CN204395480U - 添加抑制剂的头馏分塔塔顶设备 - Google Patents
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Abstract
一种设备包含头馏分塔，所述头馏分塔设置成接受粗品腈类原料流和蒸馏粗品腈类原料流，并且生产在头馏分塔顶部的包含HCN的头馏分塔塔顶物流以及在头馏分塔底部的包含丙烯腈产物的头馏分塔底部液体物流。所述设备包含塔顶系统，所述塔顶系统包含冷凝器，所述冷凝器设置成冷凝头馏分塔塔顶物流。所述设备包含酸添加系统。所述酸添加系统设置成将酸加入到入口，以保持在HCN终产物中预定的酸浓度，和保持在头馏分塔底部液体中预定的酸浓度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于制造丙烯腈和甲基丙烯腈的改进的方法。特别是，本实用新型涉及氰化氢(HCN)的改进的头馏分塔(heads column)塔顶处理。
背景技术
已知用于制造丙烯腈和甲基丙烯腈的多种方法和系统；参见例如，美国专利号6,107,509。如美国专利号6,107,509中记录的，常规的方法通常涉及在已完成烃(选自丙烷、丙烯或异丁烯)，氨和氧在催化剂存在下的直接反应后，通过以下方法回收和纯化产生的丙烯腈/甲基丙烯腈：将含有丙烯腈/甲基丙烯腈的反应器流出物输送至第一塔(骤冷)，其中使用第一含水流冷却反应器流出物，将经冷却的含有丙烯腈/甲基丙烯腈的流出物输送至第二塔(吸收器)，其中经冷却的流出物与第二含水流接触以将丙烯腈/甲基丙烯腈吸收到第二含水流中，将含有丙烯腈/甲基丙烯腈的第二含水流从第二塔输送至第一蒸馏塔(回收塔)用于使粗品丙烯腈/甲基丙烯腈与第二含水流分离，和将已分离的粗品丙烯腈/甲基丙烯腈输送至第二蒸馏塔(头馏分塔)以从粗品丙烯腈/甲基丙烯腈除去至少一些杂质，和将部分纯化的丙烯腈/甲基丙烯腈输送至第三蒸馏塔(产物塔)以得到产物丙烯腈/甲基丙烯腈。美国专利号4,234,510；3,885,928；3,352,764；3,198,750和3,044,966说明丙烯腈和甲基丙烯腈的典型的回收和纯化方法。
丙烯腈制造方法生产非常毒性的HCN终产物。在设备操作或维修期间，为了使人暴露于HCN最小化，有用的是使可以处理HCN的设备具有低泄漏风险。一种方法是使用重力流动来消除在HCN使用(service)中对泵的需求。然而，在丙烯腈设备HCN塔或头馏分塔中，污染(特别是塔板的污染)通常成为问题。HCN的聚合在丙烯腈生产中成为问题。
实用新型内容
因此，本公开的一方面提供一种克服或减少常规方法的缺点的安全、有效和成本高效的方法和设备。
在一方面，所述设备包含头馏分塔。所述头馏分塔设置成接受粗品腈类原料流和蒸馏粗品腈类原料流，并且生产在头馏分塔顶部的包含HCN的头馏分塔塔顶物流以及在头馏分塔底部的包含丙烯腈产物的头馏分塔底部液体。在一方面，所述设备包含塔顶系统。所述塔顶系统包含头馏分塔冷凝器。所述头馏分塔冷凝器设置成冷凝头馏分塔塔顶物流。所述塔顶系统设置成将至少一部分冷凝的头馏分塔塔顶物流作为回流物流通过回流管线输送至头馏分塔和/或输送至HCN储存容器、HCN使用者或处置(disposal)中的至少一个。所述设备包含酸添加系统。在一方面，所述酸添加系统设置成将酸加入到入口，以保持在头馏分塔冷凝器下游的HCN终产物中预定的酸浓度，和保持在头馏分塔底部液体中预定的酸浓度。所述入口选自头馏分塔冷凝器的入口、回流管线的入口、头馏分塔的入口和位于头馏分塔冷凝器下游的排放冷凝器的入口。
本实用新型请求保护：
1. 一种设备，所述设备包含：
头馏分塔，所述头馏分塔设置成接受粗品腈类原料流和蒸馏粗品腈类原料流，并且生产在头馏分塔顶部的包含HCN的头馏分塔塔顶物流以及在头馏分塔底部的包含丙烯腈产物的头馏分塔底部液体；
塔顶系统，所述塔顶系统包含头馏分塔冷凝器，所述头馏分塔冷凝器设置成冷凝头馏分塔塔顶物流，以提供冷凝的头馏分塔塔顶物流，所述塔顶系统设置成将至少一部分冷凝的头馏分塔塔顶物流作为回流物流通过回流管线输送至头馏分塔和/或输送至HCN储存容器、HCN使用者或处置中的至少一个；和
酸添加系统，所述酸添加系统设置成将酸加入到入口，以保持在头馏分塔冷凝器下游的HCN终产物中预定的酸浓度，和保持在头馏分塔底部液体中预定的酸浓度，其中所述入口选自头馏分塔冷凝器的入口、回流管线的入口、头馏分塔的入口和位于头馏分塔冷凝器下游的排放冷凝器的入口。
2. 项目1的设备，其中所述塔顶系统还包含第一接合处，其中将冷凝的头馏分塔塔顶物流分成回流物流和HCN终产物物流，其中所述塔顶系统设置成将HCN终产物物流输送至HCN储存容器和/或输送至HCN使用者和/或输送至处置。
3. 项目2的设备，其中所述排放冷凝器设置成从头馏分塔冷凝器的出口接受蒸气物流和将所述蒸气物流冷凝以形成底部排放冷凝器流出物。
4. 项目3的设备，其中所述塔顶系统设置成将底部排放冷凝器流出物与冷凝的头馏分塔塔顶物流在第二接合处合并，所述第二接合处在第一接合处的上游。
5. 项目1的设备，所述设备还包含泵，所述泵设置成将至少一部分被冷凝器冷凝后的头馏分塔塔顶物流作为流经回流管线的回流物流泵送至头馏分塔。
6. 项目4的设备，所述设备还包含泵，所述泵设置成将至少一部分被冷凝器冷凝后的头馏分塔塔顶物流作为流经回流管线的回流物流泵送至头馏分塔。
7. 项目6的设备，其中所述泵位于第二接合处和第一接合处之间。
8. 项目7的设备，其中所述头馏分塔在部分真空下蒸馏粗品腈类原料流。
9. 项目8的设备，其中所述头馏分塔在0.044-0.090 MPa绝对压力的部分真空下蒸馏粗品腈类原料流。
10. 项目6的设备，其中所述泵为无密封垫的泵。
11. 项目1的设备，其中头馏分塔中的流体通过再沸器加热。
12. 项目11的设备，其中所述再沸器为热虹吸再沸器。
13. 项目11的设备，其中所述再沸器为备用再沸器，所述备用再沸器设置成加热头馏分塔中的流体和产物塔中的流体。
14. 项目12的设备，其中贫水用作再沸器的热源。
15. 项目3的设备，其中所述头馏分塔冷凝器设置成接受第一冷却剂，所述第一冷却剂当进入头馏分塔冷凝器时的第一温度比进入头馏分塔冷凝器的头馏分塔塔顶物流的温度低，所述第一冷却剂当离开头馏分塔冷凝器时的第二温度大于第一冷却剂的第一温度。
16. 项目15的设备，其中所述排放冷凝器设置成接受第二冷却剂，所述第二冷却剂当进入排放冷凝器时的第一温度比从头馏分塔冷凝器进入排放冷凝器的蒸气物流低，所述第二冷却剂当离开排放冷凝器时的第二温度大于第二冷却剂的第一温度，其中所述第二冷却剂的第一温度低于第一冷却剂的第一温度。
17. 项目16的设备，其中所述用于排放冷凝器的第二冷却剂的第一温度为-10至10℃。
18. 项目3的设备，其中所述排放冷凝器设置成产生排放冷凝器蒸气物流。
19. 项目18的设备，所述设备还包含火舌，所述火舌设置成燃烧排放冷凝器蒸气物流。
20. 项目1的设备，其中所述酸选自乙酸和乙醇酸。
21. 项目1的设备，其中所述在头馏分塔底部液体中预定的酸浓度足以减少在头馏分塔底部液体中的聚合物形成。
22. 项目1的设备，所述设备还包含pH传感器，所述pH传感器设置成测量在头馏分塔底部中液体的pH。
23. 项目22的设备，其中所述酸添加系统设置成以约0.5-约6 kg/T由设备生产的丙烯腈产物的量加入酸。
24. 项目1的设备，所述设备还包含控制器，所述控制器设置成处理对应于与头馏分塔底部液体相关的测量参数的信号，所述控制器还设置成如果测量参数高于或低于与头馏分塔底部液体相关的预定参数范围，通过酸添加系统调节酸的添加。
25. 项目1的设备，所述设备还包含二氧化硫添加系统，所述二氧化硫添加系统设置成将二氧化硫加入到入口，所述入口选自回流管线的入口和在头馏分塔的顶部塔板处的头馏分塔入口。
26. 项目25的设备，其中所述二氧化硫添加系统设置成以足以抑制加入二氧化硫的下游的HCN聚合的量加入二氧化硫。
27. 项目26的设备，其中所述二氧化硫添加系统设置成以在HCN终产物中提供预定二氧化硫浓度的量加入二氧化硫。
28. 项目26的设备，其中所述在HCN终产物中的预定二氧化硫浓度为约200-400 ppm。
29. 项目1的设备，其中所述设备还包含倾析器，所述倾析器设置成从头馏分塔的第一塔板接受液体和在倾析器的倾析侧中产生倾析的有机相物流。
30. 项目29的设备，其中所述设备设置成将倾析的有机相物流输送至头馏分塔的第二塔板，所述第二塔板低于第一塔板。
31. 项目30的设备，其中所述第二塔板为头馏分塔的底部塔板。
32. 项目29的设备，其中所述倾析器设置成在倾析器的倾析器侧中产生倾析器水相物流。
33. 项目32的设备，其中所述设备设置成将倾析器水相物流输送至回收塔、骤冷塔或丙烯腈设备的溢出水槽中的至少一个。
34. 项目1的设备，其中所述用于加入酸的头馏分塔入口为在头馏分塔的顶部塔板处的入口。
本公开的以上和其它方面、特征和优点由其带附图的实施方案的详细说明而显而易见，所述实施方案应结合附图阅读。
附图说明
通过考虑附图参考以下描述，可获得对本实用新型的示例性实施方案及其优点的更完整的理解，其中相同的附图标记指示相同的特征，其中：
图1为应用于丙烯腈产物制造的根据本公开各方面的一个实施方案的示意性流程图。
图2说明根据本公开各方面的方法的流程图。
具体实施方式
丙烯腈设备的回收部分生产粗品腈类原料流，其为包含丙烯腈、HCN和水的混合物。在丙烯腈纯化中的加工步骤为通过蒸馏除去HCN终产物。从粗品腈类原料流除去HCN的蒸馏塔称为HCN塔、头馏分塔或头馏分干燥塔。使用该蒸馏塔，可作为高纯度塔顶产物回收HCN。
在丙烯腈设备HCN塔或头馏分塔中，塔板污染通常成为问题。已发现降低HCN塔或头馏分塔中的压力，例如，在部分真空下运行HCN塔或头馏分塔，显著降低污染并且延长在HCN塔或头馏分塔的清洁之间的运行时间。然而，在减压下操作HCN塔或头馏分塔需要较低的冷凝温度并且需要使用较大的冷凝器。结果是，设计用于真空使用的头馏分塔的冷凝器通常太大而不能物理安装在头馏分塔的顶部或接近顶部。如果冷凝器向下安装在接近头馏分塔的支撑结构中，一个(或多个)泵可用于为头馏分塔提供回流和/或将HCN终产物送至HCN使用者和/或HCN储存和/或处置(disposal)。
在本公开的一方面，无密封垫的泵(例如，磁性偶联的泵和/或在电机轴和叶轮之间没有直接连接的泵)用于头馏分塔的塔顶系统。通过使用无密封垫的泵，HCN泄漏风险可最小化，因为这种类型的泵不具有可泄漏的驱动密封，并且不存在从电机到泵送的流体的传热。
参考图1详细描述本公开的方法和设备。
设备10在用于丙烯腈制造方法的回收塔(在图1中未显示)的下游。设备10包含头馏分塔12和塔顶系统14。头馏分塔12设置成蒸馏粗品腈类原料流1，并且生产主要包含HCN的头馏分塔塔顶物流2。粗品腈类原料流1可包括约82-约90重量%的丙烯腈，和约5-约13重量%的HCN，组合物的余量为水。在该方面，可引起污染的组分取决于所用的抑制剂的类型。
塔顶系统14包含设置成冷凝头馏分塔塔顶物流2的冷凝器16。塔顶系统14包含无密封垫的泵18。在一方面，头馏分塔12可设置成在部分真空下操作的同时蒸馏粗品腈类原料流1。在一方面，头馏分塔12可设置成在0.044-0.090 MPa绝对压力的部分真空下操作的同时蒸馏粗品腈类原料流1。在一种实施方案中，头馏分塔12在顶部压力为约0.075MPa绝对压力的部分真空下蒸馏粗品腈类原料流1。头馏分塔12中的流体可通过再沸器(在图1中未显示)例如热虹吸再沸器加热。头馏分塔12中的流体可通过备用的再沸器(在图1中未显示)加热，该再沸器可常用于加热头馏分塔12中的流体和在头馏分塔12下游的产物塔(在图1中未显示)中的流体。贫水可用作一个(或多个)再沸器的热源。
头馏分塔12包含多个塔板。在一种实施方案中，头馏分塔12包含五十二(52)-七十二(72)个塔板。在一种实施方案中，头馏分塔12包含六十二(62)个塔板。头馏分塔12可设置成在塔板28处接受粗品腈类原料流1。在一种实施方案中，塔板28可为距头馏分塔12的底部第42个塔板。在一个备选的实施方案中，塔板28可为距头馏分塔12的底部第38个塔板。在一个备选的实施方案中，塔板28可为距头馏分塔12的底部第47个塔板，并且头馏分塔12可包含六十七个塔板。在一种实施方案中，头馏分塔12的第1个-第20个底部塔板干燥丙烯腈产物。在一种实施方案中，距头馏分塔12的底部34第21个-第42个塔板除去和纯化HCN。在一种实施方案中，头馏分塔12可不带干燥功能操作。在一种实施方案中，头馏分塔12包含四十(40)-六十五(65)个塔板。在一种实施方案中，进料塔板28可在距头馏分塔的底部第20个-第30个塔板之间，包括第20个塔板和第30个塔板。
冷凝器16可设置成接受冷却的或冷冻的水(RW)流4。冷冻的水流4可包含防冻剂，并且通向冷凝器16的入口温度为约-10至5℃。在一方面，冷凝器16可位于接近头馏分塔12，但是不在头馏分塔12的顶部。冷凝器16(包括适当的尺寸)可设置成适应在部分真空下操作头馏分塔12所需的较低的温度。用于操作头馏分塔12的较低的温度可为-10至10℃。
无密封垫的泵18可用于泵送来自冷凝器16的主要包含HCN的冷凝器出口物流6。冷凝器出口物流6可在接点7处分成回流物流3和HCN终产物物流5。在一方面，可将HCN终产物物流5送至HCN储存容器、HCN使用者和/或处置。
回流物流3可流向头馏分塔12。在一方面，在头馏分塔12的顶部塔板30中接受回流物流3。在一种实施方案中，头馏分塔12的顶部塔板30可为距头馏分塔12的底部第62个塔板。在一方面，可通过设置成调节阀9的流量控制器8来调节回流物流3的流量。流量控制器8可通过温度控制器20来控制。温度控制器20可位于低于头馏分塔12的顶部塔板30的头馏分塔12的中间塔板32处。在一方面，控制器68可设置成处理对应于测量参数(例如，通过温度控制器20测量的温度)的一个或多个信号。控制器68可设置成确定测量参数是高于还是低于预定的参数范围。如果测量的参数低于或高于预定的参数范围，控制器68可设置成经由通讯线路或无线通讯(在图1中未显示)调节一个或多个装置的操作。例如，当通过控制器20测量的温度低于或高于预定的温度范围时，控制器68可设置成调节流向头馏分塔12的回流物流3的量。控制器68可设置成控制泵18的操作和/或阀9的操作，例如控制阀9的开孔的尺寸。本领域技术人员认识到，控制器68或类似的控制器可位于远离流量控制器8(如在图1中所示)，或者可位于流量控制器8处并且包括流量控制器8。
冷凝器16可包含冷凝器料仓(boot)22和液位控制器27。液位控制器27可设置成控制冷凝器料仓22中冷凝的液体的液位。如在图1中所示，液位控制器27可设置成通过调节产物阀25的开孔而控制冷凝器料仓22中冷凝的液体的液位。如在图1中所示，阀25可位于冷凝器16的下游。在一种实施方案中，控制器68可设置成处理对应于测量参数(例如，通过液位控制器27测量的冷凝器料仓22中液体的液位)的信号。控制器68可设置成确定通过液位控制器27测量的液体液位是高于还是低于冷凝器料仓22的预定的液体液位范围。如果在冷凝器料仓22中测量的液体液位高于或低于冷凝器料仓22的预定的液体液位范围，控制器68可设置成经由通讯线路或无线通讯(在图1中未显示)调节一个或多个装置的操作。例如，当在冷凝器料仓22中测量的液体液位高于或低于冷凝器料仓22的预定的液体液位范围时，控制器68可设置成调节阀25的开孔的尺寸。本领域技术人员认识到，控制器68或类似的控制器可位于远离液位控制器27(如在图1中所示)，或者可位于液位控制器27处并且包括液位控制器27。
包含丙烯腈的液体物流26从塔12的底部除去。可将液体物流26通向产物塔(在图1中未显示)。或者，可将液体物流26通向干燥塔，例如在包含头馏分塔、干燥塔和产物塔的3-塔纯化系统中的干燥塔。
在一方面，来自头馏分塔冷凝器16的蒸气物流36可进料至头馏分塔排放冷凝器38。排放冷凝器38可通过包含防冻剂的冷冻的水40冷却，并且可比供应至头馏分塔冷凝器16的冷冻的水4更冷。包含防冻剂的冷冻的水40的温度可为约-10至10℃。如图1所示，来自排放冷凝器38的液体物流42可在接合处44与冷凝器16的冷凝器出口物流6合并。因此，可将来自头馏分塔冷凝器16和排放冷凝器38的液体进料至回流泵18。如先前讨论的，可提供液位控制器27以控制头馏分塔冷凝器16的料仓22中冷凝的液体的液位。通过在料仓22中提供该液位控制，保持通向回流泵18的液体头馏分。可将来自排放冷凝器38的蒸气物流46进料至真空泵48，可将其排放至火舌50。
在一方面，设备10可包括酸添加，以由酸来源提供酸(例如，乙酸)，以在HCN产物物流5中得到预定量的酸。预定量可为在HCN终产物中规定的量。在该方面，在HCN产物物流中乙酸的量由最终使用者需求来确定。在HCN终产物物流中乙酸的预定量的一些实例包括约25-约75 ppm乙酸，在另一方面，约40-约60 ppm乙酸。
在一方面，酸可在接合点或入口58处加入到物流2中，例如，注入头馏分塔冷凝器16的入口，和/或在接合点或入口60处加入到物流36中，例如，注入排放冷凝器38的入口，和/或加入到回流物流3，例如，注入回流管线6，例如在接合点或入口52处。酸还可通过管线(在图1中未显示)加入到在头馏分塔12的顶部塔板30处的接合点或入口54。设备10可设置成控制头馏分塔底部酸浓度在预定的浓度范围或水平内。在头馏分塔底部物流的液体中预定的酸浓度可为足以防止或减少聚合物形成的量，包括在丙烯腈工厂的设备(例如头馏分塔12和位于头馏分塔12下游的设备)中防止或减少聚合物形成。参数(例如在头馏分塔底部液体中酸的浓度)可通过实验室分析直接测量和/或由pH测量推断或对应于头馏分塔底部液体的pH测量，例如通过pH传感器(在图1中未显示)进行的pH测量。在该方面，pH可保持在约4-约4.5范围。
在一方面，以约0-约0.15 kg酸/公吨(本文使用的“T”指公吨)由设备生产的丙烯腈产物的量，将酸加入到头馏分塔冷凝器的入口，在另一方面，约0.01-约0.05 kg酸/T，在另一方面，约0.015-约0.025 kg酸/T。在另一方面，以约0-约6 kg酸/T由设备生产的丙烯腈产物的量将酸加入到回流管线的入口，在另一方面，约0.5-约3 kg酸/T，在另一方面，约1-约2 kg酸/T。在另一方面，以约0-约6 kg酸/T由设备生产的丙烯腈产物的量将酸加入到头馏分塔的入口，在另一方面，约0.5-约3 kg酸/T，在另一方面，约1-约2 kg酸/T。在另一方面，以约0-约0.0005 kg酸/T由设备生产的丙烯腈产物的量将酸加入到排放冷凝器的入口，在另一方面，约0.00002-约0.00025，在另一方面，约0.00006-约0.0001。
在一方面，酸用量可为约0.5 kg/T-约6 kg/T由设备10产生的丙烯腈产物，在另一方面，约0.5-约2.5 kg/T，在另一方面，约1-约2 kg/T，在另一方面，约1.25-约1.75 kg/T。本领域技术人员认识到，根据本公开，除了乙酸之外或代替乙酸，可使用其它合适的酸，例如乙醇酸。本领域技术人员认识到，根据本公开，任何合适的流量控制系统可用于控制向设备10添加酸，包括但不限于包含控制器68的系统。控制器68可设置成处理对应于测量参数(例如在头馏分塔底部液体中酸的浓度)的信号或对应于在头馏分塔底部液体中pH测量的信号。控制器68可设置成经由通讯线路或无线通讯(在图1中未显示)调节通过管线62、64、66加入来自酸来源56的酸，例如控制泵70、72和/或74的操作和/或阀76、78和/或80的开孔的尺寸。因此，如果测量的参数高于或低于预定的参数，控制器68可设置成调节酸添加。
在一方面，设备10可包含二氧化硫(SO2)添加系统85。二氧化硫添加系统85可设置成提供将二氧化硫(SO2)加入到回流物流3，以抑制在二氧化硫添加下游的HCN聚合，包括抑制在二氧化硫添加下游的设备中的HCN聚合。二氧化硫可经由管线84从二氧化硫来源82加入到回流管线6的入口53。虽然在图1中入口52、入口53和入口54 显示为不同的入口，但是它们中的任何两个或它们中的所有三个可为相同的入口。控制器68可设置成经由通讯线路或无线通讯(在图1中未显示)调节通过管线84将二氧化硫从二氧化硫来源82加入到回流物流3，例如控制泵86的操作和/或阀88的开孔的尺寸。二氧化硫添加系统可设置成在HCN产物物流5中提供预定浓度的二氧化硫，例如，约200-400 ppm(更优选约300 ppm)。二氧化硫添加系统可设置成提供二氧化硫，使得在HCN产物物流5中二氧化硫浓度不会变化预定的量，例如，偏离在HCN产物物流5中二氧化硫预定浓度的+/-100 ppm。本领域技术人员认识到，根据本公开，二氧化硫可作为液体和/或蒸气加入到回流物流3。
在一方面，总液体侧流90可从塔板92取出，并且通过换热器94过冷至约38℃或更低，随后进料至倾析器96。塔板92可在距头馏分塔12的底部第十八(18)-第二十四(24)个塔板之间。在一方面，塔板92可为距头馏分塔12的底部第二十一(21)个塔板。与液体返回或回流物流3热交换可任选使用以减少经由换热器98冷却水载荷。倾析的有机相物流100可作为头馏分塔12的干燥部分的原料流从倾析器96的倾析侧108送回头馏分塔12的塔板102。如图1所示，泵110可用于将倾析的有机相物流100从倾析侧108泵送至头馏分塔126。控制器68可设置成控制泵110的操作。在一方面，塔板102可在距头馏分塔12的底部第十七(17)个-第二十三(23)个塔板之间。在一方面，塔板102可为距头馏分塔12的底部第二十(20)个塔板。
在一方面，倾析器水相物流104可从倾析器96的倾析器侧106再循环至位于头馏分塔12上游的丙烯腈设备的回收塔(在图1中未显示)。泵112可用于将倾析器水相物流104从倾析器96泵送至回收塔和/或一个(或多个)交替位置。控制器68可设置成控制泵112的操作。在一方面，倾析器水相物流104的交替再循环位置可包括骤冷塔和/或丙烯腈设备的溢出水槽(在图1中未显示)。在一方面，在倾析器96的倾析器侧106中的波动时间可为约15分钟。在倾析器96中物流90的总停留时间可为约60分钟，基于通向倾析器96的物流90的入口流速。
图2说明根据本公开的方面的方法200的流程图。方法200可使用先前描述的设备进行。在步骤201中，发生在部分真空下在头馏分塔中蒸馏粗品腈类原料流，以生产在头馏分塔顶部的包含HCN的头馏分塔塔顶物流以及在头馏分塔底部的包含丙烯腈产物的底部液体物流。步骤201之前可为在包含多个塔板的头馏分塔中接受粗品腈类原料流的步骤。在该之前的步骤中，在头馏分塔中接受粗品腈类原料流可在距头馏分塔底部第38-第47个塔板的塔板处发生。在步骤202中，发生在冷凝器中冷凝头馏分塔塔顶物流。在步骤203中，在冷凝器中冷凝后，发生使用泵将至少一部分头馏分塔塔顶物流作为回流物流泵送至头馏分塔和/或泵送至HCN储存、HCN使用者或处置中的至少一个。在步骤204中，发生在头馏分塔中接受回流物流。如上关于设备的本公开各方面所述，在步骤204中，在头馏分塔中接受回流物流可在头馏分塔的顶部塔板处发生。在步骤205中，发生将酸加入到回流管线3，以保持在HCN终产物中预定的酸浓度。代替将酸加入到回流管线6，或者除了将酸加入到回流管线6以外，方法200可包括将酸加入到头馏分塔冷凝器16和/或头馏分塔排放冷凝器38的入口。
方法200还可包括额外的步骤(在图2中未显示)。例如方法200还可包括在位于头馏分塔的顶部塔板和接受粗品腈类原料流的塔板之间的预定塔板处测定流体的温度的步骤。方法200还可包括调节通向头馏分塔的回流物流的流量以保持流体在预定塔板处的温度在预定的温度范围内的步骤。该系统可利用约2-约7的回流比，在另一方面，约2-约6.5，在另一方面，约3-约6。方法200还可包括控制冷凝器16的料仓22中冷凝液体的液位在预定的液位范围的步骤，并且该步骤可通过调节至少一个位于冷凝器16下游的阀而进行。方法200还可包括将二氧化硫(SO2)加入到回流管线中的回流物流中，以抑制在头馏分塔塔顶系统中的HCN聚合，如以上结合图1所示的设备已讨论的。
虽然在前面的说明书中已关于其某些优选的实施方案描述了本公开，并且就说明的目的，已描述许多细节，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本公开容许另外的实施方案，并且在不偏离本公开的基本原则的情况下，本文描述的某些细节可显著变化。应理解的是，在不偏离本公开的精神和范围或不偏离权利要求的范围的情况下，本公开的特征容许修改、变化、改变或替代。例如，各部件的尺寸、数量、大小和形状可改变，以适应具体的应用。因此，本文说明和描述的具体实施方案仅出于说明的目的。
Claims (34)
1.一种添加抑制剂的头馏分塔塔顶设备，所述设备包含：
头馏分塔，所述头馏分塔设置成接受粗品腈类原料流和蒸馏粗品腈类原料流，并且生产在头馏分塔顶部的包含HCN的头馏分塔塔顶物流以及在头馏分塔底部的包含丙烯腈产物的头馏分塔底部液体；
塔顶系统，所述塔顶系统包含头馏分塔冷凝器，所述头馏分塔冷凝器设置成冷凝头馏分塔塔顶物流，以提供冷凝的头馏分塔塔顶物流，所述塔顶系统设置成将至少一部分冷凝的头馏分塔塔顶物流作为回流物流通过回流管线输送至头馏分塔和/或输送至HCN储存容器、HCN使用者或处置中的至少一个；和
酸添加系统，所述酸添加系统设置成将酸加入到入口，以保持在头馏分塔冷凝器下游的HCN终产物中预定的酸浓度，和保持在头馏分塔底部液体中预定的酸浓度，其中所述入口选自头馏分塔冷凝器的入口、回流管线的入口、头馏分塔的入口和位于头馏分塔冷凝器下游的排放冷凝器的入口。
2.根据权利要求1所述的添加抑制剂的头馏分塔塔顶设备，其特征是，所述塔顶系统还包含第一接合处，其中将冷凝的头馏分塔塔顶物流分成回流物流和HCN终产物物流，其中所述塔顶系统设置成将HCN终产物物流输送至HCN储存容器和/或输送至HCN使用者和/或输送至处置。
3.根据权利要求2所述的添加抑制剂的头馏分塔塔顶设备，其特征是，所述排放冷凝器设置成从头馏分塔冷凝器的出口接受蒸气物流和将所述蒸气物流冷凝以形成底部排放冷凝器流出物。
4.根据权利要求3所述的添加抑制剂的头馏分塔塔顶设备，其特征是，所述塔顶系统设置成将底部排放冷凝器流出物与冷凝的头馏分塔塔顶物流在第二接合处合并，所述第二接合处在第一接合处的上游。
5.根据权利要求1所述的添加抑制剂的头馏分塔塔顶设备，其特征是，所述设备还包含泵，所述泵设置成将至少一部分被冷凝器冷凝后的头馏分塔塔顶物流作为流经回流管线的回流物流泵送至头馏分塔。
6.根据权利要求4所述的添加抑制剂的头馏分塔塔顶设备，其特征是，所述设备还包含泵，所述泵设置成将至少一部分被冷凝器冷凝后的头馏分塔塔顶物流作为流经回流管线的回流物流泵送至头馏分塔。
7.根据权利要求6所述的添加抑制剂的头馏分塔塔顶设备，其特征是，所述泵位于第二接合处和第一接合处之间。
8.根据权利要求7所述的添加抑制剂的头馏分塔塔顶设备，其特征是，所述头馏分塔在部分真空下蒸馏粗品腈类原料流。
9.根据权利要求8所述的添加抑制剂的头馏分塔塔顶设备，其特征是，所述头馏分塔在0.044-0.090 MPa绝对压力的部分真空下蒸馏粗品腈类原料流。
10.根据权利要求6所述的添加抑制剂的头馏分塔塔顶设备，其特征是，所述泵为无密封垫的泵。
11.根据权利要求1所述的添加抑制剂的头馏分塔塔顶设备，其特征是，头馏分塔中的流体通过再沸器加热。
12.根据权利要求11所述的添加抑制剂的头馏分塔塔顶设备，其特征是，所述再沸器为热虹吸再沸器。
13.根据权利要求11所述的添加抑制剂的头馏分塔塔顶设备，其特征是，所述再沸器为备用再沸器，所述备用再沸器设置成加热头馏分塔中的流体和产物塔中的流体。
14.根据权利要求12所述的添加抑制剂的头馏分塔塔顶设备，其特征是，贫水用作再沸器的热源。
15.根据权利要求3所述的添加抑制剂的头馏分塔塔顶设备，其特征是，所述头馏分塔冷凝器设置成接受第一冷却剂，所述第一冷却剂当进入头馏分塔冷凝器时的第一温度比进入头馏分塔冷凝器的头馏分塔塔顶物流的温度低，所述第一冷却剂当离开头馏分塔冷凝器时的第二温度大于第一冷却剂的第一温度。
16.根据权利要求15所述的添加抑制剂的头馏分塔塔顶设备，其特征是，所述排放冷凝器设置成接受第二冷却剂，所述第二冷却剂当进入排放冷凝器时的第一温度比从头馏分塔冷凝器进入排放冷凝器的蒸气物流低，所述第二冷却剂当离开排放冷凝器时的第二温度大于第二冷却剂的第一温度，其中所述第二冷却剂的第一温度低于第一冷却剂的第一温度。
17.根据权利要求16所述的添加抑制剂的头馏分塔塔顶设备，其特征是，所述用于排放冷凝器的第二冷却剂的第一温度为-10至10℃。
18.根据权利要求3所述的添加抑制剂的头馏分塔塔顶设备，其特征是，所述排放冷凝器设置成产生排放冷凝器蒸气物流。
19.根据权利要求18所述的添加抑制剂的头馏分塔塔顶设备，其特征是，所述设备还包含火舌，所述火舌设置成燃烧排放冷凝器蒸气物流。
20.根据权利要求1所述的添加抑制剂的头馏分塔塔顶设备，其特征是，所述酸选自乙酸和乙醇酸。
21.根据权利要求1所述的添加抑制剂的头馏分塔塔顶设备，其特征是，所述在头馏分塔底部液体中预定的酸浓度足以减少在头馏分塔底部液体中的聚合物形成。
22.根据权利要求1所述的添加抑制剂的头馏分塔塔顶设备，其特征是，所述设备还包含pH传感器，所述pH传感器设置成测量在头馏分塔底部中液体的pH。
23.根据权利要求22所述的添加抑制剂的头馏分塔塔顶设备，其特征是，所述酸添加系统设置成以约0.5-约6 kg/T由设备生产的丙烯腈产物的量加入酸。
24.根据权利要求1所述的添加抑制剂的头馏分塔塔顶设备，其特征是，所述设备还包含控制器，所述控制器设置成处理对应于与头馏分塔底部液体相关的测量参数的信号，所述控制器还设置成如果测量参数高于或低于与头馏分塔底部液体相关的预定参数范围，通过酸添加系统调节酸的添加。
25.根据权利要求1所述的添加抑制剂的头馏分塔塔顶设备，其特征是，所述设备还包含二氧化硫添加系统，所述二氧化硫添加系统设置成将二氧化硫加入到入口，所述入口选自回流管线的入口和在头馏分塔的顶部塔板处的头馏分塔入口。
26.根据权利要求25所述的添加抑制剂的头馏分塔塔顶设备，其特征是，所述二氧化硫添加系统设置成以足以抑制加入二氧化硫的下游的HCN聚合的量加入二氧化硫。
27.根据权利要求26所述的添加抑制剂的头馏分塔塔顶设备，其特征是，所述二氧化硫添加系统设置成以在HCN终产物中提供预定二氧化硫浓度的量加入二氧化硫。
28.根据权利要求26所述的添加抑制剂的头馏分塔塔顶设备，其特征是，所述在HCN终产物中的预定二氧化硫浓度为约200-400 ppm。
29.根据权利要求1所述的添加抑制剂的头馏分塔塔顶设备，其特征是，所述设备还包含倾析器，所述倾析器设置成从头馏分塔的第一塔板接受液体和在倾析器的倾析侧中产生倾析的有机相物流。
30.根据权利要求29所述的添加抑制剂的头馏分塔塔顶设备，其特征是，所述设备设置成将倾析的有机相物流输送至头馏分塔的第二塔板，所述第二塔板低于第一塔板。
31.根据权利要求30所述的添加抑制剂的头馏分塔塔顶设备，其特征是，所述第二塔板为头馏分塔的底部塔板。
32.根据权利要求29所述的添加抑制剂的头馏分塔塔顶设备，其特征是，所述倾析器设置成在倾析器的倾析器侧中产生倾析器水相物流。
33.根据权利要求32所述的添加抑制剂的头馏分塔塔顶设备，其特征是，所述设备设置成将倾析器水相物流输送至回收塔、骤冷塔或丙烯腈设备的溢出水槽中的至少一个。
34.根据权利要求1所述的添加抑制剂的头馏分塔塔顶设备，其特征是，所述用于加入酸的头馏分塔入口为在头馏分塔的顶部塔板处的入口。
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| CN201420130087.XU CN204395480U (zh) | 2014-03-21 | 2014-03-21 | 添加抑制剂的头馏分塔塔顶设备 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN104922923A (zh) * | 2014-03-21 | 2015-09-23 | 英尼奥斯欧洲股份公司 | 添加抑制剂的头馏分塔操作 |
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