汽提塔进出料换热器6冷却后送废水处理系统。

分离罐11分离出的上层有机相为己二腈甲苯溶液大约198.89kg/h送往洗涤塔12的底部，与从洗涤塔中部入口处加入2％(wt)的氢氧化钠水溶液10kg/h在洗涤塔的中下部逆流接触，将有机相中的酸性物质(如5-氰基戊酸)中和成盐及将杂环化合物(如吡啶类等)转化后洗入水相；被稀碱溶液洗涤后的己二腈甲苯溶液在洗涤塔中继续上升与涤塔塔顶加入的10kg/h脱盐水在洗涤塔的中上部进一步逆流接触洗涤，将己二腈甲苯溶液洗涤成中性，洗涤后的水相约26.66kg/h从塔底排出进入混合罐10去回收水中溶解的己二腈。从洗涤塔塔顶排出的己二腈甲苯溶液约191.89kg/h，其组成为：己二腈46.11％(wt)，甲苯51.98％(wt)，水0.65％(wt)，环戊酮0.15％(wt)，5-氰基戊酰胺0.83％(wt),己二酰二胺0.06％(wt)，2-氰基环戊酮0.21％(wt)。已经不含氰基戊酸等酸性物质及ICCP和杂环化合物。洗涤后的己二腈甲苯溶液进入洗涤塔出料泵槽13。

(2)甲苯及环戊酮等轻组分的脱除

洗涤塔出料泵槽13中的己二腈甲苯溶液的温度为30℃经溶剂脱除塔进料换热器14加热到约80℃左右后送入脱溶剂塔19进行精馏，溶剂脱除塔顶压力为20KPa，塔顶温度55℃，塔釜压力为100KPa，塔釜温度140℃；甲苯、水和大部分环戊酮等轻组分从溶剂脱除塔的塔顶蒸出后经脱溶剂塔顶冷凝器21冷凝后进入溶剂缓冲罐23，溶剂缓冲罐中的甲苯一部分作为回流液回流至脱溶剂塔塔顶，大部分被送入溶剂精馏塔16中精制，甲苯和水以气体形式从精馏塔顶蒸出，经溶剂脱除塔进料换热器14冷凝器后储存于精溶剂储罐15中，精馏后的环戊酮等轻组分杂质从精馏塔底以液体的形式排入轻组分废液储罐18中储存。甲苯精馏的动力由溶剂精馏塔再沸器17提供。

脱除了甲苯、水和大部分环戊酮等轻组分杂质的己二腈溶液约92.59kg/h，其组成为：己二腈95.57％(wt)，甲苯1.97％(wt)，环戊酮0.17％(wt)，5-氰基戊酰胺1.72％(wt)，己二酰二胺0.13％(wt)，2-氰基环戊酮0.44％(wt)。从脱溶剂塔19的塔底排出并送往脱2-氰基环戊酮塔。溶剂脱除塔的动力由脱溶剂塔再沸器20提供。

(3)2-氰基环戊酮的脱除

脱除了甲苯、水和大部分环戊酮等轻组分杂质的己二腈溶液送入脱2-氰基环戊酮塔24的中部，控制脱2-氰基环戊酮塔塔顶压力2.0KPa，温度137-140℃；塔釜压力5.0KPa，温度171℃。余下的甲苯、环戊酮和2-氰基环戊酮从塔顶排出，经脱2-氰基环戊酮塔顶冷凝器26冷凝后，大部分循环回脱2-氰基环戊酮塔24的塔顶用于控制塔顶的温度和减少己二腈的带出，剩余部分排出装置处理。

脱除了甲苯、环戊酮和2-氰基环戊酮的己二腈溶液90.10kg/h,组成为：己二腈98.09％(wt)，5-氰基戊酰胺1.77％(wt)，己二酰二胺0.13％(wt)，2-氰基环戊酮82ppm。从塔底被送往脱重塔28中去脱除重组分杂质。

(4)重组分的脱除

脱除了轻组分杂质的己二腈溶液还含有5-氰基戊酰胺和微量己二酰二胺等重组分杂质，被送入脱重塔28的中下部去脱除其中的重组分。控制脱重塔塔顶压力2.0KPa，温度160℃，塔釜压力为5.0KPa，温度175℃下进行精馏，从脱重塔底部排出含重组分杂质5-氰基戊酰胺、己二酰二胺的塔釜液约11.82kg/h,其组成为：己二腈80.96％(wt),5-氰基戊酰胺17.94％(wt),己二酰二胺1.10％(wt),被送往蒸发器31去回收其中的己二腈，所述蒸发器具有图2所示的结构。

己二腈产品以气相的形式从脱重塔28塔顶蒸出，经脱重塔顶冷凝器30冷凝后部分循环回脱重塔顶部用于控制脱重塔塔顶的温度和己二腈产物的纯度，剩余部分约87.14kg/h经己二腈产品冷却器36进一步冷却至40℃左右后送入己二腈产品储罐37中，己二腈产品纯度99.95％，收率为98.48％，产品中2-氰基环戊酮的含量为86ppm，ICCP的含量为30ppm(为精馏过程中形成)。

(5)重组分中己二腈的回收

脱重塔28塔底排出的含重组分的己二腈溶液11.82kg/h被送入蒸发器31底部，经加热器41加热后，大部分己二腈被气化，控制蒸发器31顶部压力为1.5KPa，顶部温度为155℃；底部压力3kPa，底部蒸发温度为170℃。在蒸发器中气化了的己二腈夹带着少量液体重组分杂质高速在蒸发器的筒体40中上升，在上升过程中大部分被夹带的液滴重组分落回蒸发器底部的蒸发残液中，没有落回底部的少量重组分液滴与己二腈气相穿过筒体上部的除沫器42时大部分液体重组杂质被除沫网阻拦下来形成较大液滴后再落回蒸发器底部的残液中，蒸发器底部残液经蒸发器底部出口排出后送回反应工序去回收其中的己二腈和中间体5-氰基戊酰胺、己二酰二胺。

穿过除沫器42的气体己二腈在蒸发器上部的冷凝器43冷凝后送往脱重塔中下部去重新精馏回收其中的己二腈，这部分己二腈的量约8.86kg/h，组成为：己二腈93.96％(wt)，5-氰基戊酰胺5.90％(wt)，己二酰二胺0.14％(wt)。

(6)尾气排放

溶剂脱除塔进料换热器14、真空风机22、第一真空系统27、第二真空系统35及有机物储罐等的气体排放口排出的气体进入水洗涤塔38的底部，与从洗涤塔38顶部加入的工艺水在洗涤塔38中逆流接触将气体中的大部分有机物洗入水中，从洗涤塔38顶部排出的含少量有机物的尾气进入吸附系统39进一步吸附剩余的有机物后达标排空。

实施例3

本实施例提供一种己二腈的精制方法，采用图1所示的己二腈精制系统，具体包括如下步骤：

本实施例中的粗己二腈为己二酸和氨反应得到的反应混合物经分离和氨水洗涤后得到的粗己二腈溶液，其组成为：己二腈89.68％(wt)，ICCP0.42％(wt)，5-氰基戊酰胺1.39％(wt)，5-氰基戊酸0.09％(wt)，己二酰二胺0.09％(wt)，氨0.36％(wt)，水7.75％(wt)，环戊酮0.22％(wt)。

(1)ICCP的水解和洗涤分离

将100kg/h的粗己二腈溶液与经萃取液储罐2送来的甲苯萃取溶液153.29kg/h在萃取液混合器1中混合均匀后进入ICCP水解反应器9，并在转化反应器9中加入35％的甲醛溶液2.0kg/h，再加入10％(wt)的稀硫酸10.0kg/h酸化至pH＝1.5左右，在50℃搅拌，停留时间为15分钟左右使ICCP水解为2-氰基环戊酮。水解完成后的混合物与洗涤塔塔底送来的洗涤水大约25.65kg/h一起被送入混合罐10中混合，将洗涤水中溶解的己二腈大部分萃取进入有机溶液，然后再送入分离罐11中静置分层，下层的水相大约41.60kg/h送甲苯萃取塔7中用150.0kg/h新鲜甲苯萃取水相中溶解的少量己二腈，经萃取后的水相不含己二腈但溶解有微量甲苯，这些废水被送往甲苯汽提塔4，经汽提塔再沸器3加热将其中的甲苯从汽提塔顶汽提蒸出，蒸出的气相经汽提塔顶冷凝器5冷凝后送入萃取塔7底部，汽提后的废水从汽提塔底排出经汽提塔进出料换热器6冷却后送废水处理系统。

分离罐11分离出的上层有机相为己二腈甲苯溶液大约248.80kg/h送往洗涤塔12的底部，与从洗涤塔中部入口处送入的2％(wt)的碱性脱盐水溶液10.0kg/h在洗涤塔的中下部逆流接触将有机相中的酸性物质和可溶性的杂环化合物洗入水相中；被稀碱溶液洗涤后的己二腈甲苯溶液在洗涤塔中继续上升与涤塔塔顶加入的10kg/h脱盐水在洗涤塔的中上部进一步逆流接触洗涤，将己二腈甲苯溶液洗涤成中性，洗涤后的水相约25.65kg/h从塔底排出进入混合罐10去回收水中溶解的己二腈。从洗涤塔塔顶排出的己二腈甲苯溶液约243.32kg/h，其组成为：己二腈36.87％(wt)，甲苯61.49％(wt)，水0.77％(wt)，环戊酮0.09％(wt)，5-氰基戊酰胺0.57％(wt),己二酰二胺0.04％(wt)，2-氰基环戊酮0.17％(wt)。已经不含5-氰基戊酸等酸性物质、ICCP及杂环化合物。洗涤后的己二腈甲苯溶液进入洗涤塔出料泵槽13。

(2)甲苯及环戊酮等轻组分的脱除

洗涤塔出料泵槽13中的己二腈甲苯溶液的温度为30℃经溶剂脱除塔进料换热器14加热到80℃左右后送入脱溶剂塔19进行精馏，溶剂脱除塔顶压力为27KPa，塔顶温度59℃，塔底温度140℃，塔釜压力为100KPa；甲苯、水和部分环戊酮等轻组分从溶剂脱除塔的塔顶蒸出后经脱溶剂塔顶冷凝器21冷凝后进入溶剂缓冲罐23，溶剂缓冲罐23中的甲苯一部分作为回流液回流至脱溶剂塔塔顶，大部分被送入溶剂精馏塔16中精制，甲苯和水以气体形式从精馏塔顶蒸出，经溶剂脱除塔进料换热器14冷凝器后储存于精溶剂储罐15中，精馏后的环戊酮等轻组分杂质从精馏塔底以液体的形式排入轻组分废液储罐18中储存。甲苯精馏的动力由溶剂精馏塔再沸器17提供。

脱除了甲苯、水和部分环戊酮等轻组分杂质的己二腈溶液约93,58kg/h，其组成为：己二腈95.86％(wt)，甲苯1.98％(wt)，环戊酮0.13％(wt)，5-氰基戊酰胺1.48％(wt)，己二酰二胺0.10％(wt)，2-氰基环戊酮0.45％(wt)。从脱溶剂塔19的塔底排出并送往脱2-氰基环戊酮塔。溶剂脱除塔的动力由脱溶剂塔再沸器20提供。

(3)2-氰基环戊酮的脱除

脱除了甲苯、水和环戊酮等轻组分杂质的己二腈溶液送入脱2-氰基环戊酮塔24的中部，控制脱2-氰基环戊酮塔塔顶压力2.0KPa，塔顶温度137-140℃；塔釜压力5.0KPa，塔釜温度171℃。余下的甲苯、环戊酮和2-氰基环戊酮从塔顶蒸出，经脱2-氰基环戊酮塔顶冷凝器26冷凝后，大部分循环回脱2-氰基环戊酮塔24的塔顶用于控制塔顶的温度和减少己二腈的带出，剩余部分排出装置去处理。

脱除了微量甲苯、环戊酮和2-氰基环戊酮的己二腈溶液约91.09kg/h,组成为：己二腈98.36％(wt)，5-氰基戊酰胺1.53％(wt)，己二酰二胺0.10％(wt)，2-氰基环戊酮88ppm。从塔底被送往脱重塔28中去脱除重组分杂质。

(4)重组分的脱除

脱除了轻组分杂质的己二腈溶液还含有5-氰基戊酰胺和微量己二酰二胺等重组分杂质，被送入脱重塔28的中下部去脱除其中的重组分。控制脱重塔塔顶压力2.0KPa，温度160℃，塔釜压力为5.0KPa，温度175℃下进行精馏，从脱重塔底部排出含重组分杂质5-氰基戊酰胺、己二酰二胺的塔釜液约11.65kg/h,其组成为：己二腈83.28％(wt)，5-氰基戊酰胺15.84％(wt)，己二酰二胺0.88％(wt)，被送往蒸发器31去回收其中的己二腈。

己二腈产品以气相的形式从脱重塔28塔顶蒸出，经脱重塔顶冷凝器30冷凝后部分循环回脱重塔顶部用于控制脱重塔塔顶的温度和己二腈产品的纯度，剩余部分约88.18kg/h经产品冷却器36进一步冷却至40℃左右后送入己二腈产品储罐37中，产品己二腈的含量为99.98％，收率为98.29％，其中2-氰基环戊酮含量为91ppm，ICCP的含量为40ppm(为精馏过程中形成)。

(5)重组分中己二腈的回收

脱重塔28塔底排出的含重组分的己二腈溶液11.65kg/h被送入蒸发器31底部，经加热器41加热后，大部分己二腈被气化，控制蒸发器31顶部压力为2.0KPa，顶部温度为160℃；底部压力为3kPa，底部蒸发温度为170℃。在蒸发器中气化了的己二腈夹带着少量液体重组分杂质高速在蒸发器的筒体40中上升，在上升过程中大部分被夹带的液滴重组分又落回蒸发器底部的蒸发残液中，没有落回底部的少量重组分液滴与己二腈气相穿过筒体上部的除沫器42时液体重组杂质被除沫网阻拦下来形成较大液滴后再落回蒸发器底部的残液中，蒸发器底部残液经蒸发器底部出口排出后送回反应工序去回收其中的己二腈和中间体5-氰基戊酰胺、己二酰二胺。

穿过除沫器的气体己二腈在蒸发器上部的冷凝器43上冷凝后经冷凝器底部出口管道送往脱重塔中下部去重新精馏回收其中的己二腈，这部分己二腈的量约为8.74kg/h，组成为：己二腈94.68％(wt)，5-氰基戊酰胺5.21％(wt)，己二酰二胺0.11％(wt)。

(6)尾气排放

溶剂脱除塔进料换热器14、真空风机22、第一真空系统27、第二真空系统35及有机物储罐等的气体排放口排出的气体进入水洗涤塔38的底部，与从洗涤塔38顶部加入的工艺水在洗涤塔38中逆流接触将气体中的大部分有机物洗入水中，从洗涤塔38顶部排出的含少量有机物的尾气送入吸附系统39进一步吸附剩余的有机物后达标排空。

实施例4

本实施例提供一种己二腈的精制方法，采用图1所示的己二腈精制系统，具体包括如下步骤：

本实施例是以中试装置中得到的粗己二腈为原料，其组成为：己二腈90.50％(wt)，ICCP 0.26％(wt)，5-氰基戊酰胺0.73％(wt)，5-氰基戊酸0.0014％(wt)，氨0.35％(wt)，水7.98％(wt)，环戊酮0.18％(wt)。

(1)ICCP的水解和洗涤分离

将100kg/h的粗己二腈溶液与经萃取液储罐2送来的甲苯萃取溶液77.01kg/h在萃取液混合器1中混合均匀后进入ICCP水解反应器9中，并在ICCP水解反应器9中加入35％的甲醛溶液1.0kg/h，再加入5.0％(wt)的稀硫酸10.0kg/h酸化至pH＝3.0左右，在20℃搅拌，停留时间为20分钟左右使ICCP水解为2-氰基环戊酮。水解完成后的混合物与洗涤塔塔底送来的洗涤水大约18.69kg/h一起被送入混合罐10中混合，将洗涤水中溶解的己二腈大部分萃取进入有机溶液，然后再送入分离罐11中静置分层，下层的水相大约35.29kg/h送甲苯萃取塔7中用75.0kg/h新鲜甲苯萃取水相中溶解的少量己二腈，经萃取后的水相不含己二腈但溶解有微量甲苯，这些废水被送往汽提塔4中，经汽提塔再沸器3加热将其中的甲苯从汽提塔顶汽提蒸出，蒸出的气相经汽提塔顶冷凝器5冷凝后送入萃取塔底部，汽提后的废水从汽提塔底排出经汽提塔进出料换热器6冷却后送往废水处理系统。

分离罐11分离出的上层有机相为己二腈甲苯溶液大约171.28kg/h送往洗涤塔12的底部，与从洗涤塔中部入口处送入的2％(wt)的碱性脱盐水溶液8.0kg/h在洗涤塔的中下部逆流接触将有机相中的酸性物质和可溶性的杂环化合物洗入水相中；被稀碱溶液洗涤后的己二腈甲苯溶液在洗涤塔中继续上升与涤塔塔顶加入的7.0kg/h脱盐水在洗涤塔的中上部进一步逆流接触洗涤，将己二腈甲苯溶液洗涤成中性，洗涤后的水相约18.69kg/h从塔底排出进入混合罐10去回收水中溶解的己二腈。从洗涤塔塔顶排出的己二腈甲苯溶液约167.57kg/h，其组成为：己二腈54.01％(wt)，甲苯44.64％(wt)，水0.65％(wt)，环戊酮0.11％(wt)，5-氰基戊酰胺0.43％(wt),2-氰基环戊酮0.16％(wt)。已经不含5-氰基戊酸等酸性物质、ICCP和杂环化合物等杂质。洗涤后的己二腈甲苯溶液进入洗涤塔出料泵槽13。

(2)甲苯及环戊酮等轻组分的脱除

洗涤塔出料泵槽13中的己二腈甲苯溶液的温度为30℃经溶剂脱除塔进料换热器14加热到80℃左右后送入脱溶剂塔19进行精馏，溶剂脱除塔顶压力为20KPa，塔顶温度55℃，塔釜压力为100KPa，塔底温度140℃；甲苯、水和部分环戊酮等轻组分从溶剂脱除塔的塔顶蒸出后经脱溶剂塔顶冷凝器21冷凝后进入溶剂缓冲罐23，溶剂缓冲罐23中的甲苯一部分作为回流液回流至脱溶剂塔塔顶，大部分被送入溶剂精馏塔16中精馏，甲苯和水以气体形式从精馏塔顶蒸出，经溶剂脱除塔进料换热器14冷凝器后储存于精溶剂储罐15中，精馏后的环戊酮等轻组分杂质从精馏塔底以液体的形式排入轻组分废液储罐18中储存。甲苯精馏的动力由溶剂精馏塔再沸器17提供。

脱除了甲苯、水和部分环戊酮等轻组分杂质的己二腈溶液约93.37kg/h，其组成为：己二腈96.93％(wt)，甲苯1.90％(wt)，环戊酮0.11％(wt)，5-氰基戊酰胺0.78％(wt)，2-氰基环戊酮0.28％(wt)。从脱溶剂塔19的塔底排出并送往脱2-氰基环戊酮塔。溶剂脱除塔的动力由脱溶剂塔再沸器20提供。

(3)2-氰基环戊酮的脱除

脱除了甲苯、水和环戊酮等轻组分杂质的己二腈溶液送入脱2-氰基环戊酮塔24的中部，控制脱2-氰基环戊酮塔塔顶压力2.0KPa，温度137-140℃；塔釜压力5.0KPa，温度171℃。余下的甲苯、环戊酮和2-氰基环戊酮从塔顶蒸出，经塔顶冷凝器26冷凝后，大部分循环回脱2-氰基环戊酮塔24的塔顶用于控制塔顶的温度和减少己二腈的带出，剩余部分排出装置外处理。

脱除了微量甲苯、环戊酮和2-氰基环戊酮的己二腈溶液约91.17kg/h,组成为：己二腈99.20％(wt)，5-氰基戊酰胺0.80％(wt)，2-氰基环戊酮66ppm。从塔底被送往脱重塔28中去脱除重组分杂质。

(4)重组分的脱除

脱除了轻组分杂质的己二腈溶液还含有5-氰基戊酰胺，被送入脱重塔28的中下部去脱除5-氰基戊酰胺。控制脱重塔塔顶压力2.0KPa，温度160℃，塔釜压力为5.0KPa，温度175℃下进行精馏，从脱重塔底部排出含重组分杂质5-氰基戊酰胺的塔釜液约10.67kg/h,其组成为：己二腈90.96％(wt),5-氰基戊酰胺9.04％(wt),被送往蒸发器31去回收其中的己二腈。

己二腈产品以气相的形式从脱重塔28塔顶蒸出，经脱重塔顶冷凝器30冷凝后部分循环回脱重塔顶部用于控制脱重塔塔顶的温度和己二腈产物的纯度，剩余部分约89.03kg/h经产品冷却器36进一步冷却至40℃左右后送入己二腈产品储罐37中，产品己二腈的含量为99.93％，收率为98.37％，其中2-氰基环戊酮含量为67ppm，ICCP的含量为30ppm(为精馏过程中形成)。

(5)重组分中己二腈的回收

脱重塔28塔底排出的含重组分的己二腈溶液10.67kg/h被送入蒸发器31底部，经加热器41加热后，大部分己二腈被气化，控制蒸发器31顶部压力为2.0KPa，顶部温度为160℃；底部压力为3kPa，底部蒸发温度为170℃。在蒸发器中气化了的己二腈夹带着少量液体重组分杂质高速在蒸发器的筒体40中上升，在上升过程中大部分被夹带的液滴重组分落回蒸发器底部的蒸发残液中，没有落回底部的少量重组分液滴与己二腈气相穿过筒体上部的除沫器42时大部分液体重组杂质被除沫网阻拦下来形成较大液滴后再落回蒸发器底部的残液中，蒸发器底部残液经蒸发器底部出口排出后送回反应工序去回收其中的己二腈和中间体5-氰基戊酰胺。

穿过除沫器42的气体己二腈在蒸发器上部的冷凝器43冷凝后送往脱重塔中下部去重新精馏回收其中的己二腈，这部分己二腈的量约8.54kg/h，组成为：己二腈97.21％(wt)，5-氰基戊酰胺2.79％(wt)。

(6)尾气排放

溶剂脱除塔进料换热器14、真空风机22、第一真空系统27、第二真空系统35及有机物储罐等的气体排放口排出的气体进入水洗涤塔38的底部，与从洗涤塔38顶部加入的工艺水在洗涤塔38中逆流接触将气体中的大部分有机物洗入水中，从洗涤塔38顶部排出的含少量有机物的尾气送入吸附系统39进一步吸附剩余的有机物后达标排空。

对比例1

本对比例采用现有的工业装置精制粗己二腈，现有工业精制装置包括：粗己二腈脱水、脱轻组分、轻组分中己二腈回收、脱重组分和重组分中己二腈回收四个工序。

所用的粗己二腈为己二酸和氨气在液相反应条件下制得的混合物，并经过分离塔的分离和氨水洗涤后得到粗己二腈溶液，其组成为：己二腈89.64％(wt)，ICCP 0.36％(wt)，5-氰基戊酰胺1.31％(wt)，5-氰基戊酸0.07％(wt)，氨0.32％(wt)，水7.55％(wt)，环戊酮0.36％(wt)，轻组分0.08％(wt)，VATP 0.31％(wt)。

(1)粗己二腈溶液脱水

将3332.0kg/h的粗己二腈溶液与经脱水塔进料加热器E-301加热到125℃后，送入脱水器E-302和脱水塔D-301中脱水。控制脱水器的温度为144℃，脱水塔的顶温为85℃，脱水塔顶部压力为常压。得到脱水粗己二腈溶液约3048.6kg/h，其组成为：己二腈97.75％(wt)，水660ppm，环戊酮132ppm，5-氰基戊酰胺1.43％(wt)，5-氰基戊酸726ppm，轻组分858ppm，ICCP 0.39％(wt)，VATP 0.18％(wt)，ABP 132ppm。

(2)轻组分的脱除

脱水后的粗己二腈3048.6kg/h与轻组分中回收来的己二腈31.4kg/h混合后经进料换热器E-303加热到190℃后送入脱轻组分塔D-302进行精馏，控制塔顶压力为10mmHg，塔顶温度150℃，塔釜压力为80mmHg，塔底温度215℃；塔底得到己二腈溶液3000kg/h，其组成为：己二腈98.13％，5-氰基戊酰胺1.45％(wt),5-氰基戊酸733ppm，ABP 133ppm，ICCP866ppm，VATP 0.18％(wt)。

塔顶轻组分经塔顶冷凝器E-306冷凝后大部分回流到D-302塔顶控制塔顶温度和纯度，余下80kg/h被送轻组分中己二腈回收工序。

(3)轻组分中己二腈回收

从脱轻塔顶送来的80kg/h含轻组分的己二腈溶液，其组成为：己二腈83.25％(wt)，环戊酮0.50％(wt)，轻组分3.62％(wt)，ICCP 12.63％(wt)，被送往结晶系统，在结晶器R-305中被逐步冷却到4℃，轻组分中的ICCP形成结晶体从母液中析出来，经过滤器S-302过滤，得到固体ICCP储存于储罐R-323中，过滤后的母液被送往回收塔D-304的中部，经精馏处理回收母液中的己二腈。控制回收塔顶压力为10mmHg，温度150℃；塔釜压力为66mmHg，温度为205℃。塔顶得到的轻组分送废液焚烧，塔底得到主要含己二腈的液体51.4kg/h，其组成为：己二腈97.67％(wt)，轻组分0.58％(wt)，ICCP 1.75％(wt)，被送回脱轻塔。

(4)重组分的脱除

脱除了轻组分杂质的己二腈溶液3000kg/h被送入脱重塔D-303的中下部去脱除其中的重组分。控制在脱重塔塔顶压力10mmHg，温度155℃，塔釜压力为58mmHg，温度204℃条件下进行精馏，塔顶的气相物料经脱重塔顶冷凝器E-309冷凝后部分循环回脱重塔顶部用于控制脱重塔塔顶的温度和己二腈产物的纯度，剩余部分约2899.6kg/h经产品冷却器36进一步冷却至40℃左右后送入己二腈产品储罐37中，己二腈产品纯度为99.70％，收率为96.58％，产品中VATP的含量为1400ppm，ICCP的含量为866ppm，水含量689ppm。

从脱重塔底部排出含重组分杂质的塔釜液约11.83kg/h，其组成为：己二腈81.31％(wt)，5-氰基戊酰胺17.06％(wt)，5-氰基戊酸0.61％，VATP0.92％(wt)，ABP0.10％(wt)，被送往蒸发器31去回收其中的己二腈。

(5)重组分中己二腈的回收

脱重塔D-303塔底排出的含重组分的己二腈溶液11.83kg/h被送入蒸发器R-301中，经蒸发器底部加热器E-310加热后大部分己二腈被气化，控制蒸发器R-301中的压力为10mmHg，蒸发器顶部温度154℃，蒸发器底部温度为170℃。蒸发的气体经蒸发器顶部管道在冷凝器E-311中冷凝后送回脱重塔D-303的中下部去回收其中的己二腈。

蒸发器底部残液经蒸发器底部出口排料泵P-310AB排出送往反应工序去回收其中的己二腈和中间体5-氰基戊酰胺。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (12)

1.一种己二腈的精制方法，其特征在于，包括以下步骤：将粗己二腈中的2-氰基-1-亚氨基环戊烷水解转化为2-氰基环戊酮后精馏脱除。

2.根据权利要求1所述的己二腈的精制方法，其特征在于，所述水解在酸性和水溶性醛类化合物存在的条件下进行。

3.根据权利要求2所述的己二腈的精制方法，其特征在于，所述粗己二腈与水溶性醛类化合物的质量比为100：1～3；

可选的，所述水溶性醛类化合物为甲醛或聚甲醛。

4.根据权利要求3所述的己二腈的精制方法，其特征在于，将粗己二腈与非极性溶剂混合，然后加入pH＝1～6含有水溶性醛类化合物的水溶液，0-50℃下将ICCP水解生成2-氰基环戊酮；

可选的，所述的非极性溶剂为芳香族化合物，环烷烃类化合物，直链烷烃或支链烷烃化合物中的一种或多种；

可选的，所述芳香族化合物为苯，甲苯，二甲苯中的至少一种；

所述环烷烃类化合物为环己烷。

5.根据权利要求1所述的己二腈的精制方法，其特征在于，所述2-氰基环戊酮通过真空精馏脱除；

可选的，精馏操作的塔顶压力为1.0-5.0KPa，塔顶温度为130-170℃，塔釜压力为3.0-6.0KPa，塔釜温度为170-195℃。

6.根据权利要求1所述的己二腈的精制方法，其特征在于，水解产物在脱除2-氰基环戊酮前经过油水分离，碱洗、水洗，脱除溶剂和轻组分处理。

7.根据权利要求6所述的己二腈的精制方法，其特征在于，所述脱溶剂和轻组分处理在精馏塔中进行，控制塔顶压力为20-30KPa，塔顶温度为55-60℃，塔釜压力100-120KPa，塔釜温度为105-140℃。

8.根据权利要求1所述的己二腈的精制方法，其特征在于，在脱除2-氰基环戊酮步骤后，还包括脱重组分处理步骤；

可选的，脱除重组分采用精馏操作，控制塔顶压力为1.0-5.0KPa，塔顶温度为155-170℃，塔釜压力为3.0-6.0KPa，塔釜温度为170-195℃。

9.根据权利要求8所述的己二腈的精制方法，其特征在于，所述脱重组分处理步骤后还包括己二腈回收步骤；

可选的，所述含重组分的己二腈液体经过蒸发、除沫、冷凝后返回脱重组分处理步骤回收己二腈；

可选的，采用蒸发器进行己二腈回收，所述蒸发器的顶部压力控制在1-3KPa，顶部温度为150-170℃，底部压力为3-5KPa，底部温度为170-190℃；蒸发量为进料量的65-80％。

10.根据权利要求9所述的己二腈的精制方法，其特征在于，所述蒸发器包括蒸发器主体，

加热器，设置在所述蒸发器主体的底部；

除沫器，设置在所述蒸发器的内部；

冷凝器，设置在所述蒸发器内部的所述除沫器的上方。

11.根据权利要求1-10任一项所述的己二腈的精制方法，其特征在于，还包括溶剂回收步骤，将所述油水分离步骤和/或所述脱溶剂步骤分离得到的富含溶剂的组分进行溶剂的精馏回收处理。

12.根据权利要求5、8所述的己二腈的精制方法，其特征在于，所述的脱2-氰基环戊酮和脱重组分采用填料精馏塔。

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