EA032744B1

EA032744B1 - Улучшенная работа туманоуловителя для охлажденного выходящего потока

Info

Publication number: EA032744B1
Application number: EA201691954A
Authority: EA
Inventors: Тимоти Роберт Макдонел; Джей Роберт Коуч; Дэвид Рудольф Вагнер; Пол Тригг Вачтендорф
Original assignee: ИНЕОС Юроп АГ
Priority date: 2014-03-31
Filing date: 2015-03-26
Publication date: 2019-07-31
Also published as: JP2017515655A; WO2015153273A1; JP6579661B2; EA201691954A1; TWI666056B; SA516371958B1; CN104941380A; TW201540359A

Abstract

Устройство содержит закалочную емкость, сконструированную для обеспечения потока охлажденного газа, и туманоуловитель, сконфигурированный для приема потока охлажденного газа. Туманоуловитель содержит поверхность туманоуловителя, причем поверхность туманоуловителя сконструирована для удаления тумана из охлажденного отходящего газа. Туманоуловитель содержит распылительную систему, которая содержит форсунки, сконструированные для распыления на поверхность туманоуловителя. Распылительная система эффективна для снижения образования загрязнителя на поверхности туманоуловителя.

Description

Область техники

Настоящее изобретение направлено на улучшенную работу туманоуловителя для охлажденного выходящего потока при производстве акрилонитрила или метакрилонитрила.

Уровень техники

Известны различные способы и системы для получения акрилонитрила и метакрилонитрила (см., например, патенты США №№ 3936360; 3433822; 3399120 и 3535849). Пропилен, аммиак и кислород (в качестве компонента воздуха) подают в реактор получения акрилонитрила, который содержит катализатор и работает как реактор с псевдоожиженным слоем. Обычно на практике реактор работает с избыточным количеством аммиака в сырье относительно количества пропиленового сырья, подаваемого в реактор. Некоторое количество избыточного аммиака сгорает в реакторе из-за предельных условий перед тем, как он может объединиться с пропиленом с образованием акрилонитрила. Оставшийся дополнительный аммиак, обычно называемый избыточным аммиаком, выходит из реактора в отходящий газ. Этот газ затем обычно проходит через охладитель, а затем в закалочную емкость для удаления избытка аммиака (см., например, патенты США №№ 3936360; 4166008, 4334965, 4341535, 5895635 и 6793776).

Обычные способы и системы удаления избытка аммиака имеют несколько общих факторов и одну общую проблему. В обычных способах и системах обычно стремятся удалять избыток аммиака в виде сульфата аммония и извлекать этот сульфат аммония с минимальными затратами. Сульфат аммония представляет собой продукт реакции общего использования серной кислоты для быстрого охлаждения выходящего потока из реактора получения акрилонитрила для удаления избытка аммиака. Это приводит к общей проблеме обычных способов и систем, описанных в уровне техники. Для минимизации стоимости извлечения сульфата аммония существуют внутренние потери в эффективности производства способа получения акрилонитрила. Извлечение продукционного акрилонитрила в выходящий поток и удаление избытка аммиака эффективным образом представляет технические проблемы, не признаваемые или не решаемые при помощи обычных способов и систем, описанных в уровне техники.

Обычные способы и системы содержат распыляющую установку для распределения водного потока, содержащего кислоту, таким образом, который разработан для удаления избытка аммиака из потока отходящего газа. Обычные распыляющие установки создают проблему выноса мелкодисперсного тумана, образующегося при смешении горячих газов и более холодных жидкостей. Обычные способы и системы обычно содержат систему форсунок для распределения жидкого потока в емкость, разработанную для обеспечения контакта парообразного и жидкого потоков. Этот контакт обычно дает туман, который содержит различные компоненты. Некоторые из этих компонентов содержат аммиак и соли аммиака, полученные из кислоты, используемой для удаления избытка аммиака. Если туман, содержащий аммиак и соли аммиака, не удаляют из газового потока, он будет сохраняться в способе до стадии, где пары акрилонитрила превращаются в жидкий поток. С этой точки зрения аммиак, находящийся в тумане, будет вызывать разложение и полимеризацию акрилонитрила и давать низкие производительности установки.

Существуют обычные конструкции туманоуловителей. Обычные туманоуловители обычно разработаны для обеспечения места для того, чтобы небольшие капли в тумане объединились в достаточно большие капли для преодоления скорости пара в заданном устройстве, которое используют для удаления тумана. Как только туман объединился в капли, тогда существует возможное место для абсорбции акрилонитрила в жидкости и образования полимера. Как только это происходит, это приводит к загрязнению, которое, в свою очередь, будет в конце концов приводить к потере эффективности туманоуловителя или сепарирующей ловушки и/или увеличенному падению давления в системе, так что работа установки не может больше поддерживаться. Установку следует затем выключать до тех пор, пока туманоуловитель не почистят от загрязнителей, или материалы или конструкцию туманоуловителя, которые имели загрязнители, не заменят на новые или чистые от загрязнителей материалы или конструкцию туманоуловителя. Для обычного устройства и способов работу установки может быть необходимо останавливать приблизительно каждые 6-9 месяцев для очистки туманоуловителя от загрязнителей или замены загрязненных поверхностей туманоуловителя.

Сущность изобретения

Следовательно, аспект настоящего изобретения предназначен для обеспечения критериев конструкции для безопасного, эффективного и рентабельного удаления аммиака из отходящего газа реактора получения акрилонитрила. В частности, настоящее изобретение относится к способу и типу закалочной емкости, используемой в способе для достижения желаемого выхода.

Согласно аспекту устройство обеспечивается для быстрого охлаждения газа. Согласно аспекту устройство содержит закалочную емкость, сконструированную для обеспечения потока охлажденного газа, и туманоуловитель, сконструированный для приема потока охлажденного газа. Туманоуловитель содержит поверхность туманоуловителя, причем поверхность туманоуловителя сконструирована для удаления тумана из охлажденного отходящего газа. Туманоуловитель содержит систему распыления воды, которая содержит форсунки, сконструированные для распыления воды на поверхность туманоуловителя. Система распыления воды эффективна для снижения образования загрязнителя на поверхности туманоуловителя.

Вышеуказанные и другие аспекты, признаки и преимущества настоящего изобретения будут оче

- 1 032744 видны из следующего подробного описания их показанных вариантов осуществления, которые следует читать совместно с приложенными графическими материалами.

Краткое описание чертежей

Более полное понимание типичных вариантов осуществления настоящего изобретения и его преимуществ можно получить со ссылкой на следующее описание с учетом приложенных графических материалов, на которых подобные номера позиций показывают аналогичные признаки и на которых на фиг. 1 представлена схематическая блок-схема вида сбоку системы распыления воды в закалочной емкости согласно по меньшей мере одному аспекту настоящего изобретения;

на фиг. 2 представлена схематическая блок-схема вида сбоку туманоуловителя в закалочной емкости, который отделен от охладительной емкости согласно по меньшей мере одному аспекту настоящего изобретения;

на фиг. 3 показана блок-схема способа согласно аспектам настоящего изобретения.

Подробное описание изобретения

Согласно аспекту обеспечено устройство для быстрого охлаждения отходящего газа реактора, содержащего акрилонитрил и аммиак. Устройство содержит закалочную емкость с первой частью и второй частью. Первая часть расположена ниже второй части. Первая часть закалочной емкости содержит впускное отверстие, сконструированное для приема потока газа, причем поток газа содержит акрилонитрил и аммиак. Вторая часть закалочной емкость содержит систему распыления охлаждающей жидкости, которая сконструирована для приема охлаждающей жидкости, причем охлаждающая жидкость содержит кислоту. Система распыления охлаждающей жидкости содержит форсунки, сконструированные для распыления вниз охлаждающей жидкости. Устройство также содержит туманоуловитель, причем туманоуловитель расположен ниже по потоку относительно второй части закалочной емкости. Туманоуловитель содержит систему распыления воды. Система распыления воды сконструирована для распыления воды на поверхность туманоуловителя, причем снижается образование капель и снижается соответствующее загрязнение поверхности туманоуловителя.

Согласно аспекту путем применения осуществляемого по времени распыления воды на нижнюю сторону или находящуюся выше по потоку сторону туманоуловителя или сепарирующей ловушки объединение капель можно снижать таким образом, что образование загрязнения и полимера на поверхности туманоуловителя снижается, и непрерывную работу закалочной емкости и туманоуловителя можно осуществлять в течение длительных периодов времени.

Целью настоящего изобретения является обеспечение критериев конструкции для безопасного, эффективного и рентабельного удаления аммиака из отходящего газа реактора получения акрилонитрила. В частности, настоящее изобретение относится к устройству и способу эффективной и непрерывной работы туманоуловителя, используемого ниже по потоку закалочной емкости или емкости осуществления контакта на установке получения акрилонитрила. Обнаружили, что следующие признаки конструкции дают превосходную работу туманоуловителя или коагулятора, включая, например, туманоуловитель с секциями шевронного типа в горизонтальной конфигурации.

Независимо от температуры операции быстрого охлаждения, которая может находиться в диапазоне температуры на выходе от 90 до 200°F, туманоуловитель можно использовать в нижней или верхней части закалочной емкости для удаления мелких капель тумана охлаждающей жидкости, которая содержит небольшие количества аммиака и солей аммиака из охлажденного или быстро охлажденного отходящего газа, причем охлажденный отходящий газ содержит акрилонитрил, ацетонитрил и цианистый водород. Выбранный туманоуловитель или коагулятор может быть или одним целым с охлаждающей емкостью, или отдельным в виде отдельного элемента оборудования.

Специалисты в данной области техники оценят, что согласно настоящему изобретению любой подходящий тип предотвращающего образование тумана или концентрирующего материала или конструкции можно использовать в туманоуловителе. Например, предотвращающий образование тумана или концентрирующий материал или конструкцию можно выбирать из группы, состоящей из шайб из стальной шерсти, перегородок и устройств шевронного типа. Согласно аспекту туманоуловитель содержит устройства шевронного типа или шевроны. Согласно аспекту устройств шевронного типа или жалюзи содержат горизонтальные шевроны, проходящие вдоль поперечного сечения туманоуловителя.

Согласно аспекту распылительные форсунки в виде полного конуса можно устанавливать в устройство коллектора, причем распылительные форсунки в виде полного конуса расположены с равными интервалами друг от друга. Согласно аспекту распылительные форсунки в виде полного конуса могут располагаться приблизительно на расстоянии от одного до двух футов от поверхности впуска туманоуловителя. Каждая распылительная форсунка в виде полного конуса может иметь размер для обеспечения одного-двух галлонов (от приблизительно 3,5 до приблизительно 7,75 л) в минуту воды на распыление из форсунки на основании доступного давления воды на впуске. Согласно аспекту источник чистой воды можно обеспечивать для предотвращения добавления каких-либо твердых веществ, которые могут добавляться для закупоривания или загрязнения оборудования при данной работе. Чистая вода относится к нетехнологической воде, такой как, например, вода из источника городского водопотребления.

Согласно аспекту автоматический регулятор можно сконструировать для обеспечения полного дав

- 2 032744 ления воды в распылительные форсунки с равными интервалами при работе. Время между интервалами полного давления воды может составлять от приблизительно 1 до приблизительно 30 мин. Согласно аспекту время между интервалами полного давления воды может составлять приблизительно каждые 5-10 мин. Согласно аспекту длительность впрысков воды из форсунок в туманоуловитель может находиться в диапазоне от приблизительно 5 до приблизительно 600 с. Согласно предпочтительному варианту осуществления длительность впрысков воды из форсунок в туманоуловитель может находиться в диапазоне от приблизительно 30 до 60 с.

Специалисты в данной области техники оценят, что согласно настоящему изобретению распыление чистой воды в туманоуловитель или брызгоуловитель будет обеспечивать смывание любых небольших накоплений полимера и охлаждающей воды, которые накопились в туманоуловителе или на его поверхности при работе. Путем удаления этих загрязнителей непрерывная работа туманоуловителя может достигаться в течение длительных периодов времени по меньшей мере до пяти лет. При таком длительном периоде времени по меньшей мере до пяти лет остановку туманоуловителя для очистки от загрязнений можно координировать с обычным временем остановки на ремонт закалочной емкости. Такой длительный период времени по меньшей мере до пяти лет до очистки от загрязнителей намного дольше, чем в обычном устройстве и способах, которые требует остановки установки каждые 6-9 месяцев для очистки туманоуловителя от загрязнителей.

Согласно одному аспекту основная часть потока охлажденного отходящего газа контактирует с поверхностью туманоуловителя. Согласно данному аспекту приблизительно 95% или более потока охлажденного отходящего газа контактирует с поверхностью туманоуловителя, согласно другому аспекту приблизительно 96% или более, согласно другому аспекту приблизительно 97% или более, согласно другому аспекту приблизительно 98% или более и согласно другому аспекту приблизительно 99% или более.

Согласно другому аспекту, по меньшей мере, некоторые впрыски воды контактируют, по существу, со всей поверхностью туманоуловителя. Согласно данному аспекту приблизительно 95% или более впрыска воды контактирует с поверхностью туманоуловителя, согласно другому аспекту приблизительно 96% или более, согласно другому аспекту приблизительно 97% или более, согласно другому аспекту приблизительно 98% или более и согласно другому аспекту приблизительно 99% или более.

Углы распыления для распылительных форсунок в виде полного конуса могут составлять от приблизительно 30 до 90°, причем предпочтителен угол приблизительно 70° для предотвращения чрезмерного отклонения схемы распыления воды, поступающей в туманоуловитель.

Устройство и способ настоящего изобретения будут теперь описаны более подробно со ссылкой на фигуры.

На фиг. 1 представлена схематическая блок-схема вида сбоку системы распыления воды в закалочной емкости согласно по меньшей мере одному аспекту настоящего изобретения. Закалочная емкость 10 может быть сконструирована для быстрого охлаждения выходящего потока 12 реактора. Выходящий поток 12 реактора можно получать путем непосредственной реакции пропана или пропилена, аммиака и кислородсодержащего газа в зоне реакции (не показана) в присутствии катализатора. Выходящий поток 12 реактора перемещают в закалочную емкость 10 посредством трубопровода 14, причем горячие выходящие газы реактора охлаждают контактом с водным потоком или охлаждающей жидкостью 16, поступающей в закалочную емкость 10 посредством трубопроводов 18, 20, 22 и 24. Охлажденный отходящий газ, содержащий акрилонитрил (включая побочные продукты, такие как ацетонитрил, цианистый водород и примеси), можно затем пропускать через ловушку или туманоуловитель 26, а затем в абсорбционную колонну (не показана).

Как показано на фиг. 1, закалочная емкость 10 содержит первую часть 28 и вторую часть 30, причем первая часть 28 расположена ниже второй части 30. Первая часть 28 закалочной емкости 10 содержит впускное отверстие 14, сконструированное для приема газового потока или выходящего потока 12 реактора, причем газовый поток или выходящий поток 12 реактора содержит акрилонитрил и аммиак. Вторая часть 30 закалочной емкости 10 содержит многоуровневую распылительную систему 34, которая сконструирована для приема водного потока или охлаждающей жидкости 16, причем водный поток или охлаждающая жидкость 16 содержит кислоту 36. Кислоту 36 можно вводить по трубопроводу 38 в охлаждающую жидкость 16 в точке 40. Кислота 36 может быть любой подходящей кислотой, например серной кислотой (такой как 98%-ная серная кислота). Охлаждающая жидкость 16 содержит выходящий поток, выходящий из нижней части 42 закалочной емкости 10 по трубопроводу 44. Воду можно подавать по трубопроводу 46 в закалочную емкость 10 через впускное отверстие 48, или в ином случае можно подавать охлаждающую жидкость 16 в другом месте в контуре рециркуляции жидкости, образованном потоками 17, 44, и 65. Охлаждающая жидкость 16 циркулирует по трубопроводу 44 и назад в трубопроводы 18, 20, 22 и 24 при помощи насоса 50. Продувочный поток 67 можно отводить как часть жидкого выходящего потока, выходящего по трубопроводу 44, для поддержания относительно постоянного уровня жидкости в нижней части закалочной емкости, компенсируя жидкость, подаваемую по трубопроводам 38 и 46. Продувочный поток 67 удаляет образованные продукты реакции нейтрализации (например, сульфат аммония), а также пригоден для предотвращения накопления нежелательных продуктов в контуре рециркуляции жидкости, таких как продукты коррозии и тяжелые органические материалы. Выходящий поток,

- 3 032744 выходящий из нижней части 42 закалочной емкости 10, можно отводить по трубопроводу 44 в точке 52 перелива.

Многоуровневая система распыления 34 содержит по меньшей мере первую форсуночную стойку 54, соответствующую трубопроводу 18, и вторую форсуночную стойку 56, соответствующую трубопроводу 20. Как показано на фиг. 1, многоуровневая система распыления 34 также содержит форсуночную стойку 58, соответствующую трубопроводу 22, и форсуночную стойку 56, соответствующую трубопроводу 24. Форсуночные стойки 54, 56, 58 и 60 проходят, по существу, по диаметру 62 закалочной емкости

10. Как показано, форсуночная стойка 54 расположена ниже форсуночной стойки 56 и, по существу, параллельно форсуночной стойке 56. Форсуночная стойка 58 расположена выше форсуночной стойки 56 и ниже форсуночной стойки 60. Форсуночная стойка 58, по существу, параллельна форсуночной стойке 60.

Все форсуночные стойки 54, 56, 58 и 60 могут содержать ряд распылителей (не показаны на фиг. 1). Распылители могут проходить, по существу, по диаметру или хордам закалочной емкости 10, которые перпендикулярны диаметру 62 закалочной емкости 10. Каждый распылитель может содержать два или более удлинителя (не показаны на фиг. 1). Каждый удлинитель может проходить, по существу, перпендикулярно его соответствующему распылителю. Каждый удлинитель может содержать распылительную форсунку на конце его соответствующего удлинителя, причем каждая распылительная форсунка направлена вниз. Согласно аспекту каждая форсунка распылительной системы 34 может быть сконструирована для распыления вниз охлаждающей жидкости 16, причем каждая струя в виде пустотелого конуса имеет центр, равноудаленный от стенок струи в виде пустотелого конуса. Согласно аспекту форсунки каждой форсуночной стойки могут находиться на таком расстоянии, что часть первой струи в виде пустотелого конуса охлаждающей жидкости из первой форсунки первой форсуночной стойки перекрывается частью второй струи в виде пустотелого конуса охлаждающей жидкости из второй форсунки первой форсуночной стойки для обеспечения перехлеста охлаждающей жидкости с центом перехлеста.

Охлажденный отходящий газ, содержащий акрилонитрил (включая побочные продукты, такие как ацетонитрил, цианистый водород и примеси), вместе с туманом может затем подниматься вверх от многоуровневой распылительной системы 34 в туманоуловитель 26. Туманоуловитель 26 сконструирован для удаления тумана из охлажденного отходящего газа. Туманоуловитель 26 расположен ниже по потоку относительно второй части 30 закалочной емкости 10. Туманоуловитель 26 может содержать систему 100 распыления воды. Система 100 распыления воды сконструирована для распыления воды на поверхность 102 туманоуловителя 26, причем объединение капель снижается, и соответственно снижаются образование загрязнения и образование полимера на поверхностях 102 туманоуловителя 26. Как показано на фиг. 1, система 100 распыления воды содержит водопровод 104, который подает воду в форсуночную стойку 106 через впускное отверстие 108.

При использовании в настоящем документе туман относится к суспензии капель жидкости в газе. Согласно одному аспекту размер капель может находиться в диапазоне от приблизительно 0,1 до приблизительно 1000 мкм, согласно другому аспекту от приблизительно 0,1 до приблизительно 50 мкм, согласно другому аспекту от приблизительно 0,1 до приблизительно 15 мкм, согласно другому аспекту от приблизительно 1 до приблизительно 1000 мкм, согласно другому аспекту от приблизительно 1 до приблизительно 500 мкм, согласно другому аспекту от приблизительно 1 до приблизительно 100 мкм, согласно другому аспекту от приблизительно 1 до приблизительно 50 мкм, согласно другому аспекту от приблизительно 1 до приблизительно 15 мкм, согласно другому аспекту от приблизительно 5 до приблизительно 1000 мкм, согласно другому аспекту от приблизительно 5 до приблизительно 500 мкм, согласно другому аспекту от приблизительно 5 до приблизительно 100 мкм, согласно другому аспекту от приблизительно 5 до приблизительно 50 мкм, согласно другому аспекту от приблизительно 5 до приблизительно 15 мкм, согласно другому аспекту от приблизительно 10 до приблизительно 1000 мкм, согласно другому аспекту от приблизительно 10 до приблизительно 500 мкм, согласно другому аспекту от приблизительно 10 до приблизительно 100 мкм и согласно другому аспекту от приблизительно 10 до приблизительно 15 мкм.

Форсуночная стойка 106 может содержать ряд распылителей (не показаны на фиг. 1). Распылители стойки 106 могут проходить, по существу, по диаметру или хордам закалочной емкости 10, которые перпендикулярны диаметру 62 закалочной емкости 10. Каждый распылитель форсуночной стойки 106 может содержать два или более удлинителя (не показаны на фиг. 1). Каждый удлинитель может проходить, по существу, перпендикулярно его соответствующему распылителю. Каждый удлинитель может содержать распылительную форсунку на конце его соответствующего удлинителя, причем каждая распылительная форсунка направлена вверх. Согласно аспекту каждая форсунка системы 100 распыления воды может быть сконструирована для распыления вверх струи воды в виде полного конуса, причем каждая струя в виде полного конуса имеет центр, равноудаленный от стенок струи в виде полного конуса. Согласно аспекту форсунки форсуночной стойки 106 могут находиться на таком расстоянии, что часть первой струи воды в виде полного конуса из первой форсунки форсуночной стойки 106 перекрывается частью второй струи воды в виде полного конуса из второй форсунки форсуночной стойки 106 для обеспечения перехлеста воды с центом перехлеста.

Направленную вверх струю 110 воды из форсунки форсуночной стойки 106 на поверхности 102 ту

- 4 032744 маноуловителя 26 можно регулировать и/или осуществлять по времени автоматическим регулятором или таймером 112. Регулятор 112 может регулировать открытие и закрытие клапана 114 посредством канала 116 связи. Как показано на фиг. 1, туманоуловитель 26 может содержать шевронное устройство или горизонтальные шевроны 118 с поверхностями 102. Шевронное устройство или горизонтальные шевроны 118 проходят по поперечному сечению туманоуловителя 26. Форсунки 120 форсуночной стойки 106 сконфигурированы для обеспечения направленной вверх струи 110 воды, предпочтительно в виде струй в виде полного конуса, на поверхности 102, при этом предотвращая или снижая образование загрязнителей и полимера на поверхностях 102. Хотя шевронное устройство 118 показано на фиг. 1, как указано ранее, предотвращающий образование тумана или концентрирующий материал или конструкцию можно выбирать из группы, состоящей из шайб из стальной шерсти, перегородок и устройств шевронного типа.

Быстро охлажденный или охлажденный отходящий газ, содержащий акрилонитрил (включая побочные продуты, такие как ацетонитрил, цианистый водород и примеси), после прохождения через туманоуловитель 26 может выходить из закалочной емкости 10 в виде потока 13 газа. Поток 13 газа может проходить по трубопроводу 15 в абсорбционную колонну (не показана).

Согласно аспекту регулятор 11 может быть сконструирован для обработки одного или нескольких сигналов, соответствующих измеренным параметрам, например температуре, измеренной регулятором температуры (не показан на фиг. 1). Регулятор 11 может быть сконструирован для определения того, является ли измеренный параметр больше или меньше заранее определенного диапазона значений параметра. Специалисты в данной области техники поймут, что согласно настоящему изобретению измеренный параметр может быть любым подходящим параметром, применимым при работе закалочной емкости, например температурой, измеренной регулятором температуры в заранее определенном месте, или уровнем жидкости, измеренным регулятором уровня (не показаны на фиг. 1) в сборнике 45 закалочной емкости 10, или регулятором расхода (не показан на фиг. 1). Регулятор 11 может быть сконструирован для регулирования работы одного или нескольких устройств посредством линий связи или беспроводного соединения (не показано на фиг. 1), если измеренный параметр меньше или больше заранее определенного диапазона значений параметра. Например, регулятор 11 может быть сконструирован для регулирования количества потока, подаваемого в закалочную емкость 10, например таких потоков, как выходящий поток реактора 12, вода (подаваемая по трубопроводу 46 в закалочную емкость 10) и/или охлаждающая жидкость 16 (включая кислоту 36, подаваемую по трубопроводу 38). Специалисты в данной области техники поймут, что согласно настоящему изобретению регулятор 11 может быть сконструирован для регулирования работы насоса 50 и/или работы других насосов и/или клапанов, связанных с вышеуказанными потоками, для соответствия заранее определенному диапазону. Специалисты в данной области техники поймут, что регулятор 11 может быть сконструирован для регулирования работы клапана 114 или регулятора 112, который, в свою очередь, может быть сконструирован для регулирования работы клапана 114. Специалисты в данной области техники поймут, что регулятор 11 может быть сконструирован для регулирования работы другого устройства (устройств), таких как насос (не показан), связанный с потоком воды в форсуночную стойку 106 через впускное отверстие 108. Специалисты в данной области техники поймут, что регулятор 11 или аналогичный регулятор может быть расположен удаленно от регулятора температуры, регулятора уровня или регулятора потока (не показаны на фиг. 1), может быть расположен вместе с регулятором температуры, регулятором уровня или регулятором потока или содержать его.

На фиг. 2 представлена схематическая блок-схема вида сбоку туманоуловителя 27 в емкости 11, который отделен от закалочной емкости 10 согласно по меньшей мере одному аспекту настоящего изобретения. Туманоуловитель 27 может быть таким же или, по существу, аналогичным туманоуловителю 26, показанному на фиг. 1. На фиг. 2 туманоуловитель 27 содержит систему 101 распыления воды. Система 101 распыления воды может быть такой же или, по существу, аналогичной системе 100 распыления воды, показанной на фиг. 1. Быстро охлажденный или охлажденный отходящий газ выходит из закалочной емкости 10 в виде потока 19 газа. Поток 19 газа может проходить по трубопроводу 21 в емкость 11. После прохождения через туманоуловитель 27 в емкость поток газа может выходить из емкости 11 в виде потока 23 газа. Поток 23 газа может проходить по трубопроводу 25 в абсорбционную колонну (не показана). Жидкость, попадающую в нижнюю часть емкости 11, можно удалять из емкости 11 в виде жидкости 62.

На фиг. 3 показана блок-схема способа 300 согласно аспектам настоящего изобретения. Способ 300 можно проводить при помощи устройства, описанного ранее. Стадия 301 включает контакт охлажденного потока газа при помощи поверхности туманоуловителя, причем поверхность туманоуловителя эффективна для удаления тумана из охлажденного потока газа. Стадия 302 включает распыление воды на поверхность туманоуловителя в количестве и способом, эффективным для снижения образования загрязнителя на поверхности туманоуловителя. Специалисты в данной области техники поймут, что согласно настоящему изобретению способ может включать дополнительные стадии. Например, способ может также включать прием отходящего газа в первой части закалочной емкости. Способ может включать распыление охлаждающей жидкости из системы распыления охлаждающей жидкости во вторую часть закалочной емкости. Способ может включать контакт распыленной охлаждающей жидкости с потоком

- 5 032744 газа в закалочной емкости для получения охлажденного потока газа. Способ может включать удаление тумана из потока охлажденного газа, выходящего из второй части закалочной емкости. Стадия удаления из потока охлажденного газа может включать контакт тумана с поверхностью туманоуловителя, причем поверхность туманоуловителя сконструирована для удаления тумана из охлажденного отходящего газа. Способ может включать распыление воды в туманоуловитель или на его поверхность, причем образование загрязнителя на поверхности туманоуловителя снижается. Специалисты в данной области техники поймут, что согласно настоящему изобретению поток отходящего газа может содержать акрилонитрил и аммиак, и что охлаждающая жидкость может содержать кислоту. Стадия распыления воды может включать распыление воды со скоростью от приблизительно 1 до 2 галлонов в минуту (т.е. от приблизительно 3,79 до 7,57 л/мин) на поверхность туманоуловителя. Стадия распыления воды может включать распыление воды на поверхность туманоуловителя с интервалами приблизительно каждые 5-10 мин при работе охлаждающей емкости. Стадия распыления воды может включать распыление воды на поверхность туманоуловителя в течение от приблизительно 5 до приблизительно 600 с. Распыление воды может включать распыление воды на поверхность туманоуловителя в течение от приблизительно 30 до приблизительно 60 с.

Хотя в вышеуказанном описании настоящее изобретение было описано в отношении его некоторых предпочтительных вариантов осуществления, и многие подробности были указаны с целью иллюстрации, специалистам в данной области техники будет очевидно, что изобретение допускает дополнительные варианты осуществления, и что некоторые подробности, описанные в настоящем документе, могут значительно изменяться без отклонения от основных принципов настоящего изобретения. Следует понимать, что признаки настоящего изобретения допускают модификацию, изменение, видоизменения или замену без отклонения от сущности и объема настоящего изобретения или от объема формулы изобретения. Например, габариты, число, размер и форму различных компонентов можно изменять для соответствия конкретным применениям. Следовательно, конкретные варианты осуществления, показанные и описанные в настоящем документе, представлены только с целями иллюстрации.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Устройство для извлечения акрилонитрила из потока отходящего газа, содержащее закалочную емкость с первой частью и второй частью, причем первая часть расположена ниже второй части;

причем первая часть закалочной емкости имеет впускное отверстие, сконструированное для приема потока отходящего газа;

причем вторая часть закалочной емкости содержит систему распыления охлаждающей жидкости, причем система распыления охлаждающей жидкости сконструирована для приема охлаждающей жидкости;

причем система распыления охлаждающей жидкости содержит первый набор форсунок, причем первый набор форсунок сконструирован для распыления охлаждающей жидкости вниз;

туманоуловитель, причем туманоуловитель расположен ниже по потоку относительно второй части закалочной емкости, причем туманоуловитель содержит средства туманоулавливания, причем средства туманоулавливания сконструированы для удаления тумана из охлажденного отходящего газа, причем туман представляет собой суспензию капель жидкости в охлажденном отходящем газе, причем туманоуловитель содержит распылительную систему;

причем распылительная система содержит второй набор форсунок, причем второй набор форсунок сконструирован для распыления на средства туманоулавливания в количестве и способом для уменьшения капель жидкости на средствах туманоулавливания.
2. Устройство по п.1, в котором по меньшей мере одна форсунка второго набора форсунок сконструирована для распыления струи воды в виде полного конуса.
3. Устройство по п.1, в котором по меньшей мере одна форсунка второго набора форсунок сконструирована для распыления струи воды на средства туманоулавливания.
4. Устройство по п.3, в котором по меньшей мере одна форсунка второго набора форсунок сконструирована для распыления струи воды, которая перекрывается отчасти струей воды из другой форсунки второго набора форсунок.
5. Устройство по п.1, в котором средства туманоулавливания проходят по поперечному сечению потока охлажденного отходящего газа.
6. Устройство по п.1, в котором средства туманоулавливания выбраны из группы, состоящей из шайб из стальной шерсти, перегородок и устройств шевронного типа.
7. Устройство по п.6, в котором средства туманоулавливания содержат множество шевронов.
8. Устройство по п.7, в котором множество шевронов представляют собой горизонтальные шевроны.
9. Устройство по п.1, в котором второй набор форсунок содержит, по меньшей мере, первую, вторую и третью распылительные форсунки для воды в ряду, причем вторая распылительная форсунка для

- 6 032744 воды находится на первом расстоянии от первой распылительной форсунки для воды и на втором расстоянии от третьей распылительной форсунки для воды, причем первое расстояние равняется второму расстоянию.
10. Устройство по п.9, в котором второй набор форсунок расположен на расстоянии от средства туманоулавливания от приблизительно 30 до 61 см.
11. Устройство по п.10, в котором второй набор форсунок сконструирован для обеспечения распыления от приблизительно 3,5 до 7,75 л/мин из каждой форсунки.
12. Устройство по п.1, в котором вода представляет собой чистую воду.
13. Устройство по п.1, содержащее регулятор, причем регулятор сконструирован для регулирования потока воды в систему распыления воды.
14. Устройство по п.13, в котором регулятор сконструирован для регулирования потока воды в систему распыления воды так, чтобы поток воды в систему распыления воды поступал с интервалами приблизительно каждые 5-10 мин при работе закалочной емкости.
15. Устройство по п.1, в котором регулятор сконструирован для регулирования длительности подачи потока воды из второго набора форсунок на средства туманоулавливания от приблизительно 5 до приблизительно 600 с.
16. Устройство по п.15, в котором регулятор сконструирован для регулирования длительности подачи потока воды из второго набора форсунок на средства туманоулавливания от приблизительно 30 до приблизительно 60 с.
17. Устройство по п.1, в котором форсунки сконструированы таким образом, чтобы струя воды в виде полного конуса по меньшей мере из одной форсунки второго набора форсунок имела угол распыления от приблизительно 30 до 90°.
18. Устройство по п.17, в котором форсунки сконструированы таким образом, чтобы струя воды в виде полного конуса по меньшей мере из одной форсунки второго набора форсунок имела угол распыления приблизительно 70°.
19. Устройство по п.1, в котором туманоуловитель расположен в закалочной емкости.
20. Устройство по п.1, в котором туманоуловитель расположен в емкости вне закалочной емкости.
21. Способ непрерывного производства акрилонитрила с использованием устройства по пп.1-20, включающий приведение в контакт охлаждающей жидкости с потоком отходящего газа для получения потока охлажденного отходящего газа, содержащего акрилонитрил, со средствами туманоулавливания и распыление воды на средства туманоулавливания.
22. Способ по п.21, в котором основную часть потока охлажденного отходящего газа приводят в контакт со средствами туманоулавливания.
23. Способ по п.22, в котором, по существу, весь поток охлажденного отходящего газа приводят в контакт со средствами туманоулавливания.
24. Способ по п.21, в котором, по меньшей мере, некоторую часть струи воды приводят в контакт, по существу, со всеми средствами туманоулавливания.
25. Способ по п.21, в котором основная часть воды течет прямотоком с потоком охлажденного отходящего газа.
26. Способ по п.21, в котором основную часть воды распыляют на средства туманоулавливания выше по потоку.
27. Способ по п.21, в котором основную часть воды распыляют через по меньшей мере три распылительные форсунки.
28. Способ по п.21, в котором основную часть воды распыляют периодически.
29. Способ по п.21, в котором, по существу, всю воду распыляют периодически.
30. Способ по п.21, в котором основную часть распыляемой воды применяют к средствам туманоулавливания в течение от 5 до 15% времени работы.
31. Способ по п.21, в котором поток отходящего газа содержит акрилонитрил и аммиак, а охлаждающая жидкость содержит кислоту.