CN116917268A - 乙腈的分离方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供从低纯度进料流分离乙腈的方法。本发明方法可以特别用于从包含甲醇、水和烯丙醇的化学工艺废料流以高纯度分离乙腈。

Description

乙腈的分离方法

优先权

本申请要求2021年2月11日提交的美国临时申请No.63/148,361的优先权，其经此引用并入本文。

领域

本申请总体涉及下游分离方法，此方法具有分离乙腈的能力，并且可以特别用于从包含甲醇、水、烯丙醇和唑的工业料流回收乙腈。

背景

氰基碳化合物、例如具有氰基官能团的有机化合物是已知的，并广泛用于各种应用。许多这些化合物，包括丙烯腈，作为单体用于制备各种聚合物，例如尼龙、聚丙烯腈或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。本领域已知几种制备氰基碳化合物的方法，且这些制备方法通常产生含有少量所需联产物的废料流。例如，乙腈可以存在于来自许多工业生产工艺的常规废料流中。通常，这种乙腈联产物可以使用公知的分离方法来回收。但是，这些典型的丙烯腈工艺废料流的分离方法没有考虑在废料流中存在的一些其它杂质，例如甲醇、水、烯丙醇和/或唑，它们会导致乙腈的分离复杂化，这是由于例如形成其与乙腈形成共沸物。

本领域已知许多回收乙腈的方法。例如，美国专利No.4,362,603公开了从包含乙腈、水、氰化氢、丙烯腈和其它有机物例如唑、烯丙醇、丙酮或丙腈的料流通过在三个不同压力的蒸馏区中进行蒸馏来回收乙腈副产物的方法。

作为另一个实例，美国专利No.6,780,289公开了提纯粗乙腈的方法，包括将粗乙腈在第一分馏塔中在低于大气压的压力下蒸馏，取出含有乙腈的第一侧取馏分，将第一侧取馏分在第二分馏塔中在高于大气压的压力下蒸馏，并从第二蒸馏塔取出含有纯化乙腈的第二侧取馏分。

虽然这些文献可以涉及乙腈的分离，但这些文献都没有考虑从包含特定浓度的例如甲醇、水、烯丙醇和/或唑的进料流回收乙腈。因此，仍然需要改进的方法，其能更有效地从含有甲醇、水、/>唑和烯丙醇的生产工艺废料流分离和/或回收乙腈副产物。

概述

一方面，本发明涉及制备乙腈的方法。此方法包括使含有乙腈、烯丙醇、水和任选其它组分例如甲醇的进料流脱水，由此得到包含烯丙醇和小于1重量％水的脱水料流。在一些实施方案中，所述进料流包含大于0.02重量％的烯丙醇。在一些实施方案中，所述进料流包含大于38重量％的水。在一些实施方案中，所述进料流还包含氰化氢。在一些实施方案中，所述进料流包含小于0.2重量％的氰化物。在一些实施方案中，所述进料流还包含甲醇。在一些实施方案中，所述进料流还包含丙腈。在一些实施方案中，乙腈产物料流包含大于98重量％的乙腈。在一些实施方案中，进料流的脱水操作包括使所述进料流在脱水蒸馏塔中进行蒸馏，由此得到脱水馏出料流和脱水塔底料流。在一些实施方案中，脱水蒸馏塔在小于85kPa的压力下操作。在一些实施方案中，脱水操作还包括使所述脱水馏出料流进行萃取，由此得到萃取料流和萃余料流。在一些实施方案中，所述萃余料流包含大于0.08重量％的烯丙醇。在一些实施方案中，所述萃余料流包含大于0.4重量％的唑。在一些实施方案中，所述萃余料流是脱水料流。在一些情况下，所述萃取料流包含大于0.01重量％的羟基丙腈。

此方法还包括使来自脱水料流的烯丙醇与强酸在反应器中反应，由此得到反应器排出料流。在一些实施方案中，所述反应器排出料流包含小于7ppm的烯丙醇。在一些实施方案中，在脱水料流中的烯丙醇与强酸反应以形成质子化盐物质。在一些实施方案中，所述反应器排出料流包含大于0.01重量％的质子化盐物质。在一些实施方案中，强酸包括硫酸。在一些实施方案中，在脱水料流中的乙腈与在脱水料流中的水之间的质量比率是大于60:1。在一些实施方案中，在反应器排出料流中的乙腈与在反应器排出料流中的烯丙醇之间的质量比率是大于100,000:1。在一些实施方案中，脱水料流还包含唑。在一些实施方案中，在脱水料流中的/>唑与强酸反应以形成/>唑硫酸盐。在一些实施方案中，反应器排出料流包含大于0.01重量％的/>唑硫酸盐，例如大于0.1重量％的/>唑硫酸盐。在一些实施方案中，丙烯腈进行催化以形成羟基丙腈，例如通过碱催化进行。

本文所述的蒸馏塔可以是合适的容器，例如具有用于液-气转换的表面的管。所述容器允许在其上部浓缩具有较高挥发性的组分，同时在下部收集具有较低挥发性的组分。所述蒸馏塔可以是蒸馏塔、萃取蒸馏塔和/或共沸蒸馏塔。合适的蒸馏塔包括但不限于板式塔、填料塔等。板式塔可以包括孔板塔、筛板塔、浮阀塔板、泡罩塔、基特尔(Kittel)板式塔、单流板式塔或波纹板式塔。关于板式塔，对于塔板的理论数目没有特别的限制，并根据要分离的组分可以包括至多80个塔板，例如2-80个、10-60个、20-50个或更优选25-40个塔板。本文所述的蒸馏塔可以包括上述特征的组合。例如，可以使用泡罩塔与孔板塔的组合，以及孔板塔和填料塔的组合。本文所述的蒸馏塔可以按照间歇或连续模式操作。

蒸馏塔是由多个部件和内部构件制成以传送热能和/或改善液-气转换。所述部件可以包括容器壁，入口/出口，阀门，冷凝器，接收器/槽，泵，再沸器，降液管，溢流口，以及用于改善组分分离的其它内部构件。在非限制性的情况下，蒸馏塔及其相关部件可以由合适的材料制成，例如玻璃、金属、陶瓷或其组合，且对于具体材料没有特别的限制。更合适的是，蒸馏塔及其相关部件是由过渡金属或基于过渡金属的合金制成，例如铁合金，例如不锈钢(合金2205、合金316/316L或合金AL-6XN)，镍或镍合金，锆或锆合金，钛或钛合金，或铝合金。不锈钢合金是对于所述构造而言合适的材料。在一些实施方案中，耐腐蚀性金属可以特别适合作为用于蒸馏塔及其相关部件的材料。

此方法还包括使所述反应器排出料流进行提纯以得到乙腈产物料流。在一些实施方案中，提纯操作还包括使所述反应器排出料流在脱轻质物蒸馏塔中进行蒸馏，由此得到脱轻质物馏出料流和脱轻质物塔底料流。在一些实施方案中，提纯操作还包括使所述脱轻质物塔底料流在脱重质物蒸馏塔中进行蒸馏，由此得到乙腈产物料流。在一些实施方案中，所述进料流和所述脱除轻质物的料流包含甲醇。在一些实施方案中，所述脱轻质物馏出料流包含大于15重量％的甲醇。

在一些实施方案中，此方法还包括在浸煮器中处理含有乙腈、氰化氢和水的中间料流，从而除去氰化氢并得到进料流。在一些实施方案中，将氢氧化钠加入浸煮器。

另一方面，本发明方法是另一种制备乙腈的方法。此方法包括使含有乙腈、烯丙醇和水的进料流在脱水蒸馏塔中进行蒸馏，由此得到脱水馏出料流和脱水塔底料流。此方法还包括使所述脱水馏出料流进行萃取，由此得到萃取料流和萃余料流。此方法还包括使所述萃余料流在脱轻质物蒸馏塔中进行蒸馏，由此得到脱轻质物馏出料流和脱轻质物塔底料流，所述脱轻质物塔底料流含有烯丙醇和小于1重量％的水。此方法还包括使来自所述脱轻质物塔底料流的烯丙醇与强酸在反应器中反应，由此得到含有小于7ppm烯丙醇的反应器排出料流。此方法还包括使所述反应器排出料流进行提纯以得到含有大于98重量％乙腈的产物料流。在一些实施方案中，此方法还包括在浸煮器中处理含有乙腈、氰化氢和水的中间料流，从而除去氰化氢并得到进料流。在一些实施方案中，此方法还包括使所述反应器排出料流在脱重质物蒸馏塔中进行蒸馏，由此得到乙腈产物料流。

附图简述

下面参考附图详细地描述本发明，其中类似的数字代表类似的部分。

图1显示根据一个实施方案用于回收乙腈的方法的流程图。

图2显示根据一个实施方案用于回收乙腈的方法的流程图。

详述

本发明总体涉及乙腈的分离方法，此方法在例如用于从工业废料流分离乙腈时能提供以高纯度和产率获得乙腈产物料流的有利改进效果。例如，乙腈分离方法有利地具有从工业废料流的其它组分分离乙腈的能力，所述其它组分例如是甲醇、水、唑和烯丙醇。这些组分通常例如存在于来自丙烯腈生产工艺的废料流中，在此生产工艺中使用甲醇以促进产生氰化氢且对丙烯腈生产效率做出贡献。

但是，发现常规的乙腈分离方法难以有效地从包含甲醇、水、唑和烯丙醇的污染组分分离乙腈。一个原因是一些组分、例如甲醇和/或水会不利地在蒸馏步骤期间形成共沸物。特别是，甲醇和乙腈的共沸物具有与甲醇(64.7℃)接近的沸点(63.5℃)。应当理解的是，可能存在其它共沸物并导致在蒸馏步骤期间的低效率。这种在常规分离方法中形成共沸物的情况会导致显著的问题，包括降低分离效率，最终乙腈产物的纯度差，以及乙腈产物的产率较低。在进料流中的其它杂质也可以由于其化学结构和物理性质而导致以对于某些下游应用必需的纯度和/或产率从进料分离乙腈的操作变得复杂。特别是，烯丙醇和/或/>唑的分离是困难的，这是因为它们的蒸气压与乙腈的蒸气压相似。而且，丙烯腈的存在提出了额外的分离挑战。

使用本文所述的特定分离工艺从特定料流、例如工业废料流分离乙腈，能有利地获得显著量的高纯度乙腈产物。特别是，尤其是通过使用其中强酸消耗烯丙醇和/或唑的反应器，能提供具有改进效率的分离方法，以高纯度获得乙腈产物，并减轻后续的下游分离负担和相关成本。发现与强酸的反应能从烯丙醇和/或/>唑形成质子化盐物质和/或/>唑硫酸盐。这些反应产物具有较高的沸点，所以比烯丙醇和/或/>唑更易于分离。结果，乙腈料流的分离和提纯实现出人意料的显著改善效果。在本发明的分离方法中，通过在反应器中除去烯丙醇和/>唑杂质，也明显提高在其它单元操作、例如蒸馏塔中的效率。例如，烯丙醇和/>唑的去除可以出人意料地有助于改善位于反应器下游的一个或多个塔中脱除杂质操作的效率，所述杂质例如是甲醇、丙腈和/或丙酮。

本文所述的分离方法还包括料流的脱水步骤，这改进了反应器在除去烯丙醇和/或唑方面的效率，例如在蒸馏塔和萃取器中进行此步骤，从而减少进入反应器的水含量。推测存在高于特定浓度的水将促进强酸水解，发现这不利地影响杂质的去除。水的较高浓度也可以促进在反应器中的烯丙醇和/>唑分解过程的可逆性，这降低了在除去这些杂质方面的效率。因此，令人惊奇的是，在与强酸反应之前除去水的操作能实现显著更有效除去杂质的效果，例如烯丙醇和/或/>唑。有利的是，与反应和萃取成本相关的任何负面影响远远小于与例如提高最终分离乙腈产物的纯度和/或产率相关的益处。请注意，迄今尚未发现本文所述的脱水步骤、反应器、其它分离工艺单元操作和其它工艺参数的组合的重要性。

方法

一方面，本文描述从低纯度的乙腈进料流分离乙腈的方法。所述进料流具有低纯度的乙腈，这是由于存在明显浓度的其它组分，包括水和烯丙醇。在进料流中的乙腈的低纯度也可以源于在进料流中存在唑、氰化氢、甲醇和/或丙腈。所述乙腈分离方法包括使进料流进行脱水，从而除去主要部分的水并得到脱水料流；所述脱水料流进行反应以除去至少一部分的烯丙醇和/或/>唑，由此得到反应器排出料流；并使所述反应器排出料流进行提纯，由此得到包含至少一部分高纯度乙腈的乙腈产物料流。脱水步骤和酸处理步骤的组合出人意料地提供优异的杂质去除效果，例如去除/>唑和/或烯丙醇。

进料流

所述分离方法的进料流尤其包含乙腈、烯丙醇、唑和水。所述进料流可以包括来自其它工业化学工艺的一种或多种废料流，例如丙烯腈、烯丙基腈、丁腈、聚丙烯腈、聚酰胺、聚芳酰胺或组合的生产工艺。在一些情况下，进料流可以来自在浸煮器中处理中间料流以除去氰化氢的操作，由此得到进料流。例如，来自用于制备有机腈或其衍生物的多个生产工艺的废料流可以组合(任选地进行处理)形成进料流。在一些实施方案中，进料流包含来自丙烯腈生产工艺的一种或多种废料流，例如吹扫料流。在常规的丙烯腈生产工艺中，使含有乙腈的废料流在废料热锅炉中燃烧，由此抑制氮氧化物的形成。但是，此方案无法捕捉副产物乙腈。但是在本发明方法中，这些废料流可以进行处理以回收乙腈，优选以高纯度回收乙腈。

在一些实施方案中，在进料流中的乙腈浓度是在1.7重量％至30重量％的范围内，例如1.7重量％至9.5重量％，2.3重量％至13重量％，3重量％至17重量％，4重量％至23重量％，或5.4重量％至30重量％。就上限而言，在进料流中的乙腈浓度可以小于30重量％，例如小于23重量％，小于17重量％，小于13重量％，小于9.5重量％，小于7.1重量％，小于5.4重量％，小于4重量％，小于3重量％，或小于2.3重量％。就下限而言，在进料流中的乙腈浓度可以大于1.7重量％，例如大于2.3重量％，大于3w％，大于4重量％，大于5.4重量％，大于7.1重量％，大于9.5重量％，大于13重量％，大于17重量％，或大于23重量％。也可以考虑较高的乙腈浓度，例如大于30重量％，以及较低的乙腈浓度，例如小于1.7重量％。一般而言，本文提及的重量百分比是基于相应料流的总重量计。例如，对于进料流而言，重量百分比包括进料流的所有组分。

在一些实施方案中，在进料流中的烯丙醇浓度是在0.02重量％至2重量％的范围内，例如0.02重量％至0.32重量％，0.032重量％至0.5重量％，0.05重量％至0.8重量％，0.08重量％至1.3重量％，或0.13重量％至2重量％。就上限而言，在进料流中的烯丙醇浓度可以小于2重量％，例如小于1.3重量％，小于0.8重量％，小于0.5重量％，小于0.32重量％，小于0.2重量％，小于0.13重量％，小于0.08重量％，小于0.05重量％，或小于0.032重量％。就下限而言，在进料流中的烯丙醇浓度可以大于0.02重量％，例如大于0.032重量％，大于0.05重量％，大于0.08重量％，大于0.13重量％，大于0.2重量％，大于0.32重量％，大于0.5重量％，大于0.8重量％，或大于1.3重量％。也可以考虑较高的烯丙醇浓度，例如大于2重量％，以及较低的烯丙醇浓度，例如小于0.02重量％。

在一些实施方案中，在进料流中的水浓度是在38重量％至98重量％的范围内，例如38重量％至92重量％，56重量％至94重量％，69重量％至96重量％，78重量％至97重量％，或84重量％至98重量％。就上限而言，在进料流中的水浓度可以小于98重量％，例如小于97重量％，小于96重量％，小于94重量％，小于92重量％，小于89重量％，小于84重量％，小于78重量％，小于69重量％，或小于56重量％。就下限而言，在进料流中的水浓度可以大于38重量％，例如大于56重量％，大于69重量％，大于78重量％，大于84重量％，大于89重量％，大于92重量％，大于94重量％，大于96重量％，或大于97重量％。也可以考虑较高的水浓度，例如大于98重量％，以及较低的水浓度，例如小于38重量％。

在一些实施方案中，在进料流中的唑浓度是在0.09重量％至2.2重量％的范围内，例如0.09重量％至0.61重量％，0.12重量％至0.84重量％，0.17重量％至1.2重量％，0.23重量％至1.6重量％，或0.32重量％至2.2重量％。就上限而言，在进料流中的/>唑浓度可以小于2.2重量％，例如小于1.6重量％，小于1.2重量％，小于0.84重量％，小于0.61重量％，小于0.44重量％，小于0.32重量％，小于0.23重量％，小于0.17重量％，或小于0.12重量％。就上限而言，在进料流中的/>唑浓度可以大于0.09重量％，例如大于0.12重量％，大于0.17重量％，大于0.23重量％，大于0.32重量％，大于0.44重量％，大于0.61重量％，大于0.84重量％，大于1.2重量％，或大于1.6重量％。也可以考虑较高的/>唑浓度，例如大于2.2重量％，以及较低的/>唑浓度，例如小于0.09重量％。

在一些实施方案中，进料流还包含氰化氢。在进料流中的氰化氢浓度可以例如在0.0025重量％至0.25重量％的范围内，例如0.0025重量％至0.04重量％，0.004重量％至0.063重量％，0.0063重量％至0.1重量％，0.01重量％至0.16重量％，或0.016重量％至0.25重量％。就上限而言，在进料流中的氰化氢浓度可以小于0.25重量％，例如小于0.16重量％，小于0.1重量％，小于0.063重量％，小于0.04重量％，小于0.025重量％，小于0.016重量％，小于0.01重量％，小于0.0063重量％，或小于0.004重量％。就下限而言，在进料流中的氰化氢浓度可以大于0.0025重量％，例如大于0.004重量％，大于0.0063重量％，大于0.01重量％，大于0.016重量％，大于0.025重量％，大于0.04重量％，大于0.063重量％，大于0.1重量％，或大于0.16重量％。也可以考虑较高的氰化氢浓度，例如大于0.25重量％，以及较低的氰化氢浓度，例如小于0.0025重量％。

在一些实施方案中，进料流还包含甲醇。在一些情况下，甲醇按照特定量存在。结果，分离的复杂性变得更普遍，例如考虑到形成含甲醇的共沸物。在进料流中的甲醇浓度可以例如在0.65重量％至14重量％的范围内，例如0.65重量％至4.1重量％，0.88重量％至5.6重量％，1.2重量％至7.6重量％，1.6重量％至10重量％，或2.2重量％至14重量％。就上限而言，在进料流中的甲醇浓度可以小于14重量％，例如小于10.3重量％，小于10重量％，小于7.6重量％，小于5.6重量％，小于4.1重量％，小于3重量％，小于2.2重量％，小于1.6重量％，小于1.2重量％，或小于0.88重量％。就下限而言，在进料流中的甲醇浓度可以大于0.65重量％，例如大于0.88重量％，大于1.2重量％，大于1.6重量％，大于2.2重量％，大于3重量％，大于4.1重量％，大于5.6重量％，大于7.6重量％，或大于10重量％。也可以考虑较高的甲醇浓度，例如大于14重量％，以及较低的甲醇浓度，例如小于0.65重量％。

在一些实施方案中，进料流还包含丙腈。在进料流中的丙腈浓度可以例如在0.05重量％至1.1重量％的范围内，例如0.05重量％至0.32重量％，0.068重量％至0.44重量％，0.093重量％至0.59重量％，0.13重量％至0.81重量％，或0.17重量％至1.1重量％。就上限而言，在进料流中的丙腈浓度可以小于1.1重量％，例如小于0.81重量％，小于0.59重量％，小于0.44重量％，小于0.32重量％，小于0.23重量％，小于0.17重量％，小于0.13重量％，小于0.093重量％，或小于0.068重量％。就下限而言，在进料流中的丙腈浓度可以大于0.05重量％，例如大于0.068重量％，大于0.093重量％，大于0.13重量％，大于0.17重量％，大于0.23重量％，大于0.32重量％，大于0.44重量％，大于0.59重量％，或大于0.81重量％。也可以考虑较高的丙腈浓度，例如大于1.1重量％，以及较低的丙腈浓度，例如小于0.05重量％。

在一些实施方案中，进料流还包含丙烯腈。在进料流中的丙烯腈浓度可以例如在0.05重量％至1.1.重量％的范围内，例如0.05重量％至0.32重量％，0.068重量％至0.44重量％，0.093重量％至0.59重量％，0.13重量％至0.81重量％，或0.17重量％至1.1重量％。就上限而言，在进料流中的丙烯腈浓度可以小于1.1重量％，例如小于0.81重量％，小于0.59重量％，小于0.44重量％，小于0.32重量％，小于0.23重量％，小于0.17重量％，小于0.13重量％，小于0.093重量％，或小于0.068重量％。就下限而言，在进料流中的丙烯腈浓度可以大于0.05重量％，例如大于0.068重量％，大于0.093重量％，大于0.13重量％，大于0.17重量％，大于0.23重量％，大于0.32重量％，大于0.44重量％，大于0.59重量％，或大于0.81重量％。也可以考虑较高的丙烯腈浓度，例如大于1.1重量％，以及较低的丙烯腈浓度，例如小于0.05重量％。

在一些实施方案中，进料流还包含丙酮。在进料流中的丙酮浓度可以在0.008重量％至0.2重量％的范围内，例如0.008重量％至0.055重量％，0.011重量％至0.076重量％，0.015重量％至0.11重量％，0.021重量％至0.14重量％，或0.029重量％至0.2重量％。就上限而言，在进料流中的丙酮浓度可以小于0.2重量％，例如小于0.14重量％，小于0.11重量％，小于0.076重量％，小于0.055重量％，小于0.04重量％，小于0.029重量％，小于0.021重量％，小于0.015重量％，或小于0.011重量％。就下限而言，在进料流中的丙酮浓度可以大于0.008重量％，例如大于0.011重量％，大于0.015重量％，大于0.021重量％，大于0.029重量％，大于0.04重量％，大于0.055重量％，大于0.076重量％，大于0.11重量％，或大于0.14重量％。也可以考虑较高的丙酮浓度，例如大于0.2重量％，以及较低的丙酮浓度，例如小于0.008重量％。

在一些实施方案中，进料流还包含一种或多种其它杂质,通常包含低浓度的杂质，例如ppm或ppb级别。这些杂质可以包括例如来自有机腈及其衍生物生产工艺的各种废产物。例如，进料流可以包含一种或多种丙烯酰胺、吡咯、脂族腈、芳族腈、醇、醛、丙烯醛、福尔马林、丙烯酰胺、氰化物盐、其衍生物或其组合。

脱水

本发明分离方法的进料流进行脱水以从进料流除去主要部分的水，由此得到脱水料流。如上所述，在脱水料流中的水的低浓度改进了(强酸)反应器在去除烯丙醇和/或唑方面的效率。这进而改进了最终乙腈产物料流的纯度和产率。脱水步骤可以按照许多方式进行，只要能除去足量的水即可，例如只要得到具有合适低水含量的脱水料流即可。在一些情况下，可以使用单个脱水装置。在其它情况下，多个装置可以用于实现脱水。在一些实施方案中，在脱水料流中的水浓度是在0重量％至25重量％的范围内，例如0.01重量％至20重量％，0.05重量％至20重量％，0.1重量％至20重量％,0.12重量％至18重量％，0.01重量％至1重量％，0.05重量％至0.25重量％，1重量％至18重量％，5重量％至18重量％，或10重量％至20重量％。就上限而言，在脱水料流中的水浓度可以小于25重量％，例如小于20重量％，小于18重量％，小于16重量％，小于10重量％，小于5重量％，小于3重量％，小于1重量％，小于0.5重量％，或小于0.25重量％。就下限而言，在脱水料流中的水浓度可以大于0，例如大于0.01重量％，大于0.05重量％，大于0.1重量％，大于0.5重量％，大于1重量％，大于5重量％，或大于10重量％。也可以考虑较高的水浓度，例如大于0.5重量％。

在一些实施方案中，脱水操作包括使进料流在脱水蒸馏塔中进行蒸馏，由此得到脱水馏出料流(其可以视为脱水料流，然后可以与强酸反应)和脱水塔底料流。所述脱水塔底料流包含至少一部分的来自进料流的水。所述脱水馏出料流包含至少一部分的来自进料流的乙腈。

脱水蒸馏塔的结构可以根据本领域技术人员已知的设计在宽范围内变化，和可以使用任何合适的塔，只要符合本文所述的分离规格即可。例如，脱水蒸馏塔可以包括任何合适的分离装置或多个分离装置的组合。脱水蒸馏塔可以包括塔，例如标准蒸馏塔、萃取蒸馏塔和/或共沸蒸馏塔。在一些情况下，术语“脱水蒸馏塔”可以包括一个或多个单独的容器，例如设计为互相联合操作的多个蒸馏塔。

一般而言，脱水步骤(特别是脱水蒸馏塔)的设计和操作可以使得在脱水馏出料流中的水浓度小于在进料流中的水浓度。对于本发明分离方法而言有利的是在第一个蒸馏单元操作中除去在中间乙腈料流中的大部分水，而不是在后续单元操作中进行此操作，从而改善强酸反应，实现能量和成本效率，并提供具有较高的乙腈产物纯度的最终乙腈产物料流。特别是，通过在整个分离方法的反应步骤之前除去水，可以尽可能减少或防止此反应的可逆性，改进在除去存在于脱水料流中的烯丙醇和/或唑方面的效率。

在一些实施方案中，在脱水馏出料流中的水浓度是在3重量％至50重量％的范围内，例如3重量％至16重量％，4重量％至21重量％，5.3重量％至28重量％，7重量％至38重量％，或9.2重量％至50重量％。就上限而言，在脱水馏出料流中的水浓度可以小于50重量％，例如小于38重量％，小于29重量％，小于21重量％，小于16重量％，小于12重量％，小于9.2重量％，小于7重量％，小于5.3重量％，或小于4重量％。就下限而言，在脱水馏出料流中的水浓度可以大于3重量％，例如大于4重量％，大于5.3重量％，大于7重量％，大于9.2重量％，大于12重量％，大于16重量％，大于21重量％，大于28重量％，或大于38重量％。也可以考虑较高的水浓度，例如大于50重量％，以及较低的水浓度，例如小于3重量％。

在一些实施方案中，在脱水塔底料流中的水浓度是在70重量％至99重量％的范围内，例如70重量％至96重量％，79重量％至97重量％，85重量％至98重量％，89重量％至98.6重量％，或92重量％至99重量％。就上限而言，在脱水塔底料流中的水浓度可以小于99重量％，例如小于98.6重量％，小于98重量％，小于97重量％，小于96重量％，小于95重量％，小于92重量％，小于89重量％，小于85重量％，或小于79重量％。就下限而言，在脱水塔底料流中的水浓度可以大于70重量％，例如大于79重量％，大于85重量％，大于89重量％，大于92重量％，大于95重量％，大于96重量％，大于97重量％，大于98重量％，或大于98.6重量％。也可以考虑较高的水浓度，例如大于99重量％，以及较低的水浓度，例如小于70重量％。

在一些实施方案中，在脱水塔底料流中的水与在脱水馏出料流中的水之间的质量比率是在10:1至200:1的范围内，例如10:1至60:1，13:1至81:1，18:1至110:1，25:1至150:1，或33:1至200:1。就上限而言，在脱水塔底料流中的水与在脱水馏出料流中的水之间的质量比率可以小于200:1，例如小于150:1，小于110:1，小于81:1，小于60:1，小于45:1，小于33:1，小于25:1，小于18:1，或小于13:1。就下限而言，在脱水塔底料流中的水与在脱水馏出料流中的水之间的质量比率可以大于10:1，例如大于13:1，大于18:1，大于25:1，大于33:1，大于45:1，大于60:1，大于81:1，大于110:1，或大于150:1。也可以考虑较高的质量比率，例如大于200:1，以及较低的质量比率，例如小于10:1。

在一些实施方案中，在脱水馏出料流中的烯丙醇浓度是在0.15重量％至3.5重量％的范围内，例如0.15重量％至1重量％，0.21重量％至1.4重量％，0.28重量％至1.9重量％，0.39重量％至2.6重量％，或0.53重量％至3.5重量％。就上限而言，在脱水馏出料流中的烯丙醇浓度可以小于3.5重量％，例如小于2.6重量％，小于1.9重量％，小于1.4重量％，小于1重量％，小于0.72重量％，小于0.53重量％，小于0.39重量％，小于0.28重量％，或小于0.21重量％。就下限而言，在脱水馏出料流中的烯丙醇浓度可以大于0.15重量％，例如大于0.21重量％，大于0.28重量％，大于0.39重量％，大于0.53重量％，大于0.72重量％，大于1重量％，大于1.4重量％，大于1.9重量％，或大于2.6重量％。也可以考虑较高的烯丙醇浓度，例如大于3.5重量％，以及较低的烯丙醇浓度，例如小于0.15重量％。

在一些实施方案中，在脱水塔底料流中的烯丙醇浓度是在0.03重量％至0.75重量％的范围内，例如0.03重量％至0.21重量％，0.041重量％至0.29重量％，0.057重量％至0.4重量％，0.079重量％至0.54重量％，或0.11重量％至0.75重量％。就上限而言，在脱水塔底料流中的烯丙醇浓度可以小于0.75重量％，例如小于0.54重量％，小于0.39重量％，小于0.29重量％，小于0.21重量％，小于0.15重量％，小于0.11重量％，小于0.079重量％，小于0.057重量％，或小于0.041重量％。就下限而言，在脱水塔底料流中的烯丙醇浓度可以大于0.03重量％，例如大于0.041重量％，大于0.057重量％，大于0.079重量％，大于0.11重量％，大于0.15重量％，大于0.21重量％，大于0.29重量％，大于0.4重量％，或大于0.54重量％。也可以考虑较高的烯丙醇浓度，例如大于0.75重量％，以及较低的烯丙醇浓度，例如小于0.03重量％。

在一些实施方案中，在脱水馏出料流中的丙烯腈浓度是在0.15重量％至5.5重量％的范围内，例如0.15重量％至4.5重量％，0.2重量％至4.0重量％，0.5重量％至3.0重量％，1.0重量％至2.5重量％，或1.0重量％至2.0重量％。就上限而言，在脱水馏出料流中的丙烯腈浓度可以小于5.5重量％，例如小于4.5重量％，小于4.0重量％，小于3.0重量％，小于2.5重量％，小于2.0重量％，或小于1.8重量％。就下限而言，在脱水馏出料流中的丙烯腈浓度可以大于0.15重量％，例如大于0.2重量％，大于0.5重量％，大于1.0重量％，或大于1.5重量％。也可以考虑较高的丙烯腈浓度，例如大于5.5重量％，以及较低的丙烯腈浓度，例如小于0.15重量％。

在一些实施方案中，在脱水塔底料流中的唑浓度是在9ppm至220ppm的范围内，例如9ppm至61ppm，12ppm至84ppm，17ppm至120ppm，23ppm至160ppm，或32ppm至220ppm。就上限而言，在脱水塔底料流中的/>唑浓度可以小于220ppm，例如小于160ppm，小于120ppm，小于84ppm，小于61ppm，小于44ppm，小于32ppm，小于23ppm，小于17ppm，或小于12ppm。就下限而言，在脱水塔底料流中的/>唑浓度可以大于9ppm，例如大于12ppm，大于17ppm，大于23ppm，大于32ppm，大于44ppm，大于61ppm，大于84ppm，大于120ppm，或大于160ppm。也可以考虑较高的/>唑浓度，例如大于220ppm，以及较低的/>唑浓度，例如小于9ppm。

在一些实施方案中，在脱水馏出料流中的唑浓度是在0.7重量％至15重量％的范围内，例如0.7重量％至4.4重量％，1重量％至6重量％，1.3重量％至8.1重量％，1.8重量％至11重量％，或2.4重量％至15重量％。就上限而言，在脱水馏出料流中的/>唑浓度可以小于15重量％，例如小于11重量％，小于8.1重量％，小于6重量％，小于4.4重量％，小于3.2重量％，小于2.4重量％，小于1.8重量％，小于1.3重量％，或小于1重量％。就下限而言，在脱水馏出料流中的/>唑浓度可以大于0.7重量％，例如大于1重量％，大于1.3重量％，大于1.8重量％，大于2.4重量％，大于3.2重量％，大于4.4重量％，大于6重量％，大于8.1重量％，或大于11重量％。也可以考虑较高的/>唑浓度，例如大于15重量％，以及较低的/>唑浓度，例如小于0.7重量％。

在一些实施方案中，在脱水馏出料流中的乙腈浓度是在25重量％至90重量％的范围内，例如25重量％至78重量％，39重量％至82重量％，50重量％至85重量％，59重量％至88重量％，或67重量％至90重量％。就上限而言，在脱水馏出料流中的乙腈浓度可以小于90重量％。例如小于88重量％，小于85重量％，小于82重量％，小于78重量％，小于73重量％，小于67重量％，小于59重量％，小于50重量％，或小于39重量％。就下限而言，在脱水馏出料流中的乙腈浓度可以大于25重量％，例如大于39重量％，大于50重量％，大于59重量％，大于67重量％，大于73重量％，大于78重量％，大于82重量％，大于85重量％，或大于88重量％。也可以考虑较高的乙腈浓度，例如大于90重量％，以及较低的乙腈浓度，例如小于25重量％。

在一些实施方案中，在脱水塔底料流中的乙腈浓度是在0.02重量％至0.45重量％的范围内，例如0.02重量％至0.13重量％，0.027重量％至0.18重量％，0.037重量％至0.24重量％，0.051重量％至0.33重量％，或0.069重量％至0.45重量％。就上限而言，在脱水塔底料流中的乙腈浓度可以小于0.45重量％，例如小于0.33重量％，小于0.24重量％，小于0.18重量％，小于0.13重量％，小于0.095重量％，小于0.069重量％，小于0.051重量％，小于0.037重量％，或小于0.027重量％。就下限而言，在脱水塔底料流中的乙腈浓度可以大于0.02重量％，例如大于0.027重量％，大于0.037重量％，大于0.051重量％，大于0.069重量％，大于0.095重量％，大于0.13重量％，大于0.18重量％，大于0.24重量％，或大于0.33重量％。也可以考虑较高的乙腈浓度，例如大于0.45重量％，以及较低的乙腈浓度，例如小于0.02重量％。

脱水蒸馏塔可以在真空或高压下操作。当在真空下操作时，将在脱水蒸馏中的压力控制为小于0kPa(表压)，例如小于-5kPa，小于-10kPa，小于-20kPa，小于-25kPa，小于-30kPa，小于-40kPa，小于-50kPa，或小于-60kPa。就范围而言，此压力可以在-100kPa至0kPa的范围内，例如-90kPa至-10kPa，-80kPa至-20kPa，或-75kPa至-30kPa。在一些实施方案中，脱水蒸馏塔是在0.5kPa至50kPa(表压)范围内的高压下操作，例如1kPa至40kPa，2kPa至30kPa，5kPa至25kPa，或10kPa至20kPa。就上限而言，脱水蒸馏塔的操作压力可以小于50kPa，例如小于45kPa，小于40kPa，小于35kPa，小于30kPa，小于25kPa，小于20kPa，或小于17kPa。就下限而言，用于去除操作的蒸馏塔的操作压力可以大于0.5kPa，例如大于1kPa，大于2kPa，大于3kPa，大于5kPa，大于8kPa，大于10kPa，大于12kPa，或大于14kPa。也可以考虑较高的塔压力，例如大于50kPa，以及较低的塔压力，例如小于1kPa。在一些情况下，在这些压力下的操作能提供上述益处。

在一些实施方案中，脱水蒸馏塔是在25℃至120℃范围内的塔底温度下操作，例如30℃至115℃，30℃至110℃，40℃至100℃，50℃至100℃，或60℃至85℃。在一些情况下，在这些温度下的操作能提供上述益处。

在一些实施方案中，脱水蒸馏塔可以在回流下操作以改善分离效果。回流是来自塔顶的一部分蒸气，其被冷凝并在位于进料点上方的位置返回脱水蒸馏塔的上部。回流比率是返回蒸馏塔的冷凝液体的量与收集的冷凝液的量之间的比率，可以在100:1至1:100的范围内，例如75:1至1:75，50:1至1:50，30:1至1:30，25:1至1:25，20:1至1:20，15:1至1:15，10:1至1:10，5:1至1:5或4:1至1:4。在一些实施方案中，回流比率可以是5:1至1:50，例如5:1至1:25，3:1至1:20，或2:1至1:5。

萃取

在一些实施方案中，进料流的脱水操作包括萃取操作。在一些实施方案中，萃取操作代替在整个分离方法的脱水步骤中的蒸馏操作。在一些实施方案中，在整个分离方法的脱水步骤中，除了蒸馏操作之外还进行萃取操作。在一些实施方案中，在所述分离方法中，使脱水馏出料流进行萃取，从而进一步除去初始存在于进料流中的水，并得到萃余料流(顶部)，其不包含在萃取操作中所除去的水。所以，由萃取操作产生的萃取料流(底部)包括至少一部分的来自脱水馏出料流的水。所述萃余料流包括至少一部分的来自脱水馏出料流的乙腈。

萃取器的构造和操作使得在萃余料流中的水浓度小于在脱水馏出料流中的水浓度。对于所述分离方法而言可以有利的是除去仍存在于脱水馏出料流中的大部分水，从而实现能量和成本效率，并提供具有较高的乙腈产物纯度的最终乙腈产物料流。特别是，通过在整个分离方法的反应步骤之前除去水，可以尽可能减少或防止此反应的可逆性，改进在除去存在于脱水料流中的烯丙醇方面的效率。

在一些实施方案中，在萃余料流中的水浓度是在0.01重量％至1重量％的范围内，例如0.01重量％至0.16重量％，0.016重量％至0.25重量％，0.025重量％至0.4重量％，0.04重量％至0.63重量％，或0.063重量％至1重量％。就上限而言，在萃余料流中的水浓度可以小于1重量％，例如小于0.63重量％，小于0.4重量％，小于0.25重量％，小于0.16重量％，小于0.1重量％，小于0.063重量％，小于0.04重量％，小于0.025重量％，或小于0.016重量％。就浓度下限而言，在萃余料流中的水浓度可以大于0.01重量％，例如大于0.016重量％，大于0.025重量％，大于0.04重量％，大于0.063重量％，大于0.1重量％，大于0.16重量％，大于0.25重量％，大于0.4重量％，或大于0.63重量％。也可以考虑较高的水浓度，例如大于1重量％，以及较低的水浓度，例如小于0.01重量％。

在一些实施方案中，在萃取料流中的水浓度是在30重量％至90重量％的范围内，例如30重量％至78重量％，42重量％至82重量％，53重量％至85重量％，61重量％至88重量％，或68重量％至90重量％。就上限而言，在萃取料流中的水浓度可以小于90重量％，例如小于88重量％，小于85重量％，小于82重量％，小于78重量％，小于74重量％，小于68重量％，小于61重量％，小于53重量％，小于42重量％。就下限而言，在萃取料流中的水浓度可以大于30重量％，例如大于42重量％，大于53重量％，大于61重量％，大于68重量％，大于74重量％，大于78重量％，大于82重量％，大于85重量％，或大于88重量％。也可以考虑较高的水浓度，例如大于90重量％，以及较低的水浓度，例如小于30重量％。

在一些情况下，在萃取操作中也可以存在碱性物质。

在一些实施方案中，在萃取料流中的水与在萃余料流中的水之间的质量比率是在40:1至900:1的范围内，例如40:1至260:1，55:1至350:1，75:1至480:1，100:1至660:1，或140:1至900:1。就上限而言，在萃取料流中的水与在萃余料流中的水之间的质量比率可以小于900:1，例如小于660:1，小于480:1，小于350:1，小于260:1，小于190:1，小于140:1，小于100:1，小于75:1，或小于55:1。就下限而言，在萃取料流中的水与在萃余料流中的水之间的质量比率可以大于40:1，例如大于55:1，大于75:1，大于100:1，大于140:1，大于190:1，大于260:1，大于350:1，大于480:1，或大于660:1。也可以考虑较高的质量比率，例如大于900:1，以及较低的质量比率，例如小于40:1。

在一些实施方案中，在萃余料流中的烯丙醇浓度是在0.08重量％至8重量％的范围内，例如0.08重量％至1.3重量％，0.13重量％至1重量％，0.2重量％至3.2重量％，0.32重量％至5重量％，或0.5重量％至8重量％。就上限而言，在萃余料流中的烯丙醇浓度可以小于8重量％，例如小于5重量％，小于3.2重量％，小于2重量％，小于1.3重量％，小于0.8重量％，小于0.5重量％，小于0.3重量％，小于0.2重量％，或小于0.13重量％。就下限而言，在萃余料流中的烯丙醇浓度可以大于0.08重量％，例如大于0.13重量％，大于0.2重量％，大于0.3重量％，大于0.5重量％，大于0.8重量％，大于1.3重量％，大于2重量％，大于3.2重量％，或大于5重量％。也可以考虑较高的烯丙醇浓度，例如大于8重量％，以及较低的烯丙醇浓度，例如小于0.08重量％。

在一些实施方案中，在萃余料流中的唑浓度是在0.85重量％至18重量％的范围内，例如0.85重量％至5.3重量％，1.2重量％至7.2重量％，1.6重量％至9.8重量％，2.1重量％至13重量％，或2.9重量％至18重量％。就上限而言，在萃余料流中的/>唑浓度可以小于18重量％，例如小于13重量％，小于9.8重量％，小于7.2重量％，小于5.3重量％，小于3.9重量％，小于2.9重量％，小于2.1重量％，小于1.6重量％，或小于1.2重量％。就下限而言，在萃余料流中的/>唑浓度可以大于0.85重量％，例如大于1.2重量％，大于1.6重量％，大于2.1重量％，大于2.9重量％，大于3.9重量％，大于5.3重量％，大于7.2重量％，大于9.8重量％或大于13重量％。也可以考虑较高的/>唑浓度，例如大于18重量％，以及较低的/>唑浓度，例如小于0.85重量％。

在一些实施方案中，在萃余料流中的乙腈浓度是在40重量％至90重量％的范围内，例如40重量％至80重量％，50重量％至83重量％，58重量％至86重量％，65重量％至88重量％，或71重量％至90重量％。就上限而言，在萃余料流中的乙腈浓度可以小于90重量％，例如小于88重量％，小于86重量％，小于83重量％，小于80重量％，小于76重量％，小于71重量％，小于65重量％，小于58重量％，或小于50重量％。就下限而言，在萃余料流中的乙腈浓度可以大于40重量％，例如大于50重量％，大于58重量％，大于65重量％，大于71重量％，大于76重量％，大于80重量％，大于83重量％，大于86重量％，或大于88重量％。也可以考虑较高的乙腈浓度，例如大于90重量％，以及较低的乙腈浓度，例如小于40重量％。

在一些实施方案中，在萃余料流中的乙腈与水之间的质量比率是在60:1至5000:1的范围内，例如60:1至850:1，93:1至1300:1，150:1至2100:1，230:1至3200:1，或350:1至5000:1。就上限而言，在萃余料流中的乙腈与水之间的质量比率可以小于5000:1，例如小于3200:1，小于2100:1，小于1300:1，小于850:1，小于550:1，小于350:1，小于230:1，小于150:1，或小于93:1。就下限而言，在萃余料流中的乙腈与水之间的质量比率可以大于60:1，例如大于93:1，大于150:1，大于23-:1，大于350:1，大于550:1，大于850:1，大于1300:1，大于2100:1，或大于3200:1.也可以考虑较高的质量比率，例如大于5000:1，以及较低的质量比率，例如小于60:1。

在一些实施方案中，萃余料流包含至少一部分的来自进料流的唑。在萃余料流中的/>唑浓度可以例如在0.4重量％至30重量％的范围内，例如0.4重量％至5.3重量％，0.62重量％至8.2重量％，0.95重量％至13重量％，1.5重量％至19重量％，或2.2重量％至30重量％。就上限而言，在萃余料流中的/>唑浓度可以小于30重量％，例如小于19重量％，小于13重量％，小于8.2重量％，小于5.3重量％，小于3.5重量％，小于2.2重量％，小于1.5重量％，小于0.95重量％，或小于0.62重量％。就下限而言，在萃余料流中的/>唑浓度可以大于0.4重量％，例如大于0.62重量％，大于0.95重量％，大于1.5重量％，大于2.2重量％，大于3.5重量％，大于5.3重量％，大于8.2重量％，大于13重量％，或大于19重量％。也可以考虑较高的/>唑浓度，例如大于30重量％，以及较低的/>唑浓度，例如小于0.4重量％。

在一些实施方案中，萃取的构造和操作也用于除去初始存在于进料流中的丙烯腈，所得的萃余料流不包含在萃取操作中被除去的丙烯腈。

因此，由萃取产生的萃取料流包含至少一部分的来自脱水馏出料流的丙烯腈。在一些实施方案中，在萃取料流中的丙烯腈浓度是在1重量％至20重量％的范围内，例如1重量％至6重量％，1.3重量％至8.1重量％，1.8重量％至11重量％，2.5重量％至15重量％，或3.3重量％至20重量％。就上限而言，在萃取料流中的丙烯腈浓度可以小于20重量％，例如小于15重量％，小于11重量％，小于8.1重量％，小于6重量％，小于4.5重量％，小于3.3重量％，小于2.5重量％，小于1.8重量％，或小于1.3重量％。就下限而言，在萃取料流中的丙烯腈浓度可以大于1重量％，例如大于1.3重量％，大于1.8重量％，大于2.5重量％，大于3.3重量％，大于4.5重量％，大于6重量％，大于8.1重量％，大于11重量％，或大于15重量％。也可以考虑较高的丙烯腈浓度，例如大于20重量％，以及较低的丙烯腈浓度，例如小于1重量％。

另外，在一些情况下，可以使用含碱性溶液的萃取溶剂进行萃取。例如，萃取溶剂可以包含碱性溶剂，例如氢氧化钠和/或氢氧化钾。这些实例不是穷举性的，也可以考虑使用其它碱性物质。

通过这种碱性处理，在脱水馏出物中的至少一部分丙烯腈发生反应，例如水解，由此形成羟基丙腈，这令人惊奇地显著改善下游的丙烯腈分离/提纯操作。结果，羟基丙腈可以0.01重量％至5.0重量％的量存在于萃取料流中，例如0.05重量％至3.0重量％，0.05重量％至2.0重量％，0.07重量％至2.0重量％，0.07重量％至1.5重量％，0.1重量％至1重量％，或0.1重量％至0.7重量％。就上限而言，在萃取料流中的丙烯腈浓度可以小于5.0重量％，例如小于3.0重量％，小于2.0重量％，小于1.5重量％，小于1.0重量％，或小于0.7重量％。就下限而言，在萃取料流中的丙烯腈浓度可以大于0.01重量％，例如大于0.05重量％，大于0.07重量％，大于0.1重量％，或大于0.15重量％。也可以考虑较高的丙烯腈浓度，例如大于5.0重量％，以及较低的丙烯腈浓度，例如小于0.01重量％。

有利的是，本发明方法在单个萃取步骤中实现了丙烯腈的水解以及其它上述杂质的萃取。所以，本发明方法有利地减少了为实现适宜分离所需的装置的数目，这尤其显著降低了费用。

反应

本发明的分离方法包括反应步骤以除去存在于脱水料流中的烯丙醇和/或唑。将所述脱水料流加入反应器，该反应器在使得脱水料流中的烯丙醇和/或/>唑经由与(强)酸反应而转化的合适条件下操作，并得到反应器排出料流，所述反应器排出料流具有比所述脱水料流更低的烯丙醇和/或/>唑浓度。对于本发明分离方法而言有利的是，在所述反应中除去脱水料流中的大部分的烯丙醇和/或/>唑和/或丙烯腈，而不是在后续单元操作中进行此操作，所以实现了能量和成本效率，并提供具有较高的乙腈产物纯度的最终乙腈产物料流。在一些实施方案中，所述反应步骤是位于萃取步骤的下游，例如直接位于萃取步骤的下游，使得萃余料流用作脱水料流。在这种设计的情况下，脱水料流的组分浓度是如上文关于萃余料流所述的那样。

在反应器中用强酸处理脱水料流，从而反应除去各种杂质。

在一些情况下，烯丙醇的反应生成各种质子化盐物质。在一些实施方案中，在反应器排出料流中的质子化盐物质的浓度是在0.08重量％至8重量％的范围内，例如0.08重量％至1.3重量％，0.13重量％至1重量％，0.2重量％至3.2重量％，0.32重量％至5重量％，或0.5重量％至8重量％。就上限而言，在反应器排出料流中的质子化盐物质的浓度可以小于8重量％，例如小于5重量％，小于3.2重量％，小于2重量％，小于1.3重量％，小于0.8重量％，小于0.5重量％，小于0.3重量％，小于0.2重量％，或小于0.13重量％。就下限而言，在反应器排出料流中的质子化盐物质的浓度可以大于0.08重量％，例如大于0.1重量％，大于0.13重量％，大于0.2重量％，大于0.3重量％，大于0.5重量％，大于0.8重量％，大于1.3重量％，大于2重量％，大于3.2重量％，或大于5重量％。也可以考虑较高的质子化盐物质浓度，例如大于8重量％，以及较低的质子化盐物质浓度，例如小于0.08重量％。

在一些情况下，唑的反应生成/>唑硫酸盐。在一些实施方案中，在反应器排出料流中的/>唑硫酸盐的浓度是在0.1重量％至20重量％的范围内，例如0.85重量％至18重量％，0.85重量％至5.3重量％，1.2重量％至7.2重量％，1.6重量％至9.8重量％，2.1重量％至13重量％，或2.9重量％至18重量％。就上限而言，在反应器排出料流中的/>唑硫酸盐的浓度可以小于18重量％，例如小于13重量％，小于9.8重量％，小于7.2重量％，小于5.3重量％，小于3.9重量％，小于2.9重量％，小于2.1重量％，小于1.6重量％，或小于1.2重量％。就下限而言，在反应器排出料流中的/>唑硫酸盐的浓度可以大于0.1重量％，例如大于0.85重量％，大于1.2重量％，大于1.6重量％，大于2.1重量％，大于2.9重量％，大于3.9重量％，大于5.3重量％，大于7.2重量％，大于9.8重量％或大于13重量％。也可以考虑较高的/>唑硫酸盐浓度，例如大于18重量％，以及较低的/>唑硫酸盐浓度，例如小于0.85重量％。

本文所用的术语“强酸”表示具有小于-2的pKa值的酸化合物或组合物。适用于所述分离方法的反应器中的强酸的实例包括盐酸、硫酸、氢溴酸、氢碘酸、高氯酸和氯酸。在一些实施方案中，强酸是硫酸。

在一些实施方案中，在反应器排出料流中的烯丙醇浓度是在0.07ppm至7ppm的范围内，例如0.07ppm至1.1ppm，0.11ppm至1.8ppm，0.18ppm至2.8ppm，0.28ppm至4.4ppm，或0.44ppm至7ppm。就上限而言，在反应器排出料流中的烯丙醇浓度可以小于7ppm，例如小于4.4ppm，小于2.8ppm，小于1.8ppm，小于1.1ppm，小于0.7ppm，小于0.44ppm，小于0.28ppm，小于0.18ppm，或小于0.11ppm。就下限而言，在反应器排出料流中的烯丙醇浓度可以大于0.07ppm，例如大于0.11ppm，大于0.18ppm，大于0.28ppm，大于0.44ppm，大于0.7ppm，大于1.1ppm，大于1.8ppm，大于2.8ppm，或大于4.4ppm。也可以考虑较高的烯丙醇浓度，例如大于7ppm，以及较低的烯丙醇浓度，例如小于0.07ppm。

在一些实施方案中，在脱水料流中的烯丙醇与在反应器排出料流中的烯丙醇之间的质量比率是在2500:1至45,000:1的范围内，例如2500:1至14,000:1，3300:1至19,000:1，4500:1至25,000:1，6000:1至34,000:1，或7900:1至45,000:1。就上限而言，在脱水料流中的烯丙醇与在反应器排出料流中的烯丙醇之间的质量比率可以小于45,000:1，例如小于34,000:1，小于25,000:1，小于19,000:1，小于14,000:1，小于11,000:1，小于7900:1，小于6000:1，小于4500:1，或小于3400:1。就下限而言，在脱水料流中的烯丙醇与在反应器排出料流中的烯丙醇之间的质量比率可以大于2500:1，例如大于3400:1，大于4500:1，大于6000:1，大于7900:1，大于11,000:1，大于14,000:1，大于19,000:1，大于25,000:1，或大于34,000:1。也可以考虑较高的质量比率，例如大于45,000:1，以及较低的质量比率，例如小于2500:1。

在一些实施方案中，在反应器排出料流中的乙腈浓度是在30重量％至90重量％的范围内，例如30重量％至78重量％，42重量％至82重量％，53重量％至85重量％，61重量％至88重量％，或68重量％至90重量％。就上限而言，在反应器排出料流中的乙腈浓度可以小于90重量％，例如小于88重量％，小于85重量％，小于82重量％，小于78重量％，小于74重量％，小于68重量％，小于61重量％，小于53重量％，小于42重量％。就下限而言，在反应器排出料流中的乙腈浓度可以大于30重量％，例如大于42重量％，大于53重量％，大于61重量％，大于68重量％，大于74重量％，大于78重量％，大于82重量％，大于85重量％，或大于88重量％。也可以考虑较高的乙腈浓度，例如大于90重量％，以及较低的乙腈浓度，例如小于30重量％。

在一些实施方案中，在反应器排出料流中的乙腈与烯丙醇之间的质量比率是在100,000:1至10,000,000:1的范围内，例如100,000:1至1,600,000:1，160,000:1至2,500,000:1，250,000:1至4,000,000:1，400,000:1至6,300,000:1，或630,000:1至10,000,000:1。就上限而言，在反应器排出料流中的乙腈与烯丙醇之间的质量比率可以小于10,000,000:1，例如小于6,300,000:1，小于4,000,000:1，小于2,500,000:1，小于1,600,000:1，小于1,000,000:1，小于630,000:1，小于400,000:1，小于250,000:1，或小于160,000:1。就下限而言，在反应器排出料流中的乙腈与烯丙醇之间的质量比率可以大于100,000:1，例如大于160,000:1，大于250,000:1，大于400,000:1，大于630,000:1，大于1,000,000:1，大于1,600,000:1，大于2,500,000:1，大于4,000,000:1，或大于6,300,000:1。也可以考虑较高的质量比率，例如大于10,000,000:1，以及较低的质量比率，例如小于100,000:1。

在一些实施方案中，所述反应也在能使所述脱水料流中的唑转化的合适条件下操作，并得到具有比脱水料流更低的/>唑浓度的反应器排出料流。在反应器排出料流中的/>唑浓度可以例如在0.8ppm至20ppm的范围内，例如0.8ppm至5.5ppm，1.1ppm至7.6ppm，1.5ppm至11ppm，2.1ppm至14ppm，或2.9ppm至20ppm。就上限而言，在反应器排出料流中的唑浓度可以小于20ppm，例如小于14ppm，小于11ppm，小于7.6ppm，小于5.5ppm，小于4ppm，小于2.9ppm，小于2.1ppm，小于1.5ppm，或小于1.1ppm。就下限而言，在反应器排出料流中的/>唑浓度可以大于0.8ppm，例如大于1.1ppm，大于1.5ppm，大于2.1ppm，大于2.9ppm，大于4ppm，大于5.5ppm，大于7.6ppm，大于11ppm，或大于14ppm。也可以考虑较高的唑浓度，例如大于20ppm，以及较低的/>唑浓度，例如小于0.8ppm。

在一些实施方案中，在脱水料流中的唑与在反应器排出料流中的/>唑之间的质量比率是在2500:1至45,000:1的范围内，例如2500:1至14,000:1，3300:1至19,000:1，4500:1至25,000:1，6000:1至34,000:1，或7900:1至45,000:1。就上限而言，在脱水料流中的/>唑与在反应器排出料流中的/>唑之间的质量比率可以小于45,000:1，例如小于34,000:1，小于25,000:1，小于19,000:1，小于14,000:1，小于11,000:1，小于7900:1，小于6000:1，小于4500:1，或小于3400:1。就下限而言，在脱水料流中的/>唑与在反应器排出料流中的/>唑之间的质量比率可以大于2500:1，例如大于3400:1，大于4500:1，大于6000:1，大于7900:1，大于11,000:1，大于14,000:1，大于19,000:1，大于25,000:1，或大于34,000:1。也可以考虑较高的质量比率，例如大于45,000:1，以及较低的质量比率，例如小于2500:1。

提纯(除去轻质物和/或除去重质物)

本发明的分离方法还包括一个或多个提纯单元操作，即蒸馏塔，从而除去未在反应器中分解的杂质。在一些实施方案中，所述分离方法还包括脱轻质物蒸馏操作。所述脱轻质物蒸馏操作可以构成进料流脱水操作的一部分，并可以位于反应单元操作的上游。在这些情况下，可以使从萃取单元操作取出的萃余料流进入脱轻质物蒸馏塔，并得到脱轻质物馏出料流和脱轻质物塔底料流，后者是反应器进料流，例如脱水料流。在这种设计的情况下，反应器进料流的组分浓度是如下文关于脱轻质物塔底料流所述的那样。或者，脱轻质物蒸馏操作可以构成反应器排出料流的提纯操作的一部分，并可以位于反应单元操作的下游。在这些情况下，可以使从反应取出的反应器排出料流进入脱轻质物蒸馏塔，并得到脱轻质物馏出料流和脱轻质物塔底料流。

所述脱轻质物蒸馏塔的设计和操作使得在脱轻质物塔底料流中的轻质物组分、例如甲醇和/或丙酮的浓度小于在进入该塔的料流、例如萃余料流或反应器排出料流中的该组分浓度。因此，所述脱轻质物馏出料流包括进入脱轻质物蒸馏塔的至少一部分的甲醇和/或丙酮。对于本发明分离方法而言有利的是，在脱轻质物蒸馏操作中除去大部分的甲醇和丙酮，而不是在后续单元操作中除去它们，所以实现能量和成本效率，并提供具有较高的乙腈产物纯度的最终乙腈产物料流。

在一些实施方案中，在脱轻质物馏出料流中的甲醇浓度是在15重量％至95重量％的范围内，例如15重量％至63重量％，23重量％至71重量％，31重量％至79重量％，39重量％至87重量％，或47重量％至95重量％。就上限而言，在脱轻质物馏出料流中的甲醇浓度可以小于95重量％，例如小于87重量％，小于79重量％，小于71重量％，小于63重量％，小于55重量％，小于47重量％，小于39重量％，小于31重量％，或小于23重量％。就下限而言，在脱轻质物馏出料流中的甲醇浓度可以大于15重量％，例如大于23重量％，大于31重量％，大于39重量％，大于47重量％，大于55重量％，大于63重量％，大于71重量％，大于79重量％，或大于87重量％。也可以考虑较高的甲醇浓度，例如大于95重量％，以及较低的甲醇浓度，例如小于15重量％。

在一些实施方案中，在脱轻质物馏出料流中的丙酮浓度是在0.35重量％至8.5重量％的范围内，例如0.35重量％至2.4重量％，0.48重量％至3.3重量％，0.66重量％至4.5重量％，0.91重量％至6.2重量％，或1.3重量％至8.5重量％。就上限而言，在脱轻质物馏出料流中的丙酮浓度可以小于8.5重量％，例如小于6.2重量％，小于4.5重量％，小于3.3重量％，小于2.4重量％，小于1.7重量％，小于1.3重量％，小于0.91重量％，小于0.66重量％，或小于0.48重量％。就下限而言，在脱轻质物馏出料流中的丙酮浓度可以大于0.35重量％，例如大于0.48重量％，大于0.66重量％，大于0.91重量％，大于1.3重量％，大于1.7重量％，大于2.4重量％，大于3.3重量％，大于4.5重量％，或大于6.2重量％。也可以考虑较高的丙酮浓度，例如大于8.5重量％，以及较低的丙酮浓度，例如小于0.35重量％。

在一些实施方案中，在脱轻质物馏出料流中的乙腈浓度是在10重量％至85重量％的范围内，例如10重量％至49重量％，17重量％至56重量％，23重量％至62重量％，30重量％至69重量％，或36重量％至75重量％。就上限而言，在脱轻质物馏出料流中的乙腈浓度可以小于75重量％，例如小于69重量％，小于62重量％，小于56重量％，小于49重量％，小于43重量％，小于36重量％，小于30重量％，小于23重量％，或小于17重量％。就下限而言，在脱轻质物馏出料流中的乙腈浓度可以大于10重量％，例如大于17重量％，大于23重量％，大于30重量％，大于36重量％，大于43重量％，大于49重量％，大于56重量％，大于62重量％，或大于69重量％。也可以考虑较高的乙腈浓度，例如大于75重量％，以及较低的乙腈浓度，例如小于10重量％。

在一些实施方案中，在脱轻质物塔底料流中的烯丙醇浓度是在0.16ppm至4ppm的范围内，例如0.16ppm至1.1ppm，0.22ppm至1.5ppm，0.3ppm至2.1ppm，0.42ppm至2.9ppm，或0.58ppm至4ppm。就上限而言，在脱轻质物塔底料流中的烯丙醇浓度可以小于4ppm，例如小于2.9ppm，小于2.1ppm，小于1.5ppm，小于1.1ppm，小于0.8ppm，小于0.57ppm，小于0.42ppm，小于0.3ppm，或小于0.22ppm。就下限而言，在脱轻质物塔底料流中的烯丙醇浓度可以大于0.16ppm，例如大于0.22ppm，大于0.3ppm，大于0.42ppm，大于0.58ppm，大于0.8ppm，大于1.1ppm，大于1.5ppm，大于2.1ppm，或大于2.9ppm。也可以考虑较高的烯丙醇浓度，例如大于4ppm，以及较低的烯丙醇浓度，例如小于0.16ppm。

在一些实施方案中，在脱轻质物塔底料流中的唑浓度是在0.055ppm至1.3ppm的范围内，例如0.055ppm至0.37ppm，0.075ppm至0.5ppm，0.1ppm至0.69ppm，0.14ppm至0.95ppm，或0.19ppm至1.3ppm。就上限而言，在脱轻质物塔底料流中的/>唑浓度可以小于1.3ppm，例如小于0.95ppm，小于0.69ppm，小于0.5ppm，小于0.37ppm，小于0.27ppm，小于0.19ppm，小于0.14ppm，小于0.1ppm，或小于0.075ppm。就下限而言，在脱轻质物塔底料流中的/>唑浓度可以大于0.055ppm，例如大于0.075ppm，大于0.1ppm，大于0.14ppm，大于0.19ppm，大于0.27ppm，大于0.37ppm，大于0.5ppm，大于0.69ppm，或大于0.95ppm。也可以考虑较高的/>唑浓度，例如大于1.3ppm，以及较低的/>唑浓度，例如小于0.055ppm。

在一些实施方案中，脱轻质物蒸馏塔是在10kPa(表压)至150kPa范围内的压力下操作，例如15kPa至140kPa，20kPa至120kPa，30kPa至100kPa，或35kPa至95kPa。就上限而言，脱轻质物蒸馏塔的操作压力可以小于150kPa，例如小于140kPa，小于120kPa，小于100kPa，或小于95kPa。就下限而言，脱轻质物蒸馏塔的操作压力可以大于10kPa，例如大于15kPa，大于20kPa，大于30kPa，或大于35kPa。在一些情况下，在这些压力下的操作能提供上述益处。

在一些实施方案中，脱轻质物蒸馏塔是在40℃至130℃范围内的塔底温度下操作，例如50℃至125℃，60℃至115℃，70℃至105℃，80℃至100℃，或85℃至95℃。在一些情况下，在这些温度下的操作能提供上述益处。

在一些实施方案中，脱轻质物蒸馏塔可以在回流下操作以改善分离效果。回流是来自脱轻质物蒸馏塔的一部分蒸气，其被冷凝并在进料点的上方返回该塔的上部。回流比率可以在100:1至1:100的范围内，例如75:1至1:75，50:1至1:50，40:1至1:40，35:1至1:35，30:1至1:30，25:1至1:25，20:1至1:20，或10:1至1:10。在一些实施方案中，回流比率可以是50:1至1:1，例如30:1至1:1，25:1至1:1，或20:1至1:1。

脱轻质物蒸馏塔的结构可以根据本领域技术人员已知的设计在宽范围内变化，和可以使用任何合适的塔，只要符合本文所述的分离规格即可。例如，脱轻质物蒸馏塔可以包括任何合适的分离装置或多个分离装置的组合。脱轻质物蒸馏塔可以包括塔，例如标准蒸馏塔、萃取蒸馏塔和/或共沸蒸馏塔。在一些情况下，术语“脱轻质物蒸馏塔”可以包括设计为互相联合操作的多个蒸馏塔。

在一些实施方案中，反应器排出料流的提纯操作包括在脱重质物蒸馏塔中进行蒸馏。在脱轻质物蒸馏操作位于反应单元操作的上游的情况下，可以使从所述反应器取出的反应器排出料流进入脱重质物蒸馏塔，并得到重质物塔底料流和乙腈产物料流。在另一种情况下，其中脱轻质物蒸馏操作是位于反应单元操作的下游，可以使从所述脱轻质物蒸馏塔取出的脱轻质物塔底料流进入脱重质物蒸馏塔，并得到重质物塔底料流和乙腈产物料流。脱重质物蒸馏塔的设计和操作使得在乙腈产物料流中的重质组分、例如丙腈的浓度小于在进入该塔的料流、例如所述脱轻质物塔底料流或所述反应器排出料流中的该组分浓度。

在乙腈产物料流中的乙腈浓度可以例如在98重量％至99.99重量％的范围内，例如98重量％至99.92重量％，98.82重量％至99.95重量％，99.31重量％至99.97重量％，99.59重量％至99.98重量％，或99.76重量％至99.99重量％。就下限而言，在乙腈产物料流中的乙腈浓度可以大于98重量％，例如大于98.83重量％，大于99.31重量％，大于99.59重量％，大于99.76重量％，大于99.86重量％，大于99.92重量％，大于99.95重量％，大于99.97重量％，大于99.98重量％，或大于99.99重量％。

在脱重质物塔底料流中的乙腈浓度可以例如在3.5重量％至45重量％的范围内，例如3.5重量％至16重量％，4.5重量％至21重量％，5.8重量％至27重量％，7.5重量％至35重量％，或9.7重量％至54重量％。就上限而言，在脱重质物塔底料流中的乙腈浓度可以小于45重量％，例如小于35重量％，小于27重量％，小于21重量％，小于16重量％，小于13重量％，小于9.7重量％，小于7.5重量％，小于5.8重量％，或小于4.5重量％。就下限而言，在脱重质物塔底料流中的乙腈浓度可以大于3.5重量％，例如大于4.5重量％，大于5.8重量％，大于7.5重量％，大于9.7重量％，大于13重量％，大于16重量％，大于21重量％，大于27重量％，或大于35重量％。也可以考虑较高的乙腈浓度，例如大于35重量％，以及较低的乙腈浓度，例如小于3.5重量％。

在乙腈产物料流中的乙腈与在脱重质物塔底料流中的乙腈之间的质量比率可以例如在4.5:1至90:1的范围内，例如4.5:1至27:1，6.1:1至37:1，8.2:1至49:1，11:1至67:1，或15:1至90:1。就上限而言，在乙腈产物料流中的乙腈与在脱重质物塔底料流中的乙腈之间的质量比率可以小于90:1，例如小于67:1，小于49:1，小于37:1，小于27:1，小于20:1，小于15:1，小于11:1，小于8:1，或小于6.1:1。就下限而言，在乙腈产物料流中的乙腈与在脱重质物塔底料流中的乙腈之间的质量比率可以大于4.5:1，例如大于6.1:1，大于8.2:1，大于11:1，大于15:1，大于20:1，大于27:1，大于37:1，大于49:1，或大于67:1。也可以考虑较高的质量比率，例如大于90:1，以及较低的质量比率，例如小于4.5:1。

在脱重质物塔底料流中的丙腈浓度可以例如在2重量％至35重量％的范围内，例如2重量％至11重量％，2.7重量％至15重量％，3.5重量％至20重量％，4.7重量％至26重量％，或6.3重量％至35重量％。就上限而言，在脱重质物塔底料流中的丙腈浓度可以小于35重量％，例如小于26重量％，小于20重量％，小于15重量％，小于11重量％，小于8.4重量％，小于6.3重量％，小于4.7重量％，小于3.5重量％，或小于2.7重量％。就下限而言，在脱重质物塔底料流中的丙腈浓度可以大于2重量％，例如大于2.7重量％，大于3.5重量％，大于4.7重量％，大于6.3重量％，大于8.4重量％，大于11重量％，大于15重量％，大于20重量％，或大于26重量％。也可以考虑较高的丙腈浓度，例如大于35重量％，以及较低的丙腈浓度，例如小于2重量％。

在一些实施方案中，在脱重质物塔底料流中的烯丙醇浓度是在0.75ppm至20ppm的范围内，例如0.75ppm至5.4ppm，1ppm至7.5ppm，1.4ppm至10ppm，2ppm至14ppm，或2.8ppm至20ppm。就上限而言，在脱重质物塔底料流中的烯丙醇浓度可以小于20ppm，例如小于14ppm，小于10ppm，小于7.5ppm，小于5.4ppm，小于3.9ppm，小于2.8ppm，小于2ppm，小于1.4ppm，或小于1ppm。就下限而言，在脱重质物塔底料流中的烯丙醇浓度可以大于0.75ppm，例如大于1ppm，大于1.4ppm，大于2ppm，大于2.8ppm，大于3.9ppm，大于5.4ppm，大于7.5ppm，大于10ppm，或大于14ppm。也可以考虑较高的烯丙醇浓度，例如大于20ppm，以及较低的烯丙醇浓度，例如小于0.75ppm。

在一些实施方案中，脱重质物蒸馏塔是在50kPa(表压)至150kPa范围内的压力下操作，例如60kPa至145kPa，75kPa至140kPa，80kPa至130kPa，或85kPa至125kPa。就上限而言，脱重质物蒸馏塔的操作压力可以小于150kPa，例如小于145kPa，小于140kPa，小于130kPa，或小于125kPa。就下限而言，脱重质物蒸馏塔的操作压力可以大于50kPa，例如大于75kPa，大于80kPa，大于80kPa，或大于90kPa。在一些情况下，在这些压力下的操作能提供上述益处。

在一些实施方案中，脱重质物蒸馏塔是在75℃至150℃范围内的塔底温度下操作，例如80℃至140℃，85℃至130℃，90℃至125℃，100℃至120℃，或105℃至115℃。在一些情况下，在这些温度下的操作能提供上述益处。

在一些实施方案中，脱重质物蒸馏塔可以在回流下操作以改善分离效果。回流比率可以在100:1至1:100的范围内，例如75:1至1:75，50:1至1:50，25:1至1:25，20:1至1:20，15:1至1:15，10:1至1:10，5:1至1:5，或3:1至1:3。在一些实施方案中，回流比率可以是50:1至1:1，例如25:1至1:1，15:1至1:1，或5:1至1:1。

浸煮

在一些实施方案中，本发明的分离方法还包括对中间料流进行处理以从所述中间料流除去至少一部分的氰化氢，由此得到进料流。所述中间料流可以包括来自其它工业化学工艺的一种或多种废料流，例如丙烯腈、烯丙基腈、丁腈、聚丙烯腈、聚酰胺、聚芳酰胺或组合的生产工艺。例如，来自有机腈或其衍生物的多个生产工艺的废料流可以组合形成中间料流。在一些实施方案中，进料流包括来自丙烯腈生产工艺的一种或多种废料流，例如吹扫料流。

在一些实施方案中，处理操作包括使所述中间料流在已添加强碱和进料流的浸煮器中进行浸煮。在一些实施方案中，强碱包括一种或多种金属氢氧化物。强碱可以包括例如氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁、氢氧化钙或其组合。在一些实施方案中，一种或多种金属氢氧化物包括氢氧化钠。在一些实施方案中，在浸煮器中，除了强碱之外还加入另一种碱性溶液，或代替强碱加入另一种碱性溶液。其它碱性溶液可以包括例如一种或多种醛。在一些实施方案中，一种或多种醛包括甲醛。

在一些实施方案中，在中间料流中的氰化氢浓度是在0.1至2.5重量％的范围内，例如0.1重量％至0.69重量％，0.14重量％至0.95重量％，0.19重量％至1.3重量％，0.26重量％至1.8重量％，或0.36重量％至2.5重量％。就上限而言，在中间料流中的氰化氢浓度可以小于2.5重量％，例如小于1.8重量％，小于1.3重量％，小于0.95重量％，小于0.69重量％，小于0.5重量％，小于0.36重量％，小于0.26重量％，小于0.19重量％，或小于0.14重量％。就下限而言，在中间料流中的氰化氢浓度可以大于0.1重量％，例如大于0.14重量％，大于0.19重量％，大于0.26重量％，大于0.36重量％，大于0.5重量％，大于0.69重量％，大于0.95重量％，大于1.3重量％，或大于1.8重量％。也可以考虑较高的氰化氢浓度，例如大于2.5重量％，以及较低的氰化氢浓度，例如小于0.1重量％。

在一些实施方案中，在中间料流中的氰化氢与在进料流中的氰化氢之间的质量比率是在5:1至100:1的范围内，例如5:1至30:1，6.7:1至41:1，9.1:1至55:1，12:1至74:1，或17:1至100:1。就上限而言，在中间料流中的氰化氢与在进料流中的氰化氢之间的质量比率以小于100:1，例如小于74:1，小于55:1，小于41:1，小于30:1，小于22:1，小于17:1，小于12:1，小于9.1:1，或小于6.7:1。就下限而言，在中间料流中的氰化氢与在进料流中的氰化氢之间的质量比率可以大于5:1，例如大于6.7:1，大于9.1:1，大于12:1，大于17:1，大于22:1，大于30:1，大于41:1，大于55:1，或大于74:1。也可以考虑较高的质量比率，例如大于100:1，以及较低的质量比率，例如小于5:1。

在一些情况下，所述中间料流的组分浓度是与进料流的组分浓度相似，并加上要在中间料流的处理操作中除去的氰化氢，且同样适用上述进料流的组分范围和限值。这些组分浓度可以容易地由本领域技术人员计算得到。

实施例

下面将参考以下非限制性实施例更好地理解本发明。以下实施例仅仅用于说明目的，且不以任何方式限制本发明的范围。

图1显示示例性的分离流程100。如图所示，将中间料流101加入浸煮器102。所述中间料流的组成如表1所示，并包含乙腈、甲醇、氰化氢(HCN)、水、烯丙醇、唑、丙腈、丙烯腈和丙酮。在浸煮器中处理所述中间料流以除去氰化氢，并得到进料流103。所述进料流的组成如表1所示。

将进料流103加入脱水蒸馏塔104。脱水蒸馏塔104在约80℃(175°F)的温度和真空(-60kPa(表压))下操作。所述进料流在脱水蒸馏塔中进行蒸馏，得到脱水塔底料流105和脱水馏出料流106。回流比率是0.4:1。第一个塔底料流的组成如表1所示，并包含来自进料流的水、甲醇和烯丙醇。所述脱水馏出料流的组成如表1所示，并包含来自进料流的乙腈、甲醇、水、烯丙醇、唑、丙腈、丙烯腈和丙酮。

将脱水馏出料流106加入萃取器107。所述脱水馏出料流在萃取器中进行萃取，得到萃余料流108和萃取料流109。经由碱性进料管线120将碱性物质加入萃取器107。所述萃取料流的组成如表1所示，并包含来自脱水馏出料流的水、羟基丙腈和丙烯腈。所述萃余料流的组成如表1所示，并包含来自脱水馏出料流的乙腈、烯丙醇、甲醇、唑、丙腈和丙酮。

萃余料流108用作脱水料流，并进入反应器110。此脱水料流在反应器中反应，得到反应器排出料流111。所述反应器排出料流的组成如表1所示，并包含来自脱水料流的乙腈、甲醇、丙腈和丙酮。

将反应器排出料流111加入脱轻质物蒸馏塔112。脱轻质物蒸馏塔112在约90℃(195°F)的温度和35kPa(表压)的压力下操作。所述反应器排出料流在脱轻质物蒸馏塔中进行蒸馏，得到脱轻质物馏出料流113和脱轻质物塔底料流114。回流比率是25:1。所述脱轻质物馏出料流的组成如表1所示，并包含来自反应器排出料流的甲醇和丙酮。所述脱轻质物塔底料流的组成如表1所示，并包含来自反应器排出料流的乙腈。

将脱轻质物塔底料流114加入脱重质物蒸馏塔115。此塔在温度为约107℃(225°F)、压力为100kPa(表压)且回流比率为1.5:1的情况下操作。所述脱轻质物塔底料流在脱重质物蒸馏塔中进行蒸馏，得到脱重质物塔底料流116和乙腈产物料流117。所述脱重质物塔底料流的组成如表1所示，并包含来自脱轻质物塔底料流的丙腈。乙腈产物料流的组成如表1所示。

表1.在图1所示分离方法中的料流组成

图2显示另一个示例性的分离流程200。如图所示，将中间料流201加入浸煮器202。所述中间料流的组成包括乙腈、甲醇、氰化氢(HCN)、水、烯丙醇、恶唑、丙腈、丙烯腈和丙酮。在浸煮器中处理所述中间料流以除去氰化氢，并得到进料流203。

将进料流203加入脱水蒸馏塔204。所述进料流在脱水蒸馏塔中进行蒸馏，得到脱水塔底料流205和脱水馏出料流206。第一个塔底料流的组成包含来自进料流的水、甲醇和烯丙醇。所述脱水馏出料流的组成包含来自进料流的乙腈、甲醇、水、烯丙醇、唑、丙腈、丙烯腈和丙酮。

将脱水馏出料流206加入萃取器207。所述脱水馏出料流在萃取器中进行萃取，得到萃余料流208和萃取料流209。所述萃取料流的组成包含来自脱水馏出料流的水和丙烯腈。所述萃余料流的组成包含来自脱水馏出料流的乙腈、烯丙醇、甲醇、唑、丙腈和丙酮。

将萃余料流209加入脱轻质物蒸馏塔210。所述萃余料流在脱轻质物蒸馏塔中进行蒸馏，得到脱轻质物馏出料流211和脱轻质物塔底料流212。所述脱轻质物馏出料流的组成包含来自反应器排出料流的甲醇和丙酮。所述脱轻质物塔底料流的组成包含来自反应器排出料流的乙腈、烯丙醇、唑、丙腈和丙酮。

脱轻质物塔底料流212用作脱水料流，并进入反应器213。所述脱水料流在反应器中反应，得到反应器排出料流214。所述反应器排出料流的组成包含来自脱水料流的乙腈和丙腈。

将反应器排出料流214加入脱重质物蒸馏塔215。所述反应器排出料流在脱重质物蒸馏塔中进行蒸馏，得到脱重质物塔底料流216和乙腈产物料流217。所述脱重质物塔底料流的组成包含显著比例的来自脱轻质物塔底料流的丙腈。

实施方案

在本发明中考虑以下实施方案。考虑所述特征和实施方案的所有组合。

实施方案1：一种制备乙腈的方法，此方法包括：使包含乙腈、烯丙醇和水的进料流进行脱水，由此得到包含烯丙醇和小于1重量％水的脱水料流；使来自脱水料流的烯丙醇与强酸在反应器中反应以得到反应器排出料流，并使所述反应器排出料流进行提纯以得到乙腈产物料流。

实施方案2：根据实施方案1所述的方法，其中所述进料流包含大于0.02重量％的烯丙醇，和其中所述反应器排出料流包含小于7ppm的烯丙醇。

实施方案3：根据实施方案1或2中任一项所述的方法，其中在脱水料流中的烯丙醇与强酸反应以形成质子化盐物质。

实施方案4：根据实施方案1-3中任一项所述的方法，其中所述脱水料流还包含唑。

实施方案5：根据实施方案1-4中任一项所述的方法，其中在脱水料流中的唑与强酸反应以形成/>唑硫酸盐。

实施方案6:根据实施方案1-5中任一项所述的方法，其中所述反应器排出料流包含大于0.1重量％的质子化盐物质，和/或其中反应器排出料流包含大于0.1重量％的唑硫酸盐。

实施方案7:根据实施方案1-6中任一项所述的方法，其中所述进料流包含大于38重量％的水。

实施方案8:根据实施方案1-7中任一项所述的方法，其中所述脱水料流包含小于0.4重量％的水。

实施方案9:根据实施方案1-8中任一项所述的方法，其中强酸包含硫酸。

实施方案10:根据实施方案1-9中任一项所述的方法，其中在脱水料流中的乙腈与水之间的质量比率大于60:1。

实施方案11:根据实施方案1-10中任一项所述的方法，其中在反应器排出料流中的乙腈与烯丙醇之间的质量比率大于100,000:1。

实施方案12:根据实施方案1-11中任一项所述的方法，其中所述萃取料流包含大于0.01重量％的羟基丙腈。

实施方案13:根据实施方案1-12中任一项所述的方法，其中脱水操作包括：使进料流在脱水蒸馏塔中进行蒸馏，由此得到脱水馏出料流和脱水塔底料流。

实施方案14:根据实施方案1-13中任一项所述的方法，其中脱水蒸馏塔在小于85kPa的压力下操作。

实施方案15:根据实施方案1-14中任一项所述的方法，其中脱水操作还包括：使所述脱水馏出料流进行萃取，由此得到萃取料流和萃余料流。

实施方案16:根据实施方案1-15中任一项所述的方法，其中所述萃余料流包含大于0.08重量％的烯丙醇。

实施方案17:根据实施方案1-16中任一项所述的方法，其中所述萃余料流包含大于0.4重量％的唑。

实施方案18：根据实施方案1-17中任一项所述的方法，还包括：在浸煮器中处理包含乙腈、氰化氢和水的中间料流，从而除去氰化氢，并得到进料流。

实施方案19：根据实施方案1-18中任一项所述的方法，其中将氢氧化钠加入浸煮器。

实施方案20：根据实施方案1-19中任一项所述的方法，其中所述进料流包含小于0.2重量％的氰化氢。

实施方案21：根据实施方案1-20中任一项所述的方法，其中所述萃余料流是脱水料流。

实施方案22：根据实施方案1-21中任一项所述的方法，其中提纯操作包括：使所述反应器排出料流在脱轻质物蒸馏塔中进行蒸馏，由此得到脱轻质物馏出料流和脱轻质物塔底料流。

实施方案23：根据实施方案1-22中任一项所述的方法，其中提纯操作还包括：使所述脱轻质物塔底料流在脱重质物蒸馏塔中进行蒸馏，由此得到乙腈产物料流。

实施方案24：根据实施方案1-23中任一项所述的方法，其中所述进料流和所述脱轻质物馏出料流包含甲醇。

实施方案25：根据实施方案1-24中任一项所述的方法，其中所述脱轻质物馏出料流包含大于15重量％的甲醇。

实施方案26：根据实施方案1-25中任一项所述的方法，其中所述乙腈产物料流包含大于98重量％的乙腈。

实施方案27：根据实施方案1-26中任一项所述的方法，其中所述进料流还包含丙腈。

实施方案28：一种制备乙腈的方法，此方法包括：使包含乙腈、烯丙醇和水的进料流在脱水蒸馏塔中进行蒸馏，由此得到脱水馏出料流和脱水塔底料流；使所述脱水馏出料流进行萃取，由此得到萃取料流和萃余料流；使所述萃余料流在脱轻质物蒸馏塔中进行蒸馏，由此得到脱轻质物馏出料流和脱轻质物塔底料流，所述脱轻质物塔底料流包含烯丙醇和小于1重量％的水；使来自所述脱轻质物塔底料流的烯丙醇与强酸在反应器中反应以得到反应器排出料流，所述反应器排出料流含有小于7ppm的烯丙醇；并使所述反应器排出料流进行提纯以得到含有大于98重量％乙腈的乙腈产物料流。

实施方案29：根据实施方案28所述的方法，还包括在浸煮器中处理包含乙腈、氰化氢和水的中间料流，由此除去氰化氢，并得到进料流。

实施方案30：根据实施方案28或29所述的方法，其中提纯操作包括：使所述反应器排出料流在脱重质物蒸馏塔中进行蒸馏，由此得到乙腈产物料流。

尽管已经详细描述了本发明，但是在上文的论述、本领域中的相关知识和上文联系“背景”和“详述”论述的参考文献(其公开内容全部经此引用并入本文)的基础上，本领域技术人员容易理解在本发明的精神和范围内的修改。此外，应该理解的是，本发明的各方面和各种实施方案的部分以及在下文中和/或在所附权利要求书中列举的各种特征可以全部或部分地组合或互换。在关于各种实施方案的前述描述中，参考另一实施方案的那些实施方案可以如本领域技术人员所理解的那样适当地与其它实施方案组合。此外，本领域普通技术人员会理解上文的描述仅仅作为实例，并不限制本发明的范围。

Claims (15)

1.一种制备乙腈的方法，此方法包括：

使包含乙腈、烯丙醇和水的进料流进行脱水，由此得到包含烯丙醇和小于1重量％水的脱水料流；

在所述脱水料流中的烯丙醇与强酸在反应器中反应以得到反应器排出料流，和

使所述反应器排出料流进行提纯以得到乙腈产物料流。

2.权利要求1所述的方法，其中所述进料流包含大于0.02重量％的烯丙醇，和其中所述反应器排出料流包含小于7ppm的烯丙醇。

3.权利要求1或2中任一项所述的方法，其中在脱水料流中的烯丙醇与强酸反应以形成质子化盐物质。

4.权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述脱水料流还包含唑，其中在脱水料流中的/>唑与强酸反应以形成/>唑硫酸盐。

5.权利要求4所述的方法，其中所述反应器排出料流包含大于0.01重量％的质子化盐物质和/或大于0.1重量％的唑硫酸盐。

6.权利要求1-5中任一项所述的方法，其中所述进料流包含大于38重量％的水，和其中脱水料流包含小于0.4重量％的水。

7.权利要求1-6中任一项所述的方法，其中强酸包含硫酸。

8.权利要求1-7中任一项所述的方法，其中在脱水料流中的乙腈与水之间的质量比率大于60:1。

9.权利要求1-8中任一项所述的方法，其中在反应器排出料流中的乙腈与烯丙醇之间的质量比率大于100,000:1。

10.权利要求1-9中任一项所述的方法，其中脱水操作包括：

使所述进料流在脱水蒸馏塔中进行蒸馏，由此得到脱水馏出料流和脱水塔底料流。

11.权利要求10所述的方法，其中脱水蒸馏塔在小于85kPa的压力下操作。

12.权利要求10所述的方法，其中脱水操作还包括：

使所述脱水馏出料流进行萃取，由此得到萃取料流和萃余料流。

13.权利要求12所述的方法，其中所述萃余料流包含大于0.08重量％的烯丙醇和/或大于0.4重量％的唑。

14.权利要求1-13中任一项所述的方法，其中提纯操作包括：

使所述反应器排出料流在脱轻质物蒸馏塔中进行蒸馏，由此得到脱轻质物馏出料流和脱轻质物塔底料流。

使所述脱轻质物塔底料流在脱重质物蒸馏塔中进行蒸馏，由此得到乙腈产物料流，其中乙腈产物料流包含大于98重量％的乙腈。

15.权利要求14所述的方法，其中所述进料流和所述脱轻质物馏出料流包含甲醇。