CN1167757A - 改进的丙烯腈回收方法 - Google Patents

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Abstract

从丙烯或异丁烯的氨氧化反应的反应器流出物中回收获得的丙烯腈或甲基丙烯腈的方法，它包括将反应器流出物通入一个吸收塔、第一滗析器、回收塔、第二滗析器和汽提塔中，其中改进之处包括将第一和第二滗析器的内部温度保持在大约32°Ｆ至75°Ｆ之间。

Description

改进的丙烯腈回收方法
本发明涉及制造丙烯腈或甲基丙烯腈的改进的方法。具体来说，本发明涉及在丙烯腈或甲基丙烯腈的生产过程中所用的回收方法的改进。此外，本发明的改进方法使过氧化物杂质达到最小化，提高了所得产物的质量。
工业规模地将丙烯或异丁烯氨氧化生产的丙烯腈/甲基丙烯腈的回收是这样实现的：用水将反应器流出物骤冷，接着将骤冷得到的含有丙烯腈或甲基丙烯腈的气流送入吸收器中，在吸收器中，水和气体逆流接触以基本上除去所有丙烯腈或甲基丙烯腈，然后将含有基本上所有丙烯腈或甲基丙烯腈的液流通入一系列蒸馏塔和相连的滗析器中使丙烯腈或甲基丙烯腈产物分离或纯化。
在丙烯腈或甲基丙烯腈的制造过程中一般采用的回收和纯化体系公开在美国专利4,234,510和3,885,928中(转让给了本发明的受让人，其内容通过引用并入本文)。
本发明的主要目的是提供制造丙烯腈或甲基丙烯腈的改进方法。
本发明的另一目的是提供在丙烯腈或甲基丙烯腈的制造过程中改进的回收和纯化方法。
本发明的又一目的是提供制造丙烯腈或甲基丙烯腈的改进方法，该方法降低了所得终产物的杂质含量。
在下面的描述中将部分地指出本发明的其他目的、优点和新的特征，本领域技术人员在对下面的描述的研究中它们也变得很明显，或者可以通过本发明的实践得知。本发明的目的和优点可以通过在所附权利要求书中特别指出的装置和组合得以实现和获得。
为实现上述和其它目的，按照本文所述和具体化的本发明的目的，本发明的方法包括将丙烯或异丁烯的氨氧化过程中获得的反应器流出物送入骤冷塔中，其中通过与水雾接触将热流出物气体冷却，将冷却的反应器流出物从塔顶送入吸收塔中，丙烯腈或甲基丙烯腈粗品在塔中被水吸收，将含有丙烯腈或甲基丙烯腈的水溶液通入第一滗析器中，在其中形成第一水层和含有丙烯腈和甲基丙烯腈的有机层，将第一有机层送到第二滗析器中，在其中形成第二水层和第二有机层，从第二有机层中回收丙烯腈或甲基丙烯腈，其中改进之处包括将第一和第二滗析器的温度保持在大约32°F至大约75°F。第一滗析器的温度优选保持在大约32-70°F，特别优选保持在大约32-65°F。第二滗析器的温度优选保持在大约35-68°F之间，特别优选保持在大约40-65°F之间。
在本发明的一个优选的实施方案中，本发明方法是用从丙烯、氨和氧气的氨氧化获得的反应器流出物来生产丙烯腈的。
在本发明的再一个优选的实施方案中，反应器流出物是通过使丙烯、氨和空气在流化床反应器中在与流化床催化剂接触的条件下反应获得的。
在本发明的实践中可以使用常规的流化床氨氧化催化剂。例如在本发明的实践中可以使用美国专利3,642,930和5,093,299(通过引用并入本文)所述的流化床催化剂。
本发明可以允许在丙烯腈或甲基丙烯腈产物的回收或纯化过程中使用更有效的操作方式。在上述温度范围内操作滗析器可以使水相分离得以改善，从而增加了滗析器中水相的体积。这一改善的分离意味着在随后的回收和纯化步骤(即蒸馏和干燥)中，可以在不增加设备尺寸的情况下处理更多量的产物。本发明实践的另一优点是在上述温度范围内操作滗析器使得对目的产物用户不利的水溶性杂质例如过氧化物达到最少。
图1是本发明方法的示意图，它适用于丙烯腈的制造。
现在我们将参照附图详细描述本发明。将丙烯或异丁烯、氨和含氧气体在流化床反应器(未示出)中在与流化床氨氧化催化剂接触的同时氨氧化获得反应器流出物，将其送入骤冷塔(未示出)。在骤冷塔中，热的流出物气体通过与水雾接触而冷却。一般来说，在流出物中包含的任何过量的氨通过与硫酸在骤冷塔中接触被中和，以硫酸铵的形式被除去。然后将含有所需产物(丙烯腈或甲基丙烯腈、乙腈和HCN)的冷却的流出物气体通过管线1送到吸收塔5的下部，产物在塔中被从顶部通过管线3进入吸收塔5的水吸收。未吸收的气体从吸收塔通过位于吸收塔5顶部的管7。然后使含有所需产品的水流从吸收塔5的底部通过管线9进入第一蒸馏塔13(回收塔)的上部以进一步纯化产物。从回收塔13的顶部回收产物通过管线15送入滗析器19中。在滗析器19中，让含有丙烯腈粗品的水溶液分离为包含水的第一层和包含有机产物(例如丙烯腈粗品和HCN)的第二层。然后使产物层通过管线23送入第二蒸馏塔27中，以进一步纯化和回收丙烯腈或甲基丙烯腈产物。从塔13获得的底部液流可以通过管线17直接送入焚烧炉或汽提蒸馏塔21中，以通过管线25回收作为塔顶流出物的乙腈粗品。从塔21获得的底部液流可以通过管线41和43送入焚烧炉中。
将进入蒸馏塔27的产物流蒸馏，从塔27通过管线31回收作为侧流的丙烯腈产物。将该丙烯腈产物储存在温度保持在大约32°F至70°F之间的第二滗析器33中，直到丙烯腈产物与水发生两相分离。然后从滗析器33中通过管线35移出丙烯腈产物，送入塔27的底部以便通过管线39流出，进行最终的纯化和回收。从塔27中以塔顶液流的形式通过管线29回收联产品HCN进行焚烧或纯化并用本领域已知的常规方法回收。
氨氧化反应最好在流化床反应器中进行，虽然也可以考虑使用其它类型的反应器例如输送管线反应器(transport line reactor)。制造丙烯腈所用的流化床反应器是先有技术所公知的。例如美国专利3,230,246(通过引用并入本文)所提出的反应器设计方案是适宜的。
进行氨氧化反应的条件也是先有技术所公知的，例如美国专利5,093,299；4,863,891；4,767,878和4,503,001(通过引用并入本文)所述。一般来说，氨氧化过程是通过使丙烯或异丁烯在氨和氧气的存在下在较高的温度下与流化床催化剂接触来生产丙烯腈或甲基丙烯腈的。可以使用任何氧气源。然而，由于经济上的原因，最好使用空气。在进料中氧气与烯烃的摩尔比一般为0.5∶1至4∶1，优选1∶1至3∶1。在进料中氨与烯烃在反应中的摩尔比可以在0.5∶1至5∶1之间改变。实际上，氨-烯烃摩尔比没有上限，但由于经济上的原因通常没有理由超过5∶1。
反应在大约260℃至600℃之间的温度范围内进行，但优选的范围是310℃至500℃，特别优选的范围是350℃至480℃。接触时间的要求并不严格，一般在0.1-50秒的范围内，优选的接触时间是1-15秒。
除了美国专利3,642,930的催化剂之外，在美国专利5,093,299(通过引用并入本文)中还提出了其它适用于本发明实践的催化剂。
吸收塔、回收塔和汽提塔保持的条件分别为5-7磅/平方英寸(表压)(80°F至110°F)、1-4.5磅/平方英寸(表压)(155°F至170°F)和7-13磅/平方英寸(表压)(170°F至210°F)。
本发明不但在生产率方面具有出人意料的改善，而且在达到这一改善的同时不必增加在回收和纯化阶段所用的塔的尺寸。此外，上述在生产率方面的增加不引起产品质量的任何可见的劣化。实际上，由于降低了终产物中过氧化物杂质水平，采用本发明实践可以提高产品质量。
本领域技术人员显然能够根据上述公开和讨论在不背离公开的实质和范围或不背离权利要求书范围的情况下对本发明作出各种修改。

Claims (7)

1.制造丙烯腈或甲基丙烯腈的方法，它包括将丙烯或异丁烯的氨氧化过程中获得的反应器流出物送入骤冷塔中，其中通过与水雾接触使热流出物气体冷却，将冷却的反应器流出物从塔顶送入吸收塔中，丙烯腈或甲基丙烯腈粗品在塔中被水吸收，将含有丙烯腈或甲基丙烯腈粗品的水溶液通入第一滗析器中，在其中形成第一水层和含有丙烯腈和甲基丙烯腈的第一有机层，将第一有机层送到第二滗析器中，在其中形成第二水层和第二有机层，从第二有机层中回收丙烯腈或甲基丙烯腈，其中改进之处包括将第一和第二滗析器的内部温度保持在大约32°F至大约75°F。
2.权利要求1的方法，其中第一滗析器的内部温度保持在大约32°F至70°F。
3.权利要求2的方法，其中第一滗析器的内部温度保持在32°F至65°F。
4.权利要求1的方法，其中第二滗析器的内部温度保持在大约35°F至68°F。
5.权利要求4的方法，其中第二滗析器的内部温度保持在大约40°F至65°F。
6.权利要求1的方法，其中从丙烯、氨和氧气氨氧化获得反应器流出物用来生产丙烯腈。
7.权利要求1的方法，其中通过使丙烯、氨和空气在流化床反应器中、在与流化床催化剂接触的同时进行反应，获得反应器流出物。
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