JP6579661B2 - 急冷排出物のための改良されたミスト除去装置の運転 - Google Patents

Description

本開示は、アクリロニトリル又はメタクリロニトリル生産における急冷排出物のための改良されたミスト除去装置の運転に関する。

アクリロニトリル及びメタクリロニトリル生産のための様々なプロセス及びシステムが公知であり、例えば、米国特許第３，９３６，３６０号明細書、米国特許第３，４３３，８２２号明細書、米国特許第３，３９９，１２０号明細書、及び米国特許第３，５３５，８４９号明細書を参照されたい。プロピレン、アンモニア、及び酸素（空気成分として）がアクリロニトリル反応器に供給され、アクリロニトリル反応器は、触媒を含み、流動床として作動する。従来の実施方法は、反応器に供給されたプロピレン量に対して供給原料中の超過量のアンモニアで反応器を作動するようになっている。余分なアンモニアの一部は、プロピレンと結合してアクリロニトリルを生成する前に、極端な状態に起因して反応器内で燃焼する。一般に「過剰アンモニア」と呼ばれる残りの余分のアンモニアは、排ガスで反応器から流出する。次に、通常、このガスは冷却器を通って急冷容器に入り過剰アンモニアが除去される。例えば、米国特許第３，９３６，３６０号明細書、米国特許第４，１６６，００８号明細書、米国特許第４，３３４，９６５号明細書、米国特許第４，３４１，５３５号明細書、米国特許第５，８９５，６３５号明細書、及び米国特許第６，７９３，７７６号明細書を参照されたい。

米国特許第３，９３６，３６０号明細書 米国特許第３，４３３，８２２号明細書 米国特許第３，３９９，１２０号明細書 米国特許第３，５３５，８４９号明細書 米国特許第４，１６６，００８号明細書 米国特許第４，３３４，９６５号明細書 米国特許第４，３４１，５３５号明細書 米国特許第５，８９５，６３５号明細書 米国特許第６，７９３，７７６号明細書

過剰アンモニアを除去する従来のプロセス及びシステムは、いくつかの共通要因及び１つの共通の問題を有する。従来のプロセス及びシステムは、典型的には硫酸アンモニウムの形態の過剰アンモニアを除去してその硫酸アンモニウムを最小処理費用で回収しようとするものである。硫酸アンモニウムは、過剰アンモニアを除去するためにアクリロニトリル反応器からの排出物流を急冷するための硫酸の一般的な使用に由来する反応生成物である。これは、本技術分野において説明する従来のプロセス及びシステムの共通の問題となっている。硫酸アンモニウム回収費用を最小限に抑えるために、アクリロニトリルプロセスの生産効率の固有の損失がある。排出物流の中のアクリロニトリル生成物の回収及び効率的な方法での過剰アンモニアの除去は、本技術分野において説明する従来のプロセス及びシステムで認識されていない又は未解決の現在の技術的課題となっている。

従来のプロセス及びシステムは、排ガス流から過剰アンモニアを除去するようにデザインされた方法で酸を含む水溶液流を分散する噴霧構成を備える。従来の噴霧構成は、暖かいガス及び冷却器液体の混合により生成された微細ミストのキャリーオーバーという問題を生じる。典型的には、従来のプロセス及びシステムは、蒸気及び液体流の接触を可能にするようにデザインされた容器に液体流を分散するためのノズルシステムを有する。典型的には、この接触により様々な成分を含むミストが生成される。これらの成分の一部は、アンモニア及び過剰アンモニアを除去するために使用される酸に由来するアンモニア塩類を含む。アンモニア及びアンモニア塩類を含むミストがガス流から除去されない場合、これはアクリロニトリル蒸気が液体流に変換されるステップまでのプロセスを通じて持続することになる。この時点から後は、ミストの中に存在するアンモニアは、アクリロニトリルの劣化及び重合を引き起こし、プラントの運転効率の低下につながる。

ミスト除去装置の慣用的デザインが存在する。典型的には、従来のミスト除去装置は、ミストを除去するために使用される所与の装置での蒸気速度を克服するために、ミスト中の小さな液滴が十分大きな液滴に凝集する場所を可能にするようにデザインされる。ミストが凝集して液滴になると、アクリロニトリルが液体に吸収され、ポリマーが形成し始める潜在的な場所が生じる。これが発生すると、汚損につながり、これは最終的には、ミスト除去装置又はエントレインメント分離器の効率損失及び／又はシステムの大きな圧力降下につながり、プラントの運転を持続できなくなる。従って、プラントは、ミスト除去装置の汚損物質が除去されるか、又は新規の汚損物質が除去されたミスト除去装置材料又は構造体が、汚損物質を有するミスト除去装置材料又は構造体に置き換えられるまで、オフラインにする必要がある。従来の装置及び方法に関して、プラントの運転は、ミスト除去装置から汚損物質を除去するか又はミスト除去装置の汚損表面を交換するために、約６〜９ヵ月毎の頻度で運転停止することを必要とする場合がある。

従って、本開示の態様は、アクリロニトリル反応器の排ガスからの安全性、有効性、及び経費効率が高いアンモニア除去のデザイン基準を提供することである。具体的には、本発明は、所望の結果を得るためにプロセスで使用される、方法及び急冷容器の形式に関する。

１つの態様において、ガスを急冷する装置を提供する。１つの態様において、装置は、急冷ガス流を供給するように構成された急冷容器と、急冷ガス流を受け入れるように構成されたミスト除去装置とを備える。ミスト除去装置は、ミスト除去装置表面を備え、ミスト除去装置表面は、急冷排ガスからミストを除去するように構成される。ミスト除去装置は、水をミスト除去装置表面上に噴霧するように構成されたノズルを含む水噴霧システムを備える。水噴霧システムは、ミスト除去装置表面上の汚損物質の形成を低減するのに効果的である。

本開示の上記及び他の態様、特徴、及び利点は、添付図面を関連して解釈される例示の実施形態の以下の詳細な説明から明らかになるはずである。

本発明の例示的な実施形態及びその利点のより完全な理解は、同じ参照番号が同じ特徴部を示す添付図面を参酌して以下の説明を参照することにより得ることができる。

本開示の少なくとも１つの態様による急冷容器内の水噴霧システムの側面図の概略的な流れ図である。 本開示の少なくとも１つの態様による急冷容器とは別個の容器内のミスト除去装置の側面図の概略的な流れ図である。 本開示の態様による方法の流れ図である。

１つの態様において、アクリロニトリル及びアンモニアを含む反応器排ガスの急冷のための装置が提供される。装置は、第１の部分及び第２の部分を有する急冷容器を含む。第１の部分は、第２の部分より下方に位置する。急冷容器の第１の部分は、ガス流を受け入れるように構成された入口を備え、ガス流は、アクリロニトリル及びアンモニアを含む。急冷容器の第２の部分は、急冷液体を受け入れるように構成された急冷液体噴霧システムを備え、急冷液体は酸を含む。急冷液体噴霧システムは、急冷液体を下方に噴霧するように構成されたノズルを備える。装置は、ミスト除去装置をさらに備え、ミスト除去装置は、急冷容器の第２の部分の下流側に位置する。ミスト除去装置は、水噴霧システムを備える。水噴霧システムは、ミスト除去装置の表面に水を噴霧するように構成されており、液滴の形成が低減され、付随するミスト除去装置の表面の汚損が低減される。

１つの態様において、ミスト除去装置又はエントレインメント分離器の下側又は上流側に対して時間調整された水噴霧を使用することで、ミスト除去装置の表面上の汚損及びポリマーの形成が低減されるようなやり方で液滴の集積を低減することができ、急冷容器及びミスト除去装置の持続運転を長期間にわたって行うことができる。

本開示の目的は、安全性、有効性、及び経費効率が高い、アクリロニトリル反応器の排ガスからのアンモニア除去のデザイン基準を提供することである。具体的には、本発明は、アクリロニトリル生産設備において、急冷又は接触容器の下流で使用されるミスト除去装置の有効かつ持続された運転のための装置及び方法に関する。以下のデザインの特徴は、例えば、水平構成のシェブロンセクションを有するミスト除去装置を含む、ミスト除去装置又はコアレッサー（coalescer）の優れた性能をもたらすことが分かっている。

出口温度９０°Ｆ〜２００°Ｆ（３２℃〜９３℃）の範囲で変動する場合がある急冷運転温度に無関係に、ミスト除去装置は、少量のアンモニア及びアンモニア塩類を含む急冷液体の微小ミスト液滴を冷却又は急冷排ガスから除去するために、急冷容器の下流側又は上部で使用することができ、冷却された排ガスは、アクリロニトリル、アセトニトリル、及びシアン化水素を含む。選択されたミスト除去装置又はコアレッサーは、急冷容器と一体であるか又は別個の装置要素として独立することができる。

当業者であれば、本開示により、任意の適切な形式のデミスト又は凝集材料又は構造をミスト除去装置で使用できることを理解できるはずである。例えば、デミスト又は凝集材料又は構造は、スチールウールパッド、ベーン、及び山形様式構成からなる群から選択することができる。１つの態様において、ミスト除去装置は、山形様式構成すなわちシェブロンを備える。１つの態様において、山形様式構成すなわちシェブロンは、ミスト除去装置の断面に沿って延在する水平シェブロンを備える。

１つの態様において、完全円錐噴霧ノズルをヘッダ構成に組み込むことができ、完全円錐噴霧ノズルは、隣接する完全円錐噴霧ノズルから均一に離間される。１つの態様において、完全円錐噴霧ノズルは、ミスト除去装置の入口表面から約１〜２フィート（約０．３〜０．６メートル）に位置することができる。完全円錐噴霧ノズルの各々は、利用可能な入口水圧に基づいて毎分１〜２ガロン（約３．５リットル〜約７．７５リットル）の水をノズルから噴霧することができるサイズとすることができる。１つの態様において、浄水源は、本サービスにおける設備の目詰まり又は汚損傾向を増大させることがあり何らかの固形物の付加を防ぐために備えることができる。浄水は、例えば、地方自治体の水源などの未処理水を指す。

いつの態様において、自動コントローラは、作動時に均等間隔で噴霧ノズルに対する最大水圧を可能にするように構成することができる。最大水圧区間の間の時間は、約１〜約３０分とすることができる。１つの態様において、最大水圧区間の間の時間は、５〜１０分毎とすることができる。１つの態様において、ノズルからミスト除去装置への水の噴霧の持続時間は、約５〜約６００秒の範囲とすることができる。好適な実施形態において、ノズルからミスト除去装置への水の噴霧の持続時間は、約３０〜６０秒とすることができる。

当業者であれば、本開示により、ミスト除去装置又はデミスタへの浄水の噴霧は、運転時にミスト除去装置の表面の中又は上に集積したポリマー及び急冷水の何らかの小さな集積物の浄化を可能にすることを理解できるはずである。これらの汚損物質を除去することにより、ミスト除去装置の運転を少なくとも最大５年の長期間にわたって持続することができる。少なくとも最大５年の期間に延長することで、汚損物質浄化用のミスト除去装置の運転停止は、急冷容器の典型的な保守のための運転停止と同じ時期に発生するように調整することができる。少なくとも汚損物質浄化のための最大５年に延長されたこの期間は、ミスト除去装置の汚損物質浄化のために６〜９ヵ月毎にプラントの運転停止を必要とする従来の装置及び方法よりもはるかに長い。

１つの態様において、急冷ガス排出物流の主要部は、ミスト除去装置表面に接触する。この態様において、急冷ガス排出物流の約９５％又はそれ以上、別の態様において、約９６％又はそれ以上、別の態様において、約９７％又はそれ以上、別の態様において、約９８％又はそれ以上、及び別の態様において、約９９％又はそれ以上がミスト除去装置表面に接触する。

別の態様において、水噴霧の少なくとも一部は、ミスト除去装置表面の実質的に全てに接触する。この態様において、水噴霧の約９５％又はそれ以上、別の態様において、約９６％又はそれ以上、別の態様において、約９７％又はそれ以上、別の態様において、約９８％又はそれ以上、及び、別の態様において、約９９％又はそれ以上が、ミスト除去装置表面に接触する。

完全円錐噴霧ノズルの噴霧角は、ミスト除去装置に入る水噴霧パターンの過剰な偏向を防止するために、約３０〜９０°、好ましくは約７０°の角度とすることができる。

以下、図面を参照して本開示の装置及び方法を詳細に説明する。

図１は、本開示の少なくとも１つの態様による急冷容器内の水噴霧システムの側面図の概略的な流れ図である。急冷容器１０は、反応器排出物１２を急冷するように構成することができる。反応器排出物１２は、触媒の存在下で反応ゾーン（図示せず）においてプロパン又はプロピレン、アンモニア及び酸素含有ガスの直接反応により取得することができる。反応器排出物１２は、導管１４を通って急冷容器１０に移送され、高温の反応器排ガスは、管路１８、２０、２２、及び２４を通って急冷容器１０に流入する水溶液流すなわち急冷液体１６との接触により冷却される。（アセトニトリル、シアン化水素などの副産物及び不純物を含む）アクリロニトリルを含有する冷却排ガスは、次に、エントレインメント又はミスト除去装置２６を通過し、次に、吸収カラム（図示せず）に送られる。

図１に示すように、急冷容器１０は、第１の部分２８及び第２の部分３０を備え、第１の部分２８は、第２の部分３０より下方に位置する。急冷容器１０の第１の部分２８は、ガス流つまり反応器排出物１２を受け入れるように構成された入口１４を備え、ガス流つまり反応器排出物１２は、アクリロニトリル及びアンモニアを含む。急冷容器１０の第２の部分３０は、水溶液流又は急冷液体１６を受け入れるように構成された多層噴霧システム３４を備え、水溶液流又は急冷液体１６は酸３６を含む。酸３６は、管路３８を介して連結部４０で急冷液体１６に追加することができる。酸３６は、任意の適切な酸、例えば硫酸（９８％硫酸など）とすることができる。排出物を含む急冷液体１６は、急冷容器１０の底部４２から流出して管路４４を通る。水は、管路４６から入口４８を通って急冷容器１０に追加すること、もしくは、液体流１７、４４、及び６５により形成された液体リサイクルループの他の場所で急冷液体１６に追加することができる。急冷液体１６は、ポンプ５０を使用して循環され、管路４４を通って管路１８、２０、２２、及び２４に戻る。急冷容器の底部で比較的一定の液位を維持するために、パージ流６７は、管路４４を通って流出する液体排出物の一部として抜き取ることができ、管路３８及び４６を通って追加される液体を相殺する。パージ流６７は、生成された中和反応生成物（例えば、硫酸アンモニウム）を除去し、これはさらに腐食生成物及び重量有機物質など、液体リサイクルループに望ましくない生成物の蓄積を防止するのに有用である。急冷容器１０の底部４２から流出する排出物は、吸い出し点５２において管路４４から抜くことができる。

多層噴霧システム３４は、少なくとも管路１８に対応する第１の噴霧バー５４、及び管路２０に対応する第２の噴霧バー５６を備える。図１に示すように、多層噴霧システム３４は、同様に管路２２に対応する噴霧バー５８及び管路２４に対応する噴霧バー５６を備える。噴霧バー５４、５６、５８、及び６０は、急冷容器１０の直径６２の実質的に全体にわたって延在する。図示するように、噴霧バー５４は、噴霧バー５６の下方に位置し、噴霧バー５６に対して実質的に平行である。噴霧バー５８は、噴霧バー５６より上方に位置しかつ噴霧バー６０より下方に位置する。噴霧バー５８は、噴霧バー６０に対して実質的に平行である。

噴霧バー５４、５６、５８、及び６０の各々は、一連の噴霧アーム（図１では図示せず）を各々備えることができる。噴霧アームは、急冷容器１０の直径６２に直交する急冷容器１０の直径又は弦（ｃｈｏｒｄ）の実質的に全体にわたって延びることができる。各噴霧アームは、２又は３以上のエクステンダ（図１では図示せず）を備えることができる。各エクステンダは、それぞれの噴霧アームに実質的に直交して延びることができる。各エクステンダは、それぞれのエクステンダの端部に噴霧ノズルを備えることができ、各噴霧ノズルは下方に向く。１つの態様において、噴霧システム３４の各ノズルは、急冷液体１６の中空円錐噴霧を下方に噴霧するように構成することができ、各中空円錐噴霧は、中空円錐噴霧の壁部から等距離の中心部を定める。１つの態様において、各噴霧バーのノズルは離間することができ、第１の噴霧バーの第１のノズルからの急冷液体の第１の中空円錐噴霧の一部は、第１の噴霧バーの第２のノズルからの急冷液体の第２の中空円錐噴霧の一部とオーバーラップして、オーバーラップ中心部を有する急冷液体のオーバーラップをもたらす。

次に、ミストと一緒にアクリロニトリル（アセトニトリル、シアン化水素などの副産物及び不純物を含む）を含む冷却排ガスは、多層噴霧システム３４からミスト除去装置２６まで上昇することができる。ミスト除去装置２６は、ミストを冷却排ガスから除去するように構成される。ミスト除去装置２６は、急冷容器１０の第２の部分３０の下流に位置する。ミスト除去装置２６は、水噴霧システム１００を備えることができる。水噴霧システム１００は、ミスト除去装置２６の表面に水を噴霧するように構成され、液滴の凝集が低減され、付随する汚損の形成及びミスト除去装置２６の表面１０２上のポリマーの形成が低減される。図１に示すように、水噴霧システム１００は、入口１０８を介して水を噴霧バー１０６に供給する水管路１０４を備える。

本明細書で使用する場合、「ミスト」は、ガス中の液滴の懸濁物を指す。１つの態様において、液滴サイズは、約０．１〜約１０００ミクロン、別の態様において、約０．１〜約５０ミクロン、別の態様において、約０．１〜約１５ミクロン、別の態様において、約１〜約１０００ミクロン、別の態様において、約１〜約５００ミクロン、別の態様において、約１〜約１００ミクロン、別の態様において、約１〜約５０ミクロン、別の態様において、約１〜約１５ミクロン、別の態様において、約５〜約１０００ミクロン、別の態様において、約５〜約５００ミクロン、別の態様において、約５〜約１００ミクロン、別の態様において、約５〜約５０ミクロン、別の態様において、約５〜約１５ミクロン、別の態様において、約１０〜約１０００ミクロン、別の態様において、約１０〜約５００ミクロン、別の態様において、約１０〜約１００ミクロン、及び別の態様において、約１０〜約１５ミクロンの範囲とすることができる。

噴霧バー１０６は、一連の噴霧アーム（図１では図示せず）を備えることができる。スプレー１０６の噴霧アームは、急冷容器１０の直径６２に直交する急冷容器１０の直径又は弦の実質的に全体にわたって延びることができる。噴霧バー１０６の各噴霧アームは、２又は３以上のエクステンダ（図１では図示せず）を備えることができる。各エクステンダは、それぞれの噴霧アームに実質的に直交して延びることができる。各エクステンダは、それぞれのエクステンダの端部に噴霧ノズルを備えることができ、各噴霧ノズルは上向きである。１つの態様において、水噴霧システム１００の各ノズルは、水の完全円錐噴霧を上方に噴霧するように構成することができ、各完全円錐噴霧は、完全円錐噴霧の壁部から等距離の中心部を定める。１つの態様において、噴霧バー１０６のノズルは離間することができ、噴霧バー１０６の第１のノズルからの水の第１の完全円錐噴霧の一部は、噴霧バー１０６の第２のノズルから水の第２の完全円錐噴霧の一部とオーバーラップし、オーバーラップ中心部を有する水のオーバーラップをもたらす。

噴霧バー１０６のノズルからミスト除去装置２６の表面１０２への水１１０の上向きの噴霧は、自動化されたコントローラつまりタイマー１１２により制御及び／又は時間調整することができる。コントローラ１１２は、通信回線１１６を経由して弁１１４の開閉を制御することができる。図１に示すように、ミスト除去装置２６は、山形構成つまり表面１０２を有する水平シェブロン１１８を備えることができる。山形構成つまり水平シェブロン１１８は、ミスト除去装置２６の断面に沿って延びる。噴霧バー１０６のノズル１２０は、表面１０２への、水１１０の上向き噴霧、好ましくは完全円錐噴霧を行うように構成されるので、表面１０２上での汚損物質及びポリマーの形成が防止又は低減される。図１は山形構成１１８を示すが、前述のように、デミスト又は凝集材料又は構造は、スチールウールパッド、ベーン、及び山形様式構成から成る群から選択することができる。

アクリロニトリル（アセトニトリル、シアン化水素などの副産物及び不純物を含む）を含む急冷又は冷却された排ガスは、ミスト除去装置２６を通った後、ガス流１３として急冷容器１０から流出することができる。ガス流１３は、導管１５を通って吸収カラム（図示せず）に送ることができる。

１つの態様において、コントローラ１１は、測定されたパラメータ、例えば、温度コントローラ（図１では図示せず）によって測定された温度に対応する１又は２以上の信号を処理するように構成することができる。コントローラ１１は、測定されたパラメータが所定のパラメータ範囲を上回るか又は下回るかを判定するように構成することができる。当業者であれば、本開示により、測定されたパラメータは急冷容器の運転において有用な任意の適切なパラメータであることを理解できるはずであり、例えば、温度コントローラが測定した所定の位置での温度、又は、急冷容器１０のブート４５内の液面コントローラ（図１では図示せず）又は流れコントローラ（図１では図示せず）が測定した液位である。コントローラ１１は、測定されたパラメータが所定のパラメータ範囲を下回る又は上回る場合、通信回線又は無線通信（図１では図示せず）を経由して１又は２以上の装置の運転を調整するように構成することができる。例えば、コントローラ１１は、急冷容器１０に運ばれた流量、例えば、反応器排出物１２等の流れ、（急冷容器１０に管路４６を通って運ばれる）水、及び／又は（管路３８を通って運ばれた酸３６を含む）急冷液体１６の量を調整するように構成することができる。当業者であれば、本開示により、コントローラ１１は、所定の範囲を満たすためにポンプ５０の作動及び／又は上記の流れに関連した他のポンプ及び／又は弁の作動を制御するように構成できることを理解できるはずである。当業者であれば、コントローラ１１は、弁１１４又はコントローラ１１２の作動を制御するように構成でき、コントローラ１１２は、弁１１４の作動を制御するように構成できることを理解できるはずである。当業者であれば、コントローラ１１は、入口１０８を介した噴霧バー１０６への水流に関連したポンプ（図示せず）等の他の装置の作動を制御するように構成できることを理解できるはずである。当業者であれば、コントローラ１１又は類似のコントローラは、温度コントローラ、液面コントローラ、又は流れコントローラ（図１では図示せず）から遠く離れて配置することができること、又は温度コントローラ、液面コントローラ、又は流れコントローラの場所に配置してこれらを含むことができることを理解できるはずである。

図２は、少なくとも本開示の１つの態様による急冷容器１０とは別個の容器１１内のミスト除去装置２７の側面図の概略的な流れ図である。ミスト除去装置２７は、図１に示すミスト除去装置２６と同じ又は実質的に同じとすることができる。図２において、ミスト除去装置２７は、水噴霧システム１０１を備える。水噴霧システム１０１は、図１に示す水噴霧システム１００と同じ又は実質的に同じとすることができる。急冷又は冷却排ガスは、ガス流１９として急冷容器１０から流出する。ガス流１９は、導管２１を通して容器１１に送ることができる。容器内のミスト除去装置２７を通過した後、ガス流は、ガス流２３として容器１１から流出することができる。ガス流２３は、導管２５を通して吸収カラム（図示せず）に送ることができる。容器１１の底部へ滴下した液体は、液体６２として容器１１から除去することができる。

図３は、本開示の態様による方法３００の流れ図を示す。方法３００は、前述の装置を使用して実行することができる。ステップ３０１は、急冷ガス流をミスト除去装置表面と接触させるステップを含み、ミスト除去装置表面は、ミストを急冷ガス流から除去するのに有効である。ステップ３０２は、ミスト除去装置表面上の汚損物質の形成を低減するのに有効な量及びやり方で水をミスト除去装置表面上に噴霧するステップを含む。当業者であれば、本開示により、本方法は追加のステップを含み得ることを理解できるはずである。例えば、本方法は、急冷容器の第１の部分に対して排ガスを受け入れるステップをさらに含むことができる。本方法は、急冷液体噴霧システムからの急冷液体を急冷容器の第２の部分に噴霧するステップを含むことができる。本方法は、噴霧された急冷液体を急冷容器内でガス流と接触させて急冷ガス流を生成することができる。本方法は、急冷容器の第２の部分から上昇する急冷ガス流からミストを除去するステップを含むことができる。急冷ガス流から除去するステップは、ミストをミスト除去装置表面と接触させるステップを含むことができ、ミスト除去装置表面は、ミストを急冷された排ガスから除去するように構成される。本方法は、水をミスト除去装置表面に又はミスト除去装置表面上に噴霧するステップを含むことができ、ミスト除去装置表面上の汚損物質の形成が低減される。当業者であれば、本開示により、排ガス流は、アクリロニトリル及びアンモニアを含むことができ、急冷液体は、酸を含むことができることを理解できるはずである。水を噴霧するステップは、水をミスト除去装置表面に約１〜２ガロン／分（即ち、約３．７９〜７．５７リットル／分）の割合で噴霧するステップを含むことができる。水を噴霧するステップは、急冷容器の作動中に、水をミスト除去装置表面に５〜１０分毎の間隔で噴霧するステップを含むことができる。水を噴霧するステップは、約５〜約６００秒で水をミスト除去装置表面に噴霧するステップを含むことができる。水の噴霧は、水をミスト除去装置表面に約３０〜約６０秒で噴霧するステップを含むことができる。

前記の明細書において、本開示は、特定の好適な実施形態に関連して説明されかつ多くの詳細内容が例示目的で記載されているが、当業者であれば、本開示は、追加の実施形態が可能であり、本明細書で説明する詳細内容の一部は、本開示の基本原理から逸脱することなく変更できることを理解できるはずである。本開示の特徴部は、本開示の精神及び範囲、又は特許請求の範囲ら逸脱することなく修正、調整、変更、又は置換が可能であることを理解されたい。例えば、様々な構成要素の寸法、数、大きさ、及び形状は、特定の用途に応じて調整することができる。従って、本明細書で例示及び説明する特定の実施形態は、例示を目的とするに過ぎない。

１０ 急冷容器
１１ コントローラ
１２ 反応器排出物
１３ ガス流
１４ 入口
１５ 導管
１６ 急冷液体
１７ 液体流
１８ 管路
２０ 管路
２２ 管路
２４ 管路
２６ ミスト除去装置
２８ 第１の部分
３０ 第２の部分
３４ 多層噴霧システム
３６ 酸
３８ 管路
４０ 連結部
４２ 底部
４４ 管路
４５ ブート
４６ 管路
４８ 入口
５０ ポンプ
５２ 吸い出し点
５４ 第１の噴霧バー
５６ 第２の噴霧バー
５８ 噴霧バー
６０ 噴霧バー
６２ 直径
６５ 液体流
６７ パージ流
１００ 水噴霧システム
１０２ 表面
１０４ 水管路
１０６ 噴霧バー
１０８ 入口
１１０ 水
１１２ タイマー
１１４ 弁
１１６ 通信回線
１１８ 水平シェブロン
１２０ ノズル

Claims (36)

1. 急冷ガス流と、前記急冷ガス流からミストを除去するミスト除去装置表面とを接触させるステップであって、前記ミストは、前記急冷ガス流中の液滴の懸濁物である、前記ステップと、
   水を前記ミスト除去装置表面上に噴霧して前記ミスト除去装置表面上の汚損物質の形成を低減するステップと、
   を含み、
   前記急冷ガス流は、アクリロニトリル及びアンモニアを含む、プロセス。
2. 前記水を噴霧するステップは、水を少なくとも１つのノズルから前記ミスト除去装置表面に１〜２ガロン（３．５リットル〜７．７５リットル）／分の割合で噴霧するステップを含む、請求項１に記載のプロセス。
3. 前記噴霧するステップは、急冷容器作動時に、水を前記ミスト除去装置表面に５〜１０分毎の間隔で噴霧するステップを含む、請求項１に記載のプロセス。
4. 前記噴霧するステップは、水を前記ミスト除去装置表面に５〜６００秒で噴霧するステップを含む、請求項１に記載のプロセス。
5. 前記噴霧するステップは、水を前記ミスト除去装置表面に３０〜６０秒で噴霧するステップを含む、請求項４に記載のプロセス。
6. 前記噴霧するステップは、水及び酸を前記ミスト除去装置表面上に噴霧して前記ミスト除去装置表面上の汚損物質の形成を低減するステップを含む、請求項１に記載のプロセス。
7. アクリロニトリルを連続生産するためのプロセスであって、急冷液体と、排ガス流とを接触させてアクリロニトリル及びアンモニアを含む急冷ガス排出物流を生成するステップと、前記急冷ガス排出物流とミスト除去装置表面と接触させるステップと、水を前記ミスト除去装置表面に噴霧するステップとを含む、プロセス。
8. 前記急冷ガス排出物流の９５％又はそれ以上は、前記ミスト除去装置表面に接触する、請求項７に記載のプロセス。
9. 前記急冷ガス排出物流の９８％又はそれ以上は、前記ミスト除去装置表面に接触する、請求項８に記載のプロセス。
10. 前記水噴霧の少なくとも一部は、前記ミスト除去装置表面の実質的に全てに接触する、請求項７に記載のプロセス。
11. 前記水は、前記急冷ガス排出物流と並行して流れる、請求項７に記載のプロセス。
12. 前記水は、前記ミスト除去装置表面の上流側表面上へ噴霧される、請求項７に記載のプロセス。
13. 前記水は、少なくとも３つの噴霧ノズルを通して噴霧される、請求項７に記載のプロセス。
14. 前記水噴霧は、間欠的である、請求項７に記載のプロセス。
15. 前記水噴霧の大部分は、作動時間の５〜１５％にわたって前記ミスト除去装置表面に施される、請求項７に記載のプロセス。
16. 排ガス流からアクリロニトリルを回収するための装置であって、
    第１の部分と第２の部分とを有する急冷容器と、
    ミスト除去装置と、
    を備える装置であって、
    前記第１の部分は、前記第２の部分より下方に位置し、
    前記急冷容器の前記第１の部分は、排ガス流を受け入れるように構成された入口を有し、
    前記急冷容器の前記第２の部分は、急冷液体噴霧システムを備え、前記急冷液体噴霧システムは、急冷液体を受け入れるように構成され、
    前記急冷液体噴霧システムは、第１のノズルセットを備え、前記第１のノズルセットは、前記急冷液体を下向きに噴霧するように構成され、
    前記ミスト除去装置は、前記急冷容器の第２の部分の下流側に位置し、前記ミスト除去装置は、ミスト除去装置表面を備え、前記ミスト除去装置表面は、急冷排ガスからミストを除去するように構成され、前記ミスト除去装置は、噴霧システムを備え、前記ミストは、前記急冷ガス流中の液滴の懸濁物であり、
    前記噴霧システムは、第２のノズルセットを備え、前記第２のノズルセットは、前記ミスト除去装置表面上の汚損物質の形成を低減する量及びやり方で水を前記ミスト除去装置表面に噴霧するように構成される、装置。
17. 前記第２のノズルセットのうちの少なくとも１つのノズルは、円錐噴霧の水を噴霧するように構成される、請求項１６に記載の装置。
18. 前記第２のノズルセットのうちの少なくとも１つのノズルは、水を前記ミスト除去装置表面の表面に上向きに噴霧するように構成される、請求項１６に記載の装置。
19. 前記第２のノズルセットのうちの少なくとも１つのノズルは、前記第２のノズルセットのうちの別のノズルからの水の噴霧と一部がオーバーラップする水を噴霧するように構成される、請求項１８に記載の装置。
20. 前記ミスト除去装置表面は、前記ミスト除去装置の断面に沿って延在する、請求項１６に記載の装置。
21. 前記ミスト除去装置表面は、スチールウールパッド、ベーン、及びシェブロンから成る群から選択される、請求項１６に記載の装置。
22. 前記ミスト除去装置表面は、複数のシェブロンを備える、請求項２１に記載の装置。
23. 前記複数のシェブロンは、水平シェブロンである、請求項２２に記載の装置。
24. 前記第２のノズルセットは、直列の少なくとも第１、第２、及び第３の水噴霧ノズルを備え、前記第２の水噴霧ノズルは、前記第１の水噴霧ノズルから第１の距離で離間し、かつ前記第３の水噴霧ノズルから第２の距離にて離間し、前記第１の距離は、前記第２の距離と同じである、請求項１６に記載の装置。
25. 前記第２のノズルセットは、前記ミスト除去装置表面から１〜２フィート（３０ｃｍ〜６１ｃｍ）だけ離間される、請求項２４に記載の装置。
26. 前記第２のノズルセットは、各ノズルから１〜２ガロン（３．５リットル〜７．７５リットル）／分で噴霧できるように構成される、請求項２５に記載の装置。
27. 前記水は、浄水である、請求項１６に記載の装置。
28. コントローラを備え、前記コントローラは、前記水噴霧システムへの水流を制御するように構成される、請求項１６に記載の装置。
29. 前記コントローラは、前記水噴霧システムへの水流を制御するように構成され、前記水噴霧システムへの前記水流は、前記急冷容器の作動時に５〜１０分毎の間隔にて発生する、請求項２８に記載の装置。
30. 前記コントローラは、前記第２のノズルから前記ミスト除去装置表面への水流の持続時間を５〜６００秒に制御するように構成される、請求項２８に記載の装置。
31. 前記コントローラは、前記第２のノズルから前記ミスト除去装置表面への水流の持続時間を３０〜６０秒に制御するように構成される、請求項３０に記載の装置。
32. 前記第２のノズルセットの前記少なくとも１つのノズルからの円錐噴霧の水は、３０〜９０°の噴霧角を有する、請求項１６に記載の装置。
33. 前記第２のノズルセットの前記少なくとも１つのノズルからの前記円錐噴霧の水は、７０°の噴霧角を有する、請求項３２に記載の装置。
34. 前記ミスト除去装置は、前記急冷容器内に位置する、請求項１６に記載の装置。
35. 前記ミスト除去装置は、前記急冷容器の外側の容器内に位置する、請求項１６に記載の装置。
36. 前記排ガス流は、アクリロニトリル及びアンモニアを含み、前記急冷液体は、酸を含む、請求項１６に記載の装置。

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