CN208741966U - 一种丙烯腈回收塔釜液的处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及丙烯腈回收塔釜液的处理技术领域，公开了一种丙烯腈回收塔釜液的处理系统，包括：精馏塔、压缩机、塔釜再沸器、凝液输出装置和凝液处理装置，所述精馏塔的中部设置有回收塔釜液入口，顶部设置有塔顶出口和塔顶回流液入口，底部设置有塔釜出口和塔釜回流液入口；所述压缩机的气体入口连接所述精馏塔的塔顶出口，气体出口连接塔釜再沸器；所述塔釜再沸器的加热介质入口连接压缩机出口，加热介质出口连接凝液处理装置，塔釜液入口连接塔釜出口，塔釜液出口连接塔釜回流液入口；凝液处理装置，所述凝液处理装置通过凝液输出装置与塔釜再沸器的加热介质出口相连。

Description

一种丙烯腈回收塔釜液的处理系统

技术领域

本实用新型涉及丙烯腈回收塔釜液的处理技术领域，具体涉及一种丙烯腈回收塔釜液的处理系统。

背景技术

高性能聚丙烯腈基碳纤维具有良好的材料综合性能，例如高强度、低密度、高模量、耐化学腐蚀、耐高低温、生物相容性较好等特性，是先进复合材料的重要增强材料，广泛应用于飞机、卫星、运载火箭、宇宙飞船、战术导弹等航空航天尖端领域。

丙烯腈是生产高性能聚丙烯腈基碳纤维的主要原料。丙烯氨氧化技术是国内外生产丙烯腈的主要生产工艺，传统的丙烯氨氧化技术的工艺流程为：(1)将来自丙烯、氨罐区的液态丙烯和液态氨进入丙烯、氨蒸发器，然后将气化后的丙烯和氨混合在一起并进入流化床反应器，来自空压机的工艺空气进入反应器底部，并经过空气分布板进入流化床反应器，由此丙烯、氨和空气会在流化床反应器中进行反应；(2)将生成的气体通过旋风分离器从反应器顶部排出并通过冷却器冷却，然后输送至丙烯腈急冷塔中，用丙烯腈急冷塔中喷洒的稀硫酸中和未反应的氨；(3)再将从丙烯腈急冷塔中排出的气体输送至吸收塔，在吸收塔中下降的水吸收逆流向上的反应气体中可溶解的产物，由此产物丙烯腈、副产物乙腈、HCN、丙烯醛及丙酮等溶于水中，其它不凝气体从塔顶排出，经焚烧后排入大气；(4)将吸收塔中的吸收液输送至精制回收塔，回收塔可将吸收液中的丙烯腈产物和副产物进一步分离，来获得高纯度的丙烯腈，其中，回收塔的塔顶馏出氢氰酸、丙烯腈与水的共沸物，而后将此共沸物输入至脱氰塔中来获得高纯度的丙烯腈，回收塔中部侧线采出粗乙腈水溶液，内含有少量丙烯腈、HCN以及低沸点杂质，需进一步精制或直接焚烧，回收塔釜液中含有一定量的丙烯腈、乙腈、HCN以及高低沸点有机杂质；(5)将回收塔釜液输送至四效蒸发系统，回收塔釜液首先进入一效蒸发器，在一效蒸发器中未蒸发的回收塔釜液送到二效蒸发器，在二效蒸发器中蒸发所需要的热量由一效蒸发器顶蒸汽来供给，从二效蒸发器出来的液体送到三效蒸发器中，二效蒸发器顶蒸汽用来沸腾三效蒸发器，四效蒸发器的进料是来自三效蒸发器的未气化的液体，四效蒸发器的热源是三效蒸发器顶蒸汽，在四效蒸发器中未气化的液体送至废液焚烧装置，四效蒸发器的顶蒸汽通过冷凝器；所有一至四效冷凝液收集后用泵送到氨汽提塔，通过汽提塔来回收回收塔釜液中含有的丙烯腈、乙腈、HCN以及低沸点有机杂质，然后将氨汽提塔塔釜液经生化处理系统处理后外排。

上述传统的丙烯腈氧化处理工艺中，采用将回收塔釜液输送至多效蒸发器，多效蒸发器实现了塔釜液中的丙烯腈、乙腈、HCN以及低沸点有机杂质的回收处理，在回收处理过程中由于需要消耗大量的蒸汽作为热源加热多效蒸发器，而造成整个处理工艺能耗很高，生产成本较高。

为了简化丙烯腈回收塔釜液的处理装置，降低能耗，中国专利文献CN207435077公开了一种丙烯腈回收塔釜液的处理系统，包括换热器、MVR蒸发器、气液分离器、废液槽、压缩机、凝液设备和冷凝液体处理装置，所述冷凝液体处理装置包括与凝液设备出口连接的冷凝液体输出主路，所述冷凝液体输出主路的出口端分别连接冷凝液体处理支路和冷凝液体循环支路，所述冷凝液体处理支路的出口端连接汽提塔，所述汽提塔的气体出口连接气体焚烧装置。

本发明为解决现有技术中的丙烯腈塔釜液回收装置热效率低、能耗高的问题提供另一种解决方案。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的丙烯腈塔釜液回收装置热效率低、能耗高的缺陷，从而提供一种丙烯腈回收塔釜液的处理装置。

为此，本申请采用的技术方案为，

一种丙烯腈回收塔釜液的处理系统，包括：

精馏塔，所述精馏塔的中部设置有回收塔釜液入口，顶部设置有塔顶出口和塔顶回流液入口，底部设置有塔釜出口和塔釜回流液入口；

压缩机，所述压缩机的气体入口连接所述精馏塔的塔顶出口，气体出口连接塔釜再沸器；

塔釜再沸器，所述塔釜再沸器的加热介质入口连接压缩机出口，加热介质出口连接凝液处理装置，塔釜液入口连接塔釜出口，塔釜液出口连接塔釜回流液入口；

凝液处理装置，所述凝液处理装置通过凝液输出装置与塔釜再沸器的加热介质出口相连。

进一步优选地，所述凝液处理装置包括：

汽提塔，所述汽提塔的液体入口与凝液输出装置的第一出口端连接，所述汽提塔的塔顶出口连接气体焚烧装置，所述汽提塔的第一液体出口和第二液体出口分别连接生化处理装置和丙烯腈急冷塔；

丙烯腈急冷塔，所述丙烯腈急冷塔的第一入口与凝液输出装置的第二出口端连接，第二入口与所述汽提塔的第二液体出口连接。

进一步优选地，所述汽提塔为板式塔，所述汽提塔的塔盘数为25-40块。

进一步优选地，所述汽提塔的第一液体出口位于汽提塔自下而上第1-8块塔盘之间对应的侧壁上，所述汽提塔的第二液体出口位于汽提塔的底部。

进一步优选地，所述汽提塔的液体入口位于汽提塔自下而上的第15-30块塔盘之间对应的侧壁上。

进一步优选地，所述汽提塔的底部设置有空气分布器，所述汽提塔的汽提气入口位于空气分布器与汽提塔自下而上的第1块塔盘之间。

进一步优选地，所述汽提气入口至少包括用于与空气输入装置连接的第一汽提气入口和用于与丙烯腈吸收塔的尾气出口连接的第二汽提气入口。

进一步优选地，所述第二汽提气入口位于所述第一汽提气入口靠近汽提塔顶部的一侧。

进一步优选地，所述精馏塔的塔釜出口与塔釜再沸器之间连接有循环泵，所述循环泵的入口与塔釜出口相连，所述循环泵的第一出口与塔釜再沸器的塔釜液入口连接，所述循环泵的第二出口与废水焚烧炉连接。

进一步优选地，所述精馏塔的塔顶出口与压缩机的支路上连接有冷凝器，所述冷凝器的出口与塔顶回流液入口相连。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的丙烯腈回收塔釜液的处理系统，包括精馏塔、压缩机、塔釜再沸器、凝液输出装置和凝液处理装置，所述精馏塔的中部设置有回收塔釜液入口，顶部设置有塔顶出口和塔顶回流液入口，底部设置有塔釜出口和塔釜回流液入口，所述压缩机的气体入口连接所述精馏塔的塔顶出口，气体出口连接塔釜再沸器，所述塔釜再沸器的加热介质入口连接压缩机出口，加热介质出口连接凝液处理装置，塔釜液入口连接塔釜出口，塔釜液出口连接塔釜回流液入口，所述凝液处理装置通过凝液输出装置与塔釜再沸器的加热介质出口相连。回收塔釜液进入精馏塔精馏，精馏塔塔釜采用塔釜再沸器进行加热，塔顶蒸汽经过压缩机压缩得到高温高压气体，作为热源流入塔釜再沸器，在塔釜再沸器中与回收塔釜液进行热交换，产生大量蒸汽流入精馏塔供热，本发明通过压缩机对塔顶蒸汽进行压缩产生高温气体为塔釜再沸器提供蒸汽，降低了精馏塔精馏过程中的蒸汽消耗和循环水消耗，同时实现了回收塔釜液的处理工艺中气相的充分利用，回收了气相的潜热，提高了热效率，降低能耗。

2.本实用新型提供的丙烯腈回收塔釜液的处理系统，在汽提塔中，通过将所述汽提塔的第一液体出口设置于汽提塔自下而上第1-8块塔盘之间对应的侧壁上，可以收集到重组分含量少、轻组分含量多的塔釜凝液，使得进入生化处理之前的废液中的N-NH₃含量不大于25-50mg/L，COD值≤1500mg/L，BOD₅值300-400mg/L，丙烯腈≤5mg/L，从而改善了生化处理过程N-NH₃含量、COD值或者BOD值过高而造成生化处理效果降低，甚至影响处理系统稳定性的情况发生。

3.本实用新型提供的丙烯腈回收塔釜液的处理系统，在汽提塔中，汽提气通过空气分布器的作用向上扩散并与凝液充分接触，通过调整所述汽提塔的塔盘数为25-40块，所述汽提塔的底部设置有空气分布器，所述汽提塔的汽提气入口位于空气分布器与汽提塔自下而上的第1块塔盘之间，使得设备运行过程中气液分布更加均匀，增大了气体与凝液中有机物的接触面积，从而提高了汽提气的提取效果。

4.本实用新型提供的丙烯腈回收塔釜液的处理系统，在汽提塔上至少设置两个所述汽提气入口，两个汽提气入口包括用于与空气输入装置连接的第一汽提气入口和用于与丙烯腈吸收塔的尾气出口连接的第二汽提气入口，由此可以利用空气和丙烯腈吸收塔尾气同时作为汽提气对塔釜凝液中的有机物进行提取，节省能耗的同时提高了汽提效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施方式，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为本实用新型实施例1提供的丙烯腈回收塔釜液处理系统；

附图标记说明如下：

1、精馏塔；2、压缩机；3、塔釜再沸器；4、汽提塔；5、气体焚烧装置；6、空气输入装置；61、丙烯腈吸收塔；7、生化处理装置；8、丙烯腈急冷塔；9、空气分布器；10、循环泵；11、废水焚烧炉；12、冷凝器。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供的丙烯腈回收塔釜液的处理系统，包括：

精馏塔1，所述精馏塔1的中部设置有回收塔釜液入口，顶部设置有塔顶出口和塔顶回流液入口，底部设置有塔釜出口和塔釜回流液入口；

压缩机2，所述压缩机2的气体入口连接所述精馏塔1的塔顶出口，气体出口连接有塔釜再沸器3；

塔釜再沸器3，所述塔釜再沸器3的加热介质入口连接压缩机2出口，加热介质出口连接凝液处理装置，塔釜液入口连接塔釜出口，塔釜液出口连接塔釜回流液入口；

凝液处理装置，所述凝液处理装置通过凝液输出装置与塔釜再沸器3的加热介质出口相连。

其中，所述精馏塔1的塔釜出口与塔釜再沸器3之间连接有循环泵10，所述循环泵10的入口与塔釜出口相连，所述循环泵10的第一出口与塔釜再沸器3的塔釜液入口连接，所述循环泵10的第二出口与废水焚烧炉11连接。所述精馏塔1的塔顶出口与压缩机2之间的管道上连接有冷凝器12，所述冷凝器12的入口与塔顶出口相连，所述冷凝器12的出口与塔顶回流液入口相连。

设备运行时，将回收塔釜液通过回收塔釜液入口输入精馏塔1中精馏，精馏塔1塔釜采用塔釜再沸器3进行加热，精馏过程中产生的塔顶蒸汽经过压缩机2压缩得到高温高压气体，作为热源流入塔釜再沸器3，通过与塔釜再沸器3中的塔釜液进行通过热交换为回收塔釜液的加热提供热源，同时实现了回收塔釜液的处理工艺中气相的充分利用，回收了气相的潜热，提高了热效率，降低了蒸汽消耗和循环水消耗。

此外，所述凝液处理装置包括：

汽提塔4，所述汽提塔4的液体入口与凝液输出装置的第一出口端连接，所述汽提塔4的塔顶出口连接气体焚烧装置5，所述汽提塔4的第一液体出口和第二液体出口分别连接生化处理装置7和丙烯腈急冷塔8；

丙烯腈急冷塔8，所述丙烯腈急冷塔8的第一入口与凝液输出装置的第二出口端连接，第二入口与所述汽提塔4的第二液体出口连接。

具体地，所述汽提塔4为板式塔，所述汽提塔4的塔盘数为25-40块。

进一步地，为了保证收集到重组分含量少、轻组分含量多的塔釜凝液，降低进入生化处理的废液中的N-NH3和有机物的含量，所述汽提塔4的第一液体出口位于汽提塔4自下而上的第1-8块塔盘之间对应的侧壁上，所述汽提塔4的第二液体出口位于汽提塔4的底部。

进一步地，所述汽提塔4的液体入口位于汽提塔4自下而上第15-30块塔盘之间对应的侧壁上。

进一步地，为了提高气液分布的均匀性，增加汽提气和有机物的接触面积，所述汽提塔4的底部设置有空气分布器9，所述汽提塔4的汽提气入口位于空气分布器9与汽提塔4自下而上的第1块塔盘之间。

进一步地，所述汽提气入口至少包括用于与空气输入装置6连接的第一汽提气入口和用于与丙烯腈吸收塔61的尾气出口连接的第二汽提气入口，利用空气和丙烯腈吸收塔61尾气同时作为汽提气对塔釜凝液中的有机物进行提取，降低了蒸汽热源的输入，节省能耗的同时提高了汽提效果。

此外，所述第一汽提气入口位于所述第二汽提气入口靠近汽提塔4顶部的一侧，进一步提高了汽提效果。

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。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种丙烯腈回收塔釜液的处理系统，其特征在于，包括：

精馏塔(1)，所述精馏塔(1)的中部设置有回收塔釜液入口，顶部设置有塔顶出口和塔顶回流液入口，底部设置有塔釜出口和塔釜回流液入口；

压缩机(2)，所述压缩机(2)的气体入口连接所述精馏塔(1)的塔顶出口，气体出口连接有塔釜再沸器(3)；

塔釜再沸器(3)，所述塔釜再沸器(3)的加热介质入口连接压缩机(2)的气体出口，加热介质出口连接有凝液处理装置，塔釜液入口连接塔釜出口，塔釜液出口连接塔釜回流液入口；

凝液处理装置，所述凝液处理装置通过凝液输出装置与塔釜再沸器(3)的加热介质出口相连。

2.根据权利要求1所述的丙烯腈回收塔釜液的处理系统，其特征在于，所述凝液处理装置包括：

汽提塔(4)，所述汽提塔(4)的液体入口与凝液输出装置的第一出口端连接，所述汽提塔(4)的塔顶出口连接气体焚烧装置(5)，所述汽提塔(4)的第一液体出口和第二液体出口分别连接生化处理装置(7)和丙烯腈急冷塔(8)；

丙烯腈急冷塔(8)，所述丙烯腈急冷塔(8)的第一入口与凝液输出装置的第二出口端连接，第二入口与所述汽提塔(4)的第二液体出口连接。

3.根据权利要求2所述的丙烯腈回收塔釜液的处理系统，其特征在于，所述汽提塔(4)为板式塔，所述汽提塔(4)的塔盘数为25-40块。

4.根据权利要求3所述的丙烯腈回收塔釜液的处理系统，其特征在于，所述汽提塔(4)的第一液体出口位于汽提塔(4)自下而上的第1-8块塔盘之间对应的侧壁上，所述汽提塔(4)的第二液体出口位于汽提塔(4)的底部。

5.根据权利要求3所述的丙烯腈回收塔釜液的处理系统，其特征在于，所述汽提塔(4)的液体入口位于汽提塔(4)自下而上的第15-30块塔盘之间对应的侧壁上。

6.根据权利要求3-5中任一项所述的丙烯腈回收塔釜液的处理系统，其特征在于，所述汽提塔(4)的底部设置有空气分布器(9)，所述汽提塔(4)的汽提气入口位于空气分布器(9)与汽提塔(4)自下而上的第1块塔盘之间。

7.根据权利要求6所述的丙烯腈回收塔釜液的处理系统，其特征在于，所述汽提气入口至少包括用于与空气输入装置(6)连接的第一汽提气入口和用于与丙烯腈吸收塔(61)的尾气出口连接的第二汽提气入口。

8.根据权利要求7所述的丙烯腈回收塔釜液的处理系统，其特征在于，所述第二汽提气入口位于所述第一汽提气入口靠近汽提塔(4)顶部的一侧。

9.根据权利要求1或者2所述的丙烯腈回收塔釜液的处理系统，其特征在于，所述精馏塔(1)与塔釜再沸器(3)之间连接有循环泵(10)，所述循环泵(10)的入口与塔釜出口相连，所述循环泵(10)的第一出口与塔釜再沸器(3)的塔釜液入口连接，所述循环泵(10)的第二出口连接有废水焚烧炉(11)。

10.根据权利要求1或者2所述的丙烯腈回收塔釜液的处理系统，其特征在于，所述精馏塔(1)的塔顶出口与压缩机(2)之间相连的管道上连接有冷凝器(12)，所述冷凝器(12)的入口与塔顶出口相连，所述冷凝器(12)的出口与塔顶回流液入口相连。