TW202330462A - 乙腈分離方法 - Google Patents

Abstract

一種生產乙腈的方法，所述方法包括在脫水（第一）塔中將包含乙腈、丙烯腈、烯丙醇和水（和任選甲醇）的原料料流脫水以產生包含乙腈和丙烯腈、小於1重量%烯丙醇和小於50重量%水和任選氰化氫的脫水乙腈料流；在輕質物（第二）塔中蒸餾脫水乙腈料流以產生包含輕質物的餾出物料流和包含乙腈、丙烯腈、水和任選氰化氫和丙烯腈的塔底物料流；在提取（第三）塔中提取蒸餾塔底物料流以產生包含乙腈和小於200 ppm丙烯腈的提餘料流，和包含水和丙烯腈的提取料流；純化提餘料流以產生產物乙腈料流。

Description

乙腈分離方法

對相關申請的交叉引用

本申請要求2021年12月20日提交的美國臨時申請No. 63/291,765的優先權，其經此引用併入本文。

領域

本公開整體上涉及具有分離乙腈的能力並特別可用於從包含丙烯腈、水、烯丙醇和噁唑（oxazole）和任選甲醇的工業料流中回收乙腈的下游分離方法。

氰碳化合物（Cyanocarbons），例如具有氰基官能團的有機化合物是已知的並廣泛用於各種應用。這些化合物中的許多種，包括丙烯腈，用作單體以製備各種聚合物，如尼龍、聚丙烯腈或丙烯腈丁二烯苯乙烯。幾種生產氰碳化合物的方法是本領域中已知的，並且這些生產方法經常產生包含少量可取的聯產物（co-products）的廢物料流。例如，在工業生產方法的許多常規廢物料流中可能存在乙腈。通常，可以使用眾所周知的分離方案回收這種聯產物乙腈。但是，這些典型的丙烯腈工藝廢物料流分離方案沒有考慮廢物料流中的一些其它雜質，例如甲醇、水、烯丙醇和/或噁唑的存在，它們由於例如雜質具有與乙腈相似的物理性質和與乙腈形成共沸物而使乙腈分離變複雜。

許多回收乙腈的方法是本領域中已知的。例如，美國專利No. 4,362,603公開了通過在三個蒸餾區中在不同壓力下蒸餾而從包含乙腈、水、氰化氫、丙烯腈和其它有機物如噁唑、烯丙醇、丙酮或丙腈的料流中回收乙腈副產物的方法。

作為另一實例，美國專利No. 6,780,289公開了一種純化粗制乙腈的方法，其包括在第一分餾塔中在低於大氣壓下蒸餾粗制乙腈，提取包含乙腈的第一側取餾分，在第二分餾塔中在超大氣壓（super atmospheric pressure）下蒸餾第一側取餾分和從第二蒸餾中提取包含純化乙腈的第二側取餾分。

美國專利No. 11,111,209公開了一種由低純度乙腈原料料流生產高純度乙腈產物的方法。特別地，該專利涉及一種生產銷售級高純度乙腈的方法，其通過(a) 蒸餾原料料流以產生粗制乙腈料流，(b) 處理粗制乙腈料流以產生中間乙腈料流，(c) 在變壓蒸餾系統中純化中間乙腈料流以產生再迴圈料流和乙腈產物料流，(d) 將再迴圈料流再迴圈到第一蒸餾塔，和(e) 蒸餾乙腈產物料流以產生至少98重量%乙腈的純化乙腈產物料流。

儘管這些參考文獻可能涉及乙腈分離，但這些參考文獻沒有考慮從包含較少量的乙腈以及特定濃度的例如丙烯腈、甲醇、水、烯丙醇、氰化氫和/或噁唑的原料料流中回收乙腈的挑戰。因此，需要更有效分離和/或回收副產物乙腈的改進的方法。

本公開涉及一種生產乙腈的方法，所述方法包括在脫水（第一）塔（dehydration (first) column）中例如在小於150 kPa的壓力下將包含乙腈、丙烯腈、烯丙醇和水（和任選甲醇和氰化氫）的原料料流脫水以產生包含乙腈和丙烯腈、小於1重量%烯丙醇和小於50重量%水和任選氰化氫和任選小於20重量%聚合HCN和/或小於25重量%重質物的脫水乙腈料流，並任選產生包含水、烯丙醇、甲醇和重質物的水料流；在輕質物（第二）塔（lights (second) column）中蒸餾脫水乙腈料流以產生包含輕質物和任選噁唑、甲醇和/或丙烯腈的餾出物料流，和包含乙腈、丙烯腈、水和任選氰化氫和/或丙烯腈和/或0.1重量%至20重量%甲醇和/或乙腈-水共沸組合物的塔底物料流；在提取（第三）塔（extraction (third) column）中（逆流）提取蒸餾塔底物料流，任選其中在提取過程中使用促進劑，例如甲醇，以產生包含乙腈和小於200 ppm，例如小於50 ppm，例如小於25 ppm丙烯腈和任選小於200 ppm氰化氫和小於50重量%水，例如小於25重量%水和任選小於1重量%氰化物的提餘料流（raffinate stream），和包含水和丙烯腈的提取料流（extract stream）；純化提餘料流以產生產物乙腈料流。所述純化可包括在乾燥（第四）塔（drying (fourth) column）中蒸餾提餘料流以產生包含乙腈-水共沸物的塔頂物和包含乙腈和低量水的塔底物料流和/或在產物（第五）塔（product (fifth) column）中蒸餾乾燥塔塔底物以產生包含高純度乙腈的產物料流。所述方法可進一步包括將乾燥塔塔頂物再迴圈到脫水塔。乾燥塔塔底物可包含丙腈和小於5重量%水並且其中在產物塔中的蒸餾產生包含大於95重量%乙腈的塔頂物和包含丙腈和任選重質物的塔底物。

如上所述，常規乙腈純化方案涉及包含較少量的乙腈並且不含甲醇的乙腈進料料流的純化。

已經發現，常規乙腈分離方法無法有效地將乙腈與包括例如丙烯腈、甲醇、水、噁唑和烯丙醇的污染組分分離。一個原因在於一些組分，如甲醇會在蒸餾步驟中有害地產生共沸物。常規分離方法中的這種共沸物形成會導致重大問題，包括分離效率降低、最終乙腈產物純度差和較低的乙腈產物收率。原料料流中的其它雜質由於它們的化學結構和物理性質，也會使得以某些下游應用所必需的純度和/或收率從原料中分離乙腈變得複雜化。特別地，由於各種原因，烯丙醇和/或噁唑的分離是困難的。丙烯腈的存在增加了更多的分離挑戰。

某些工藝料流，例如，工業廢物/排放料流，現在已被發現含有較小但明顯量的乙腈。如果有效地實現從這些料流中分離出這種乙腈，可以有利地產生大量的高純度乙腈產物。為此，現在已經發現，通過使用本文公開的特定分離方案，可以從上述較低濃度工藝料流中有效地回收純化乙腈。

特別地，尤其是聯合提取/苛性鹼處理步驟（combined extraction/caustic treatment step）的使用已被發現對尤其除去丙烯腈和氰化氫副產物特別有效。推測這些副產物可有益地與苛性鹼反應以形成更低揮發性化合物，進而促進與乙腈的更高效分離。在一些情況下，可以將丙烯腈含量減少到極低水準，例如小於200 ppm。已經進一步發現，這種低丙烯腈含量（提餘）料流更容易得多地通過後續單元加工，這提供顯著的分離效率改進，例如丙烯腈含量降低到ppb水準。

此外，本發明人已經發現，各種工藝料流（例如提取塔的進料料流）中的各種組分（例如甲醇）濃度當保持在特定濃度，例如0.1重量%至20重量%，或1重量%至5重量%時，充當促進劑。不受制於理論，但推測促進劑能使丙烯腈從乙腈（例如在有機相中）品質傳遞到苛性鹼相中，從而提供額外的分離效率益處。

有益地，與例如最終分離的乙腈產物的純度和/或收率的提高相關的益處遠超過與反應和提取成本相關的任何負面效應。值得注意的是，以前並未認識到提取步驟、苛性鹼處理、甲醇促進和本文公開的其它分離方案單元操作/工藝參數的組合的重要性。

方法

本公開涉及一種生產乙腈的方法，其包括在脫水（第一）塔中將包含乙腈和丙烯腈和任選甲醇、烯丙醇和水的特定原料料流脫水以產生脫水乙腈料流的步驟。脫水乙腈料流包含乙腈和丙烯腈、小於1重量%烯丙醇和小於50重量%水和任選氰化氫。該方法進一步包括在輕質物（第二）塔中蒸餾脫水乙腈料流以產生包含輕質物的餾出物料流和包含乙腈、丙烯腈、水和任選氰化氫和丙烯腈的塔底物料流的步驟。如上所述，該方法使用提取步驟，其中蒸餾塔底物料流在提取（第三）塔中在苛性鹼處理（caustic treatment）下提取，以產生包含乙腈和低量丙烯腈（例如小於200 ppm或小於25 ppm）的提餘料流和包含（稀堿）水（(dilute caustic) water）和丙烯腈（和其它聯產物/雜質，如羥基丙腈）的提取料流。提餘料流可以純化以產生產物乙腈料流。下面更詳細論述這些步驟/參數的每一個。

所公開的方法的進行在一些情況下不需要(氰化氫/丙烯腈)消化步驟（digestion step），這有利地消除工藝複雜性並減少資本支出。

原料料流

所提供的分離方法的原料料流尤其包括乙腈、甲醇、丙烯腈、烯丙醇、氰化氫、噁唑和水。原料料流可包括一個或多個來自其它工業化學工藝，例如丙烯腈、烯丙腈、丁腈、聚丙烯腈、聚醯胺、聚芳醯胺或其組合的生產的廢物料流。在一些情況下，原料料流可能來自中間料流在消化器（digester）中的處理以除去氰化氫，由此產生原料料流。例如，可以合併（和任選處理）來自多個生產有機腈或其衍生物的工藝的廢物料流以形成原料料流。在一些實施方案中，原料料流包括一個或多個來自丙烯腈生產工藝的廢物料流，例如清除料流（purge streams）。在常規丙烯腈生產工藝中，含乙腈的廢物料流在廢熱鍋爐中燃燒以抑制氮氧化物的形成。但是，這一解決方案無法捕集副產物乙腈。但是，在本文公開的方法中，可以加工這些廢物料流以回收乙腈，優選以高純度水準回收乙腈。

在一些實施方案中，原料料流中的乙腈濃度為1重量%至50重量%，例如1重量%至40重量%、2重量%至35重量%、3重量%至30重量%、5重量%至25重量%、10重量%至20重量%、或12重量%至20重量%。就上限而言，原料料流中的乙腈濃度可以小於50重量%，例如小於40重量%、小於35重量%、小於30重量%、小於25重量%、小於20重量%、小於18重量%或小於16重量%。就下限而言，原料料流中的乙腈濃度可以大於1重量%，例如大於2重量%、大於3重量%、大於4重量%、大於5重量%、大於7重量%、大於10重量%、大於12重量%、大於14重量%或大於15重量%。通常，如本文所用，重量百分比基於各自料流的總重量計。例如，關於原料料流，重量百分比包括該原料料流的所有組分。

在一些實施方案中，原料料流進一步包括丙烯腈。原料料流中的丙烯腈濃度可為例如0.05重量%至5重量%，例如0.07重量%至3.5重量%、0.1重量%至2.5重量%、0.1重量%至1.5重量%、0.2重量%至1.2重量%、或0.25重量%至0.75重量%。就上限而言，原料料流中的丙烯腈濃度可以小於5重量%，例如小於3.5重量%、小於2.5重量%、小於1.5重量%、小於1.2重量%、小於1重量%、小於0.75重量%或小於0.5重量%。就下限而言，原料料流中的丙烯腈濃度可以大於0.05重量%，例如大於0.07重量%、大於0.1重量%、大於0.15重量%、大於0.2重量%、大於0.25重量%或大於0.3重量%。

在一些實施方案中，原料料流包含烯丙醇。烯丙醇的濃度可具有如上文對丙烯腈論述的範圍和界限。原料料流中的烯丙醇濃度可為例如0.05重量%至5重量%，例如0.07重量%至3.5重量%、0.1重量%至2.5重量%、0.1重量%至1.5重量%、0.2重量%至1.2重量%、或0.25重量%至0.75重量%。就上限而言，原料料流中的烯丙醇濃度可以小於5重量%，例如小於3.5重量%、小於2.5重量%、小於1.5重量%、小於1.2重量%、小於1重量%、小於0.75重量%或小於0.5重量%。就下限而言，原料料流中的烯丙醇濃度可以大於0.05重量%，例如大於0.07重量%、大於0.1重量%、大於0.15重量%、大於0.2重量%、大於0.25重量%或大於0.3重量%。

在一些實施方案中，原料料流中的水濃度為40重量%至98重量%，例如40重量%至95重量%、45重量%至90重量%、55重量%至85重量%、60重量%至80重量%、或65重量%至75重量%。就上限而言，原料料流中的水濃度可以小於98重量%，例如小於95重量%、小於90重量%、小於85重量%、小於80重量%、小於75重量%或小於72重量%。就下限而言，原料料流中的水濃度可以大於40重量%，例如大於45重量%、大於50重量%、大於55重量%、大於60重量%、大於65重量%或大於68重量%。

在一些實施方案中，原料包含噁唑。原料料流中的噁唑濃度可為例如0.05重量%至5重量%，例如0.07重量%至3.5重量%、0.1重量%至2.5重量%、0.1重量%至1.5重量%、0.2重量%至1.2重量%、或0.25重量%至1重量%。就上限而言，原料料流中的噁唑濃度可以小於5重量%，例如小於3.5重量%、小於2.5重量%、小於1.5重量%、小於1.2重量%、小於1重量%、小於0.75重量%或小於0.5重量%。就下限而言，原料料流中的噁唑濃度可以大於0.05重量%，例如大於0.07重量%、大於0.1重量%、大於0.15重量%、大於0.2重量%、大於0.25重量%或大於0.3重量%。

在一些實施方案中，原料料流進一步包括氰化氫。氰化氫的濃度可具有如上文對噁唑論述的範圍和界限。原料料流中的氰化氫濃度可為例如0.05重量%至5重量%，例如0.07重量%至3.5重量%、0.1重量%至2.5重量%、0.1重量%至1.5重量%、0.2重量%至1.2重量%、或0.25重量%至1重量%。就上限而言，原料料流中的氰化氫濃度可以小於5重量%，例如小於3.5重量%、小於2.5重量%、小於1.5重量%、小於1.2重量%、小於1重量%、小於0.75重量%或小於0.5重量%。就下限而言，原料料流中的氰化氫濃度可以大於0.05重量%，例如大於0.07重量%、大於0.1重量%、大於0.15重量%、大於0.2重量%、大於0.25重量%或大於0.3重量%。

在一些實施方案中，原料料流進一步包括甲醇。在一些情況下，甲醇以特定量存在。因此，分離複雜性變得更加普遍，例如考慮到形成含甲醇的共沸物。原料料流中的甲醇濃度可為例如0.1重量%至20重量%，例如0.5重量%至15重量%、1重量%至15重量%、1重量%至10重量%、2重量%至8重量%、或3重量%至7重量%。就上限而言，原料料流中的甲醇濃度可以小於20重量%，例如小於15重量%、小於12重量%、小於10重量%、小於9重量%、小於8重量%、小於7重量%或小於6重量%。就下限而言，原料料流中的甲醇濃度可以大於0.1重量%，例如大於0.2重量%、大於0.5重量%、大於0.7重量%、大於1重量%、大於1.5重量%、大於2重量%、大於2.5重量%、大於3重量%或大於3.5重量%。

在一些實施方案中，原料料流進一步包括丙腈。丙腈的濃度可具有如上文對烯丙醇和/或丙烯腈論述的濃度範圍和界限。原料料流中的丙腈濃度可為例如0.05重量%至5重量%，例如0.07重量%至3.5重量%、0.1重量%至2.5重量%、0.1重量%至1.5重量%、0.2重量%至1.2重量%、或0.25重量%至0.75重量%。就上限而言，原料料流中的丙腈濃度可以小於5重量%，例如小於3.5重量%、小於2.5重量%、小於1.5重量%、小於1.2重量%、小於1重量%、小於0.75重量%或小於0.5重量%。就下限而言，原料料流中的丙腈濃度可以大於0.05重量%，例如大於0.07重量%、大於0.1重量%、大於0.15重量%、大於0.2重量%、大於0.25重量%或大於0.3重量%。

在一些實施方案中，原料料流進一步包括丙酮。原料料流中的丙酮濃度可為0.008重量%至0.2重量%，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，原料料流中的丙酮濃度可以小於0.2重量%，例如小於0.14重量%、小於0.11重量%、小於0.076重量%、小於0.055重量%、小於0.04重量%、小於0.029重量%、小於0.021重量%、小於0.015重量%或小於0.011重量%。就下限而言，原料料流中的丙酮濃度可以大於0.008重量%，例如大於0.011重量%、大於0.015重量%、大於0.021重量%、大於0.029重量%、大於0.04重量%、大於0.055重量%、大於0.076重量%、大於0.11重量%或大於0.14重量%。

在一些實施方案中，原料料流進一步包括一種或多種其它雜質，通常為小濃度，例如ppm或ppb。這些雜質可包括例如來自有機腈及其衍生物的生產的各種廢物產品。例如，原料料流可包括一種或多種丙烯醯胺、唑類、脂族腈、芳族腈、醇、醛、丙烯醛、福馬林（fumarin）、氰化物鹽、它們的衍生物或其組合。

脫水（水）

該方法包括例如在脫水（第一）塔或塔組合中將原料料流脫水以產生脫水乙腈料流的步驟。脫水乙腈料流包含乙腈和丙烯腈、小於1重量%烯丙醇和小於50重量%水和任選氰化氫和共沸組合物，例如ACN/水共沸組合物。也形成包含高濃度水以及重質物，例如烯丙醇的脫水（水性）塔底物料流。將其再迴圈到該方法的其它地方，例如驟冷塔（quench column），在此其可有利地充當驟冷操作中的補給水。由於該特定分離和塔底物料流的所得含量，實現出乎意料的工藝效率。有益地，運行該蒸餾以除去大部分（即使不是全部）烯丙醇，這有利地促進下游效率。如果沒有特定的純化，塔底物料流不適合此類用途。

脫水蒸餾塔的結構可根據本領域普通技術人員已知的設計廣泛變化，並且可以使用任何合適的塔，只要實現本文所述的分離規範。例如脫水蒸餾塔可包括任何合適的分離裝置或分離裝置的組合。脫水蒸餾塔可包括塔，例如標準蒸餾塔（standard distillation column）、提取蒸餾塔（extractive distillation column）和/或共沸蒸餾塔（azeotropic distillation column）。在一些情況下，術語“脫水蒸餾塔”是指配置為彼此聯合運行的多個蒸餾塔。

一般而言脫水步驟（特別是脫水蒸餾塔）可配置和運行為使得脫水餾出物料流中的水濃度小於原料料流中的水濃度。對所提供的分離方法有益的是，在第一次蒸餾中而非在後來的單元操作中除去中間乙腈料流的大量水以實現能量和成本效率和/或提供具有更高乙腈產物純度的最終產物乙腈料流。

將所提供的分離方法的原料料流脫水以從原料料流中除去很大一部分水，以產生脫水乙腈料流。如上所述，脫水料流中的低水濃度改進下游操作的效率。這隨後導致最終產物乙腈料流的純度和收率改進。脫水步驟可以通過許多方式運行，只要實現足夠的除水，例如，只要產生具有適當低的水含量的脫水料流。在一些情況下，可以使用單個脫水單元。在另一些情況下，可以使用多個單元實現脫水。

在一些實施方案中，脫水乙腈料流中的乙腈濃度為25重量%至95重量%，例如30重量%至90重量%、40重量%至85重量%、50重量%至85重量%、60重量%至85重量%、或65重量%至85重量%。就上限而言，脫水乙腈料流中的乙腈濃度可以小於95重量%，例如小於90重量%、小於85重量%、小於82重量%、小於80重量%或小於78重量%。就下限而言，脫水乙腈料流中的乙腈濃度可以大於25重量%，例如大於30重量%、大於40重量%、大於50重量%、大於60重量%、大於70重量%、大於72重量%。

在一些實施方案中，脫水乙腈料流中的水濃度為0重量%至50重量%，例如0重量%至25重量%、1重量%至30重量%、2重量%至25重量%、5重量%至25重量%、5重量%至20重量%、或10重量%至20重量%。就上限而言，脫水乙腈料流中的水濃度可以小於50重量%，例如小於40重量%、小於30重量%、小於25重量%、小於20重量%或小於15重量%。就下限而言，脫水乙腈料流中的水濃度可以大於0，例如大於0.1重量%、大於1重量%、大於2重量%、大於5重量%、大於10重量%或大於12重量%。

在一些實施方案中，脫水塔底物料流中的水濃度為70重量%至99重量%，例如75重量%至99重量%、80重量%至97重量%、85重量%至96重量%、88重量%至96重量%、或90重量%至96重量%。就上限而言，脫水塔底物料流中的水濃度可以小於99重量%，例如小於98重量%、小於97重量%、小於96重量%、小於95重量%或小於92重量%。就下限而言，脫水塔底物料流中的水濃度可以大於70重量%，例如大於75重量%、大於80重量%、大於85重量%、大於88重量%或大於90重量%。

在一些實施方案中，脫水塔底物料流中的水與脫水餾出物料流中的水的品質比為10:1至200:1，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，脫水塔底物料流中的水與脫水餾出物料流中的水的品質比可以小於200:1，例如小於150:1、小於110:1、小於81:1、小於60:1、小於45:1、小於33:1、小於25:1、小於18:1或小於13:1。就下限而言，脫水塔底物料流中的水與脫水餾出物料流中的水的品質比可以大於10:1，例如大於13:1、大於18:1、大於25:1、大於33:1、大於45:1、大於60:1、大於81:1、大於110:1或大於150:1。

在一些實施方案中，脫水乙腈料流中的烯丙醇濃度為0重量%至3.5重量%，例如0重量%至2重量%、0.01重量%至1.5重量%、或0.01重量%至0.5重量%。就上限而言，脫水乙腈料流中的烯丙醇濃度可以小於3.5重量%，例如小於2重量%、小於1.5重量%、小於1重量%、小於0.7重量%、小於0.5重量%、小於0.3重量%或小於0.2重量%。就下限而言，脫水乙腈料流中的烯丙醇濃度可以大於0重量%，例如大於0.01重量%、大於0.02重量%、大於0.05重量%或大於0.1重量%。在一些情況下，脫水乙腈料流包含很少烯丙醇或甚至不含烯丙醇。有益地，運行該蒸餾以除去大部分（即使不是全部）烯丙醇，這有利地促進下游效率。

在一些實施方案中，脫水塔底物料流中的烯丙醇濃度為0重量%至3重量%，例如0重量%至1.5重量%、0.01重量%至1重量%、0.05重量%至1重量%、0.1重量%至0.5重量%、或0.1重量%至0.4重量%。就上限而言，脫水塔底物料流中的烯丙醇濃度可以小於3重量%，例如小於1.5重量%、小於1重量%、小於0.5重量%或小於0.4重量%。就下限而言，脫水塔底物料流中的烯丙醇濃度可以大於0重量%，例如大於0.01重量%、大於0.05重量%、大於0.1重量%或大於0.2重量%。

在一些實施方案中，脫水乙腈料流中的甲醇濃度為0重量%至20重量%，例如0.1重量%至15重量%、0.5重量%至10重量%、或1重量%至5重量%。就上限而言，脫水乙腈料流中的甲醇濃度可以小於20重量%，例如小於15重量%、小於10重量%、小於8重量%、小於5重量%、小於3重量%或小於2重量%。就下限而言，脫水乙腈料流中的甲醇濃度可以大於0重量%，例如大於0.1重量%、大於0.5重量%、大於0.8重量%或大於1重量%。

在一些實施方案中，脫水塔底物料流中的甲醇濃度為0重量%至20重量%，例如0.1重量%至15重量%、0.5重量%至10重量%、1重量%至8重量%、或2重量%至6重量%。就上限而言，脫水塔底物料流中的甲醇濃度可以小於20重量%，例如小於15重量%、小於10重量%、小於8重量%或小於6重量%。就下限而言，脫水塔底物料流中的甲醇濃度可以大於0重量%，例如大於0.1重量%、大於0.5重量%、大於1重量%或大於2重量%。

在一些實施方案中，脫水乙腈料流中的丙烯腈濃度為0重量%至10重量%，例如0.01重量%至9重量%、0.05重量%至6重量%、0.1重量%至5重量%、或0.2重量%至3重量%。就上限而言，脫水乙腈料流中的丙烯腈濃度可以小於10重量%，例如小於9重量%、小於6重量%、小於5重量%、小於3重量%、小於2重量%或小於1重量%。就下限而言，脫水乙腈料流中的丙烯腈濃度可以大於0重量%，例如大於0.01重量%、大於0.05重量%、大於0.1重量%或大於0.5重量%。

在一些實施方案中，脫水乙腈料流進一步包括噁唑。脫水乙腈料流中的噁唑濃度可以如上文對脫水乙腈料流中的甲醇濃度所論述。

在一些實施方案中，脫水塔底物料流中的重質物濃度為0重量%至20重量%，例如0.1重量%至15重量%、0.5重量%至10重量%、1重量%至8重量%、或2重量%至6重量%。就上限而言，脫水塔底物料流中的甲醇濃度可以小於20重量%，例如小於15重量%、小於10重量%、小於8重量%或小於6重量%。就下限而言，脫水塔底物料流中的甲醇濃度可以大於0重量%，例如大於0.1重量%、大於0.5重量%、大於1重量%或大於2重量%。

在一些實施方案中，脫水蒸餾塔在0.5 kPa至150 kPa，例如1 kPa至125 kPa、10 kPa至100 kPa、25 kPa至100 kPa、或25 kPa至75 kPa的壓力下運行。就上限而言，脫水蒸餾塔運行壓力可以小於150 kPa，例如小於125 kPa、小於100 kPa、小於75 kPa、小於50 kPa或小於35 kPa。就下限而言，去除塔蒸餾塔運行壓力可以大於0.5 kPa，例如大於1 kPa、大於5 kPa、大於10 kPa、大於20 kPa或大於25 kPa。在這些壓力下的運行在一些情況下提供上述益處。

該蒸餾（例如第一塔）在較低壓力下，例如在真空壓力（小於100 kPa、小於75 kPa、小於50 kPa或小於40 kPa）下運行以改進分離。使用真空塔作為第一塔已被發現減少第一塔中的氰化氫聚合。聚合氰化氫的減少使得塔上部和頂置裝置的結垢減少，由此增加在需要去除聚合HCN之前該塔的使用時間。這得到優質乙腈產物，特別是因為所得產物具有較少的在紫外線範圍內吸收的組分。此外，這可以有益地在純化過程中盡可能早地減少水量，由此減少再迴圈的材料量。

理論級數（theoretical stages）有利地保持低，例如小於50級、小於45級、小於40級或小於39級。

在一些實施方案中，脫水塔底物料流中的聚合HCN濃度為0重量%至20重量%，例如0.1重量%至15重量%、0.5重量%至10重量%、或1重量%至5重量%。就上限而言，脫水塔底物料流中的聚合HCN濃度可以小於20重量%，例如小於15重量%、小於10重量%、小於8重量%、小於5重量%、小於3重量%、小於2重量%或小於1重量%。就下限而言，脫水塔底物料流中的聚合HCN濃度可以大於0重量%，例如大於0.1重量%、大於0.5重量%、大於0.8重量%或大於1重量%。

在一些情況下，聚合HCN可以收集或保留在塔壁 & 內件的表面上。

蒸餾（輕質物）

該方法進一步包括在輕質物（第二）塔中蒸餾脫水乙腈料流以產生包含輕質物的餾出物料流和包含乙腈、丙烯腈、水和任選氰化氫和丙烯腈的塔底物料流的步驟。輕質物（第二）蒸餾塔可以分離許多輕質有機物，其可任選隨後送往廢熱鍋爐。

在一些實施方案中，塔底物料流中的乙腈濃度為25重量%至95重量%，例如30重量%至90重量%、40重量%至85重量%、50重量%至85重量%、60重量%至85重量%、或65重量%至85重量%。就上限而言，塔底物料流中的乙腈濃度可以小於95重量%，例如小於90重量%、小於85重量%、小於82重量%、小於80重量%或小於78重量%。就下限而言，塔底物料流中的乙腈濃度可以大於25重量%，例如大於30重量%、大於40重量%、大於50重量%、大於60重量%、大於70重量%、大於72重量%。

在一些情況下，乙腈可能以乙腈共沸組合物，例如乙腈-水共沸物（76.1℃）的形式存在於塔底物料流中。

在一些實施方案中，塔底物料流中的甲醇濃度為0重量%至3.5重量%，例如0重量%至2重量%、0.01重量%至1.5重量%、或0.01重量%至0.5重量%。就上限而言，塔底物料流中的甲醇濃度可以小於3.5重量%，例如小於2重量%、小於1.5重量%、小於1重量%、小於0.7重量%、小於0.5重量%、小於0.3重量%或小於0.2重量%。就下限而言，塔底物料流中的甲醇濃度可以大於0重量%，例如大於0.01重量%、大於0.02重量%、大於0.05重量%或大於0.1重量%。在一些情況下，脫水乙腈料流包含很少甲醇或甚至不含甲醇。

氰化氫可能以0重量%至3.5重量%，例如0重量%至2重量%、0.01重量%至1.5重量%、或0.01重量%至0.5重量%的濃度存在。就上限而言，塔底物料流中的氰化氫濃度可以小於3.5重量%，例如小於2重量%、小於1.5重量%、小於1重量%、小於0.7重量%、小於0.5重量%、小於0.3重量%或小於0.2重量%。就下限而言，塔底物料流中的氰化氫濃度可以大於0重量%，例如大於0.01重量%、大於0.02重量%、大於0.05重量%或大於0.1重量%。

在一些實施方案中，塔底物料流中的噁唑濃度可為例如0.05重量%至5重量%，例如0.07重量%至3.5重量%、0.1重量%至2.5重量%、0.1重量%至1.5重量%、0.2重量%至1.2重量%、或0.25重量%至0.75重量%。就上限而言，塔底物料流中的噁唑濃度可以小於5重量%，例如小於3.5重量%、小於2.5重量%、小於1.5重量%、小於1.2重量%、小於1重量%、小於0.75重量%或小於0.5重量%。就下限而言，塔底物料流中的噁唑濃度可以大於0.05重量%，例如大於0.07重量%、大於0.1重量%、大於0.15重量%、大於0.2重量%、大於0.25重量%或大於0.3重量%。

在一些實施方案中，塔底物料流中的丙烯腈濃度為0重量%至3.5重量%，例如0重量%至2重量%、0.01重量%至1.5重量%、或0.01重量%至0.5重量%。就上限而言，塔底物料流中的丙烯腈濃度可以小於3.5重量%，例如小於2重量%、小於1.5重量%、小於1重量%、小於0.7重量%、小於0.5重量%、小於0.3重量%、小於0.2重量%或小於0.1重量%。就下限而言，塔底物料流中的丙烯腈濃度可以大於0重量%，例如大於0.01重量%、大於0.02重量%、大於0.05重量%或大於0.1重量%。在一些情況下，塔底物料流包含很少甲醇或甚至不含甲醇。

在一些實施方案中，輕質物餾出物料流中的乙腈濃度為1重量%至50重量%，例如2重量%至40重量%、5重量%至35重量%、10重量%至30重量%、或15重量%至25重量%。就上限而言，輕質物餾出物料流中的乙腈濃度可以小於50重量%，例如小於40重量%、小於35重量%、小於30重量%或小於25重量%。就下限而言，輕質物餾出物料流中的乙腈濃度可以大於1重量%，例如大於2重量%、大於5重量%、大於10重量%或大於15重量%。也設想了輕質物餾出物料流中的噁唑、甲醇和/或氰化氫的類似濃度。

在一些實施方案中，輕質物餾出物料流中的丙烯腈濃度為1重量%至25重量%，例如2重量%至20重量%、5重量%至18重量%、7重量%至15重量%、或7重量%至12重量%。就上限而言，輕質物餾出物料流中的丙烯腈濃可以小於25重量%，例如小於20重量%、小於18重量%、小於15重量%或小於12重量%。就下限而言，輕質物餾出物料流中的丙烯腈濃可以大於1重量%，例如大於2重量%、大於5重量%、大於7重量%或大於8重量%。

在一些實施方案中，輕質物脫除餾出物料流（lights removal distillate stream）中的丙酮濃度為0.35重量%至8.5重量%，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，輕質物脫除餾出物中的丙酮濃度可以小於8.5重量%，例如小於6.2重量%、小於4.5重量%、小於3.3重量%、小於2.4重量%、小於1.7重量%、小於1.3重量%、小於0.91重量%、小於0.66重量%或小於0.48重量%。就下限而言，輕質物脫除餾出物料流中的丙酮濃度可以大於0.35重量%，例如大於0.48重量%、大於0.66重量%、大於0.91重量%、大於1.3重量%、大於1.7重量%、大於2.4重量%、大於3.3重量%、大於4.5重量%或大於6.2重量%。

該塔在略高於大氣壓下運行並含有46個理論級。在一些實施方案中，輕質物脫除蒸餾塔在50 kPa至250 kPa，例如50 kPa至225 kPa、60 kPa至215 kPa、60 kPa至195 kPa、60 kPa至140 kPa、75 kPa至120 kPa、80 kPa至100 kPa、或85 kPa至95 kPa的壓力下運行。就上限而言，輕質物脫除蒸餾塔運行壓力可以小於250 kPa，例如小於225 kPa、小於215 kPa、小於200 kPa、小於195 kPa、小於175 kPa、小於140 kPa、小於120 kPa、小於100 kPa或小於95 kPa。就下限而言，輕質物脫除蒸餾塔運行壓力可以大於50 kPa，例如大於60 kPa、大於75 kPa、大於80 kPa或大於85 kPa。在這些壓力下的運行在一些情況下提供上述益處。

輕質物脫除蒸餾塔（和通常多個塔）的結構可根據本領域普通技術人員已知的設計廣泛變化，並且可以使用任何合適的塔，只要實現本文所述的分離規範。例如，輕質物脫除蒸餾塔可包括任何合適的分離裝置或分離裝置的組合。輕質物脫除蒸餾塔可包括塔，例如標準蒸餾塔、提取蒸餾塔和/或共沸蒸餾塔。在一些情況下，術語“輕質物脫除蒸餾塔”是指配置為彼此聯合運行的多個蒸餾塔。在一些情況下，一個或多個上述塔，例如輕質物塔可有益地包含含有鋯或不銹鋼或其組合或由鋯或不銹鋼或其組合製成的塔盤。

由於在上方級中的結垢可能性，該塔可設計為具有防結垢塔盤作為精餾段中的內件。這種塔可配備強制迴圈再沸器和帶回流罐的管殼式頂置冷凝器。

提取 / 苛性鹼處理（ Extraction/Caustic Treatment ）

如上所述，該方法使用提取步驟，例如液-液提取（LLE），其還使用苛性鹼處理。在提取步驟的過程中，蒸餾塔底物料流在提取（第三）塔中（在苛性鹼處理下）提取以產生包含乙腈（來自蒸餾塔底物料流的乙腈的至少一部分）和低量丙烯腈（例如小於200 ppm、小於100 ppm或小於25 ppm）的提餘料流和包含水和丙烯腈的提取料流。有益地，所公開的方法在單個提取步驟中實現丙烯腈的苛性鹼反應（caustic reaction）以及其它上述雜質的提取。因此，所公開的方法有利地減少實現合適分離所必需的單元數，這有利於資本支出等的顯著減少。在一些情況下，苛性鹼處理產生由苛性鹼和氰化氫的反應形成的含氰化物的產物，例如金屬氰化物，例如氰化鈉。

本發明人已經發現，在一些情況下，可以使用促進劑（accelerator），例如甲醇以改進提取步驟。可以在提取/苛性鹼處理的過程中使用促進劑。在一些實施方案中，可以在提取/苛性鹼處理的上游位置使用促進劑。在一些情況下，可以在向該塔提供蒸餾塔底物料流之前或同時將促進劑添加到蒸餾塔，例如蒸餾塔底物料流中。在一些情況下，促進劑可以直接供應到（提取）塔中。在一些實施方案中，可以在提取/苛性鹼處理的上游位置使用促進劑。在這樣的情況下，所得到的提取塔進料可包含下述量的促進劑。

促進劑可以變化很大。在一些情況下，促進劑可包含醇（二醇）、醚、（小烷基）酸、醛、胺或酯，或其組合。在一些情況下，促進劑可包含乙醇、1-丙醇、2-丙醇、叔丁醇、1-己醇、乙二醇、丙二醇、甘油、環己醇、三乙胺、木糖醇、乙醇胺、二乙醇胺、嗎啉、三乙醇胺或呱啶或其組合。在一些情況下，促進劑可包含醇，例如甲醇。在一些實施方案中，促進劑是可溶於苛性鹼和乙腈的化合物。

在一些情況下向LLE塔供入濃堿水溶液，例如苛性鹼溶液。例如，提取溶劑可包含鹼性溶劑，例如氫氧化鈉和/或氫氧化鉀。這一名單並非窮舉的並且考慮了其它苛性鹼。作為一個實例，使用大於10%苛性鹼溶液，例如氫氧化鈉溶液，例如大於15%、大於20%、大於25%或大於30%。將苛性鹼與餾出物合併，並且例如以逆流方式進行提取。由此得到提餘物（有機液相）和提取物（水性液相）。

不受制於理論，但相信，苛性鹼溶液有利地起到促進從進料中提取水和/或實現堿催化的丙烯腈水解的作用。

本發明人已經發現，該液-液提取/苛性鹼工藝對（除水外還）含有氰化氫和丙烯腈之類雜質的特定料流，例如餾出物塔底物特別有效。不受制於理論，但推測，這些雜質可能與濃堿溶液反應，例如水解，以形成低揮發性化合物，進而促進與所需乙腈分離。

在一些實施方案中，提取/苛性鹼處理有益地有助於破壞各種料流（例如餾出物塔底物）中可能已形成的乙腈/水共沸組合物。從提取塔的頂部取出提餘物中的脫水乙腈，並從提取塔的底部取出被提取出的水稀釋的堿水溶液。

在一些實施方案中，提取塔的進料料流，例如蒸餾塔底物料流包含促進劑。在一些情況下，甲醇以特定量存在。塔底物料流中的甲醇濃度可為例如0.1重量%至20重量%，例如0.5重量%至15重量%、1重量%至15重量%、1重量%至10重量%、2重量%至8重量%、或3重量%至7重量%。就上限而言，塔底物料流中的促進劑濃度可以小於20重量%，例如小於15重量%、小於12重量%、小於10重量%、小於9重量%、小於8重量%、小於7重量%或小於6重量%。就下限而言，塔底物料流中的促進劑濃度可以大於0.1重量%，例如大於0.2重量%、大於0.5重量%、大於0.7重量%、大於1重量%、大於1.5重量%、大於2重量%、大於2.5重量%、大於3重量%或大於3.5重量%。

提餘物中的丙烯腈濃度特別低。例如，在一些實施方案中，提餘物中的丙烯腈濃度為0 ppb至200 ppm，例如1 ppb至100 ppm、10 ppb至50 ppm、10 ppb至25 ppm、或10 ppb至22 ppm。就上限而言，提餘物中的丙烯腈濃度可以小於200 ppm，例如小於100 ppm、小於50 ppm、小於35 ppm、小於25 ppm、小於22 ppm、小於10 ppm、小於1 ppm、小於100 ppb或小於10 ppb。就下限而言，提餘物中的丙烯腈濃度可以為0 ppb，例如大於1 ppb、大於10 ppb、大於100 ppb或大於1 ppm。在一些情況下，提餘物包含很少丙烯腈或甚至不含丙烯腈。

提餘物還可包含低量氰化氫（如果有的話）。上文對丙烯腈論述的範圍和界限也適用於氰化氫。由於氰化氫如所公開地有效分離，不需要消化單元來實現合適的氰化氫脫除。

這些低丙烯腈含量已被發現能夠提供出乎意料的下游分離效率，例如其中最終產物包含小於50 ppm丙烯腈，例如小於25 ppm、小於10 ppm、小於1 ppm、小於100 ppb或小於50 ppb。

有利地，提餘物中的乙腈含量令人驚訝地純。在一些實施方案中，提餘物中的乙腈濃度為25重量%至95重量%，例如30重量%至90重量%、40重量%至85重量%、50重量%至85重量%、60重量%至85重量%、或65重量%至85重量%。就上限而言，提餘物中的乙腈濃度可以小於95重量%，例如小於90重量%、小於85重量%、小於82重量%、小於80重量%或小於78重量%。就下限而言，提餘物中的乙腈濃度可以大於25重量%，例如大於30重量%、大於40重量%、大於50重量%、大於60重量%、大於70重量%、大於72重量%。

提餘物還包含低量的水。在一些實施方案中，提余物中的水濃度為0重量%至50重量%，例如0重量%至25重量%、1重量%至30重量%、2重量%至25重量%、5重量%至25重量%、5重量%至20重量%、或10重量%至20重量%。就上限而言，提余物中的水濃度可以小於50重量%，例如小於40重量%、小於30重量%、小於25重量%、小於20重量%或小於15重量%。就下限而言，提余物中的水濃度可以大於0，例如大於0.1重量%、大於1重量%、大於2重量%、大於5重量%、大於10重量%或大於12重量%。

提餘物還可能包含共沸組合物，例如丙烯腈-水或乙腈-水共沸組合物。

在一些實施方案中，提餘物包含促進劑。在一些情況下，促進劑以特定量存在。提餘料流中的甲醇濃度可為例如0.1重量%至20重量%，例如0.5重量%至15重量%、1重量%至15重量%、1重量%至10重量%、2重量%至8重量%、或3重量%至7重量%。就上限而言，提餘物中的促進劑濃度可以小於20重量%，例如小於15重量%、小於12重量%、小於10重量%、小於9重量%、小於8重量%、小於7重量%或小於6重量%。就下限而言，提餘物中的促進劑濃度可以大於0.1重量%，例如大於0.2重量%、大於0.5重量%、大於0.7重量%、大於1重量%、大於1.5重量%、大於2重量%、大於2.5重量%、大於3重量%或大於3.5重量%。

所得提取物包含其它雜質，如苛性鹼反應產物，例如金屬氰化物，例如氰化鈉。該更低揮發性化合物（苛性鹼反應產物）可能以0.0001重量%至5.0重量%，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%的量存在於提取料流中。就上限而言，提取料流中的更低揮發性化合物濃度可以小於5.0重量%，例如小於3.0重量%、小於2.0重量%、小於1.5重量%、小於1.0重量%、小於0.7重量%、小於0.5重量%、小於0.1重量%、小於750 ppm、小於500 ppm、小於250 ppm、小於200 ppm或小於100 ppm。就下限而言，提取料流中的更低揮發性化合物濃度可以大於0.01重量%，例如大於0.05重量%、大於0.07重量%、大於0.1重量%或大於0.15重量%。作為一個實例，一些丙烯腈可能反應形成羥基丙腈，並且羥基丙腈可能以這些量存在。

在一些實施方案中，提取料流中的水濃度為30重量%至95重量%，例如40重量%至92重量%、50重量%至90重量%、70重量%至90重量%、或75重量%至85重量%。就上限而言，提取料流中的水濃度可以小於95重量%，例如小於92重量%、小於90重量%或小於85重量%。就下限而言，提取料流中的水濃度可以大於30重量%，例如大於40重量%、大於50重量%、大於60重量%、大於70重量%、大於75重量%或大於80重量%。

在一些情況下，苛性鹼也存在於提取物中。

在一些實施方案中，提取料流中的水與提餘料流中的水的品質比為40:1至900:1，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，提取料流中的水與提餘料流中的水的品質比可以小於900:1，例如小於660:1、小於480:1、小於350:1、小於260:1、小於190:1、小於140:1、小於100:1、小於75:1或小於55:1。就下限而言，提取料流中的水與提餘料流中的水的品質比可以大於40:1，例如大於55:1、大於75:1、大於100:1、大於140:1、大於190:1、大於260:1、大於350:1、大於480:1或大於660:1。

在一些實施方案中，提餘料流中的烯丙醇濃度為0重量%至8重量%，例如0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，提餘料流中的烯丙醇濃度可以小於8重量%，例如小於5重量%、小於3.2重量%、小於2重量%、小於1.3重量%、小於0.8重量%、小於0.5重量%、小於0.3重量%、小於0.2重量%或小於0.13重量%。就下限而言，提餘料流中的烯丙醇濃度可以大於0.08重量%，例如大於0.13重量%、大於0.2重量%、大於0.3重量%、大於0.5重量%、大於0.8重量%、大於1.3重量%、大於2重量%、大於3.2重量%或大於5重量%。也可能存在類似量的噁唑。

在一些實施方案中，提餘料流中的乙腈與水的品質比為60:1至5000:1，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，提餘料流中的乙腈與水的品質比可以小於5000:1，例如小於3200:1、小於2100:1、小於1300:1、小於850:1、小於550:1、小於350:1、小於230:1、小於150:1或小於93:1。就下限而言，提餘料流中的乙腈與水的品質比可以大於60:1，例如大於93:1、大於150:1、大於23-:1、大於350:1、大於550:1、大於850:1、大於1300:1、大於2100:1或大於3200:1。

純化（乾燥和 / 或重質物脫除）

所提供的分離方法進一步包括一個或多個純化單元操作以除去剩餘痕量雜質和/或水。

在一些情況下，在提取/苛性鹼處理後使用乾燥步驟。在一些情況下，使用重質物脫除步驟。例如，可以將重質餾分塔（heavy ends column）的進料分離成包含（高純度）產物乙腈料流的餾出物和塔底重質物料流。

產物乙腈料流中的乙腈濃度可為例如98重量%至100重量%，例如98重量%至99.999重量%、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，產物乙腈料流中的乙腈濃度可以大於98重量%，例如大於98.83重量%、大於99.31重量%、大於99.59重量%、大於99.76重量%、大於99.86重量%、大於99.92重量%、大於99.95重量%、大於99.97重量%、大於99.98重量%或大於99.99重量%。

塔底重質物料流中的乙腈濃度可為例如3.5重量%至45重量%，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34重量%。就上限而言，重質物塔底物料流中的乙腈濃度可以小於45重量%，例如小於35重量%、小於27重量%、小於21重量%、小於16重量%、小於13重量%、小於9.7重量%、小於7.5重量%、小於5.8重量%或小於4.5重量%。就下限而言，重質物塔底物料流中的乙腈濃度可以大於3.5重量%，例如大於4.5重量%、大於5.8重量%、大於7.5重量%、大於9.7重量%、大於13重量%、大於16重量%、大於21重量%、大於27重量%或大於35重量%。

在一些實施方案中，塔底物料流中的重質物濃度為40重量%至98重量%，例如40重量%至95重量%、45重量%至90重量%、55重量%至85重量%、60重量%至80重量%、或65重量%至75重量%。就上限而言，塔底物料流中的重質物濃度可以小於98重量%，例如小於95重量%、小於90重量%、小於85重量%、小於80重量%、小於75重量%或小於72重量%。就下限而言，塔底物料流中的重質物濃度可以大於40重量%，例如大於45重量%、大於50重量%、大於55重量%、大於60重量%、大於65重量%或大於68重量%。

產物乙腈料流中的乙腈與重質物脫除塔底物料流中的乙腈的品質比可為例如4.5:1至90:1，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，產物乙腈料流中的乙腈與重質物脫除塔底物料流中的乙腈的品質比可以小於90:1，例如小於67:1、小於49:1、小於37:1、小於27:1、小於20:1、小於15:1、小於11:1、小於8:1或小於6.1:1。就下限而言，產物乙腈料流中的乙腈與重質物脫除塔底物料流中的乙腈的品質比可以大於4.5:1，例如大於6.1:1、大於8.2:1、大於11:1、大於15:1、大於20:1、大於27:1、大於37:1、大於49:1或大於67:1。

重質物塔底物料流中的丙腈濃度可為例如2重量%至35重量%，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，重質物塔底物料流中的丙腈濃度可以小於35重量%，例如小於26重量%、小於20重量%、小於15重量%、小於11重量%、小於8.4重量%、小於6.3重量%、小於4.7重量%、小於3.5重量%或小於2.7重量%。就下限而言，重質物塔底物料流中的丙腈濃度可以大於2重量%，例如大於2.7重量%、大於3.5重量%、大於4.7重量%、大於6.3重量%、大於8.4重量%、大於11重量%、大於15重量%、大於20重量%或大於26重量%。

在一些實施方案中，重質物塔底物料流中的烯丙醇濃度為0.75 ppm至20 ppm，例如0.75 ppm至5.4 ppm、1 ppm至7.5 ppm、1.4 ppm至10 ppm、2 ppm至14 ppm、或2.8 ppm至20 ppm。就上限而言，重質物塔底物料流中的烯丙醇濃度可以小於20 ppm，例如小於14 ppm、小於10 ppm、小於7.5 ppm、小於5.4 ppm、小於3.9 ppm、小於2.8 ppm、小於2 ppm、小於1.4 ppm或小於1 ppm。就下限而言，重質物塔底物料流中的烯丙醇濃度可以大於0.75 ppm，例如大於1 ppm、大於1.4 ppm、大於2 ppm、大於2.8 ppm、大於3.9 ppm、大於5.4 ppm、大於7.5 ppm、大於10 ppm或大於14 ppm。

所公開的分離方案，例如最終純化步驟對於胺提供出乎意料的分離效率。

在一些實施方案中，本文公開的任何或一些組分/步驟/操作可能被認為是任選的。在一些情況下，所公開的方法可能明確地排除本說明書中的任何或一些上述組分/步驟/操作，例如通過權利要求的措辭。例如，權利要求的措辭可能被修改為指出所公開的方法不使用或不包括一個或多個上述步驟，例如，所公開的方法不使用精加工（finishing）步驟和/或(氰化氫/丙烯腈)消化步驟。

如本文所用，“大於”和“小於”界限也可能包括與其關聯的數位。換言之，“大於”和“小於”可被解釋為“大於或等於”和“小於或等於”。據設想，該措辭可能隨後在權利要求中被修改為包括“或等於”。例如，“大於4.0”可被解釋為並且隨後在權利要求中被修改為“大於或等於4.0”。

實施例

附圖圖解一種示例性分離方案100。如該方案中所示，將原料料流103供入脫水蒸餾塔104。原料料流103的組成包括15.8重量%乙腈、5.2重量%甲醇、0.9重量%氰化氫、71.1%水、0.4重量%烯丙醇、0.7重量%噁唑、0.4重量%丙腈、0.4重量%丙烯腈、0.1重量%丙酮、3.2重量%重質物和大約2重量%其它雜質（包括順式-巴豆腈（cis-crotonitrile）、反式-巴豆腈（trans-crotonitrile）、富馬腈（fumaronitrile）、琥珀腈（succinonitrile）、丙烯醯胺（acrylamide）、丙烯醛氰醇（acrolein cyanohydrin）、馬來腈（maleonitrile）及其混合物）。

原料料流103在脫水蒸餾塔104中的蒸餾產生脫水乙腈料流106和脫水塔底物料流105。蒸餾塔104具有37級並以0.4的回流比運行。蒸餾塔104以33 kPa的頂部壓力和34.5 kPa的底部壓力運行。蒸餾塔104頂部的溫度為46.8℃且蒸餾塔104底部的溫度為72.6℃。

脫水乙腈料流106從原料料流103中回收大於91%的乙腈以及相對低量的水（小於5%）。脫水乙腈料流106的組成包括來自原料料流的乙腈、甲醇、水、烯丙醇、噁唑、丙腈、丙烯腈和丙酮。由於脫水蒸餾塔104的運行，脫水乙腈料流106中的烯丙醇小於0.1 ppm。脫水乙腈料流106的組成包括74.6重量%乙腈、1.8重量%甲醇、2.0重量%氰化氫、13.6%水、1.9重量%噁唑、0.8重量%丙腈、0.8重量%丙烯腈、0.1重量%丙酮、3.2重量%重質物和大約1.1重量%其它雜質（包括順式-巴豆腈、反式-巴豆腈、富馬腈、琥珀腈、丙烯醯胺、丙烯醛氰醇、馬來腈及其混合物）。

脫水蒸餾塔104運行以除去塔底物料流105中的甲醇。在這些條件下，來自原料料流103的甲醇的大於75%保留在塔底物料流105中。脫水塔底物料流105的組成包括來自原料料流的水、甲醇和烯丙醇。脫水塔底物料流105的組成包括92.3重量%水、3.9重量%甲醇、0.4重量%乙腈、0.3重量%烯丙醇、1.5重量%重質物和大約1.5重量%其它雜質（包括丙烯腈、噁唑、丙腈、丙酮、順式-巴豆腈、反式-巴豆腈、富馬腈、琥珀腈、丙烯醯胺、丙烯醛氰醇、馬來腈及其混合物）。

將脫水乙腈料流106供入輕質物脫除塔107。輕質物脫除塔107具有45級並以25的回流比運行。輕質物脫除塔107以115.1 kPa的頂部壓力和117.2 kPa的底部壓力運行。塔107頂部的溫度為64.6℃且塔107底部的溫度為89℃。輕質物脫除塔107產生輕質物餾出物108和輕質物塔底物料流109，其回收94%的乙腈。輕質物塔底物料流109含有極低量的丙烯腈（600重量ppm或更少）。甲醇和噁唑收集在輕質物餾出物108中。輕質物塔底物料流109的組成包括79.5重量%乙腈、14.4重量%水、0.5重量%噁唑、0.9重量%丙腈、0.1重量%丙烯腈、3.5重量%重質物和大約1.2重量%其它雜質（包括順式-巴豆腈、反式-巴豆腈、富馬腈、琥珀腈、丙烯醯胺、丙烯醛氰醇、馬來腈及其混合物）。

將輕質物塔底物料流109供入提取器110。輕質物塔底物料流109在提取器110中的提取產生包含乙腈和低量丙烯腈的提餘料流111和包含水、羥基丙腈和丙烯腈的提取料流112。丙烯腈通過苛性鹼水解發生反應以形成羥基丙腈。經由促進劑進料113將促進劑（特別是甲醇）供入提取器。經由包含75重量%水和25重量%氫氧化鈉的苛性鹼進料114將苛性鹼供入提取器110。促進劑也可能在提取/苛性鹼處理上游的其它位置使用。

提餘料流111包括81.7重量%乙腈、12.1重量%水、0.5重量%噁唑、0.9重量%丙腈、3.5重量%重質物和大約1.2重量%其它雜質（包括順式-巴豆腈、反式-巴豆腈、富馬腈、琥珀腈、丙烯醯胺、丙烯醛氰醇、馬來腈及其混合物）。

將提餘料流111進一步純化，例如乾燥和精加工（finished）。將提餘料流111供入乾燥塔115，其產生乾燥餾出物116和乾燥塔底物117。乾燥塔115具有45級並以1.5的回流比運行。乾燥塔115以194.4 kPa的頂部壓力和195.5 kPa的底部壓力運行。蒸餾塔104頂部的溫度為96.3℃且乾燥塔115底部的溫度為106.2℃。

將乾燥餾出物116送回塔104。將乾燥餾出物116中任何量的乙腈送回以進一步回收。乾燥餾出物116包括78.3重量%乙腈、20.5重量%水、0.9重量%噁唑、0.1重量%丙腈和大約0.2重量%順式-巴豆腈。

乾燥塔底物117富集乙腈並含有低量水（＜75重量ppm）、丙烯腈（＜0.4重量ppm）和噁唑（＜0.1重量ppm）。乾燥塔底物117包括86.6重量%乙腈、2.0重量%丙腈、8.6重量%重質物和大約2.7重量%順式-巴豆腈。

將乾燥塔底物117供入產物塔（重質物塔）118，其產生高純度乙腈119和塔底物（重質物）料流120。重質物塔118具有33級並以2.6的回流比運行。重質物塔118以26.2 kPa的頂部壓力和30.3 kPa的底部壓力運行。蒸餾塔118頂部的溫度為45.2℃且乾燥塔118底部的溫度為62.2℃。該方法以大於99.99重量%乙腈的高純度乙腈119回收產物料流。

重質物料流120含有58.0重量%重質物、18重量%順式-巴豆腈、10.5重量%乙腈和13.5重量%丙腈。

實施方案

設想了下列實施方案。設想了特徵和實施方案的所有組合。

實施方案1：一種生產乙腈的方法，所述方法包括在脫水（第一）塔中將包含乙腈、丙烯腈、烯丙醇和水和任選甲醇的原料料流脫水以產生包含乙腈和丙烯腈、小於1重量%烯丙醇和小於50重量%水和任選氰化氫的脫水乙腈料流；在輕質物（第二）塔中蒸餾脫水乙腈料流以產生包含輕質物的餾出物料流和包含乙腈、丙烯腈、水和任選氰化氫和丙烯腈的塔底物料流；在提取（第三）塔中提取蒸餾塔底物料流以產生包含乙腈和小於200 ppm丙烯腈和或小於1重量%金屬氰化物的提餘料流，和包含水和丙烯腈的提取料流；純化提餘料流以產生產物乙腈料流。

實施方案2：實施方案1的實施方案，其中所述脫水在小於150 kPa的壓力下進行。

實施方案3：實施方案1或2的實施方案，其中在提取過程中使用促進劑。

實施方案4：實施方案1-3任一項的實施方案，其中所述塔底物料流包含0.1重量%至20重量%甲醇。

實施方案5：實施方案1-4任一項的實施方案，其中所述提餘料流包含小於25 ppm丙烯腈。

實施方案6：實施方案1-5任一項的實施方案，其中所述提餘料流包含小於200 ppm氰化氫和小於50重量%水。

實施方案7：實施方案1-6任一項的實施方案，其中所述脫水產生包含水、烯丙醇、甲醇和重質物的水料流。

實施方案8：實施方案1-7任一項的實施方案，其中所述脫水乙腈料流包含小於20重量%聚合HCN。

實施方案9：實施方案1-8任一項的實施方案，其中所述脫水乙腈料流包含小於25重量%重質物。

實施方案10：實施方案1-9任一項的實施方案，其中所述輕質物餾出物料流包含噁唑、甲醇和/或丙烯腈。

實施方案11：實施方案1-10任一項的實施方案，其中輕質物塔底物料流進一步包含乙腈-水共沸組合物。

實施方案12：實施方案1-11任一項的實施方案，其中所述提取逆流進行。

實施方案13：實施方案1-12任一項的實施方案，其中所述提餘料流包含小於25重量%水和小於50 ppm丙烯腈。

實施方案14：實施方案1-13任一項的實施方案，其中所述純化包括在乾燥（第四）塔中蒸餾提餘料流以產生包含乙腈-水共沸物的塔頂物和包含乙腈和低量水的塔底物料流。

實施方案15：實施方案1-14任一項的實施方案，其進一步包括將乾燥塔塔頂物再迴圈到脫水塔。

實施方案16：實施方案1-15任一項的實施方案，其中所述純化進一步包括在產物（第五）塔中蒸餾乾燥塔塔底物以產生包含高純度乙腈的產物料流。

實施方案17：實施方案1-16任一項的實施方案，其中所述乾燥塔塔底物包含丙腈和小於5重量%水，並且其中在產物塔中的蒸餾產生包含大於95重量%乙腈的塔頂物和包含丙腈和任選重質物的塔底物。

儘管已經詳細描述了本公開，但本領域技術人員基於上文的論述、本領域中的相關知識和上文聯繫“背景”和“詳述”論述的參考文獻（其公開內容全部經此引用併入本文）容易看出在本公開的精神和範圍內的修改。此外，應該理解的是，本公開的方面和各種實施方案的部分和在下文和/或所附權利要求書中列舉的各種特徵可以整體或部分組合或互換。在各種實施方案的上述描述中，如本領域技術人員認識到，參考另一實施方案的那些實施方案可以適當地與其它實施方案組合。此外，本領域普通技術人員會認識到，上文的描述僅作為實例並且無意限制本發明。

100:分離方案 103:原料料流 104:脫水蒸餾塔 105:脫水塔底物料流 106:脫水乙腈料流 107:輕質物脫除塔 108:輕質物餾出物 109:輕質物塔底物料流 110:提取器 111:提餘料流 112:提取料流 113:促進劑進料 114:苛性鹼進料 115:乾燥塔 116:乾燥餾出物 117:乾燥塔底物 118:重質物塔 119:高純度乙腈 120:重質物料流

下面參考附圖詳細描述本公開，其中類似數字是指類似部件。 圖1是根據一個實施方案的回收乙腈的方法的示意圖。

100:分離方案

103:原料料流

104:脫水蒸餾塔

105:脫水塔底物料流

106:脫水乙腈料流

107:輕質物脫除塔

108:輕質物餾出物

109:輕質物塔底物料流

110:提取器

111:提餘料流

112:提取料流

113:促進劑進料

114:苛性鹼進料

115:乾燥塔

116:乾燥餾出物

117:乾燥塔底物

118:重質物塔

119:高純度乙腈

120:重質物料流

Claims (19)

1. 一種生產乙腈的方法，所述方法包括： 在脫水（第一）塔中將包含乙腈、丙烯腈、烯丙醇和水的原料料流脫水以產生包含乙腈和丙烯腈、小於1重量%烯丙醇和小於50重量%水和任選氰化氫的脫水乙腈料流； 在輕質物（第二）塔中蒸餾所述脫水乙腈料流以產生包含輕質物的餾出物料流和包含乙腈、丙烯腈、水和任選氰化氫和丙烯腈的塔底物料流； 在提取（第三）塔中提取所述蒸餾塔底物料流以產生包含乙腈和小於200 ppm丙烯腈的提餘料流，和包含水和丙烯腈的提取料流；和 純化所述提餘料流以產生產物乙腈料流。
2. 如請求項1所述的方法，其中所述脫水在小於150 kPa的壓力下進行。
3. 如請求項1所述的方法，其中所述原料料流包含甲醇。
4. 如請求項1所述的方法，其中在所述提取中使用促進劑。
5. 如請求項1所述的方法，其中所述塔底物料流包含0.1重量%至20重量%甲醇。
6. 如請求項1所述的方法，其中所述提餘料流包含小於25 ppm丙烯腈。
7. 如請求項1所述的方法，其中所述提餘料流包含小於200 ppm氰化氫和小於50重量%水。
8. 如請求項1所述的方法，其中所述提餘料流包含小於1重量%金屬氰化物。
9. 如請求項1所述的方法，其中所述脫水產生包含水、烯丙醇、甲醇和重質物的水料流。
10. 如請求項1所述的方法，其中所述脫水乙腈料流包含小於20重量%聚合氰化氫。
11. 如請求項1所述的方法，其中所述脫水乙腈料流包含小於25重量%重質物。
12. 如請求項1所述的方法，其中所述輕質物餾出物料流包含噁唑、甲醇和/或丙烯腈。
13. 如請求項1所述的方法，其中所述輕質物塔底物料流更包含乙腈-水共沸組合物。
14. 如請求項1所述的方法，其中所述提取逆流進行。
15. 如請求項1所述的方法，其中所述提餘料流包含小於25重量%水和小於50 ppm丙烯腈。
16. 如請求項1所述的方法，其中所述純化包括在乾燥（第四）塔中蒸餾所述提餘料流以產生包含乙腈-水共沸物的塔頂物和包含乙腈和低量水的塔底物料流。
17. 如請求項16所述的方法，其更包括將所述乾燥塔塔頂物再迴圈到所述脫水塔。
18. 如請求項16所述的方法，其中所述純化更包括在產物（第五）塔中蒸餾所述乾燥塔塔底物以產生包含高純度乙腈的產物料流。
19. 如請求項18所述的方法，其中所述乾燥塔塔底物包含丙腈和小於5重量%水，並且其中在所述產物塔中的蒸餾產生包含大於95重量%乙腈的塔頂物和包含丙腈和任選重質物的塔底物。