[发明专利]用于酸添加的进口喷嘴

说明书

技术领域

提供了用于将酸供给到水流的装置和过程。更具体来说，提供将聚合物与金属组合以增强抗腐蚀性的进口喷嘴。

背景技术

许多工业过程利用将酸添加到水流。例如，丙烯腈是主要用作用于制造许多种聚合物材料（诸如用于纺织品中和诸如ABS和SAN树脂的树脂中的丙烯酸纤维的聚合物）的单体的重要日用化学制品。在全世界每年生产出的丙烯腈量超过四百万公吨。用于制造丙烯腈或其他烯族不饱和腈（诸如甲基丙烯腈）的最常用过程是使用空气或其他分子氧源作为氧化剂将适合的碳氢化合物（诸如用于制造丙烯腈的丙烯或丙烷或用于制造甲基丙烯腈的异丁烯）在存在氨的氨氧化反应器中反应。这些氧化反应（也称为氨氧化反应）通常在流态化催化剂床中使用固体、颗粒、多相催化剂来催化氨氧化反应并且以可接受的转化和产量提供所需的丙烯腈或甲基丙烯腈。除了产生烯族不饱和腈之外，这种氨氧化反应通常还产生其他产物，诸如乙腈、氰化氢（HCN）和其他副产物。例如，在美国专利号4,503,001、4,767,878、4,863,891和5,093,299中披露用于输送到丙烯腈的碳氢化合物的催化氨氧化的过程，所有这些专利都以引用的方式并入本文。

在用于回收这种碳氢化合物氨氧化（诸如丙烯的氨氧化以形成丙烯腈）的产物的商业惯常做法中广泛使用的过程通常包括以下步骤：a)将来自急冷塔或急冷柱中的氨氧化反应器的流出物与含水急冷液接触以冷却气态流出物；b)将急冷的气态流出物与吸收器中的水接触，从而形成包括氨氧化产物的水溶液；c)使水溶液经历蒸馏柱中的水萃取蒸馏；以及d)从柱顶部去除包含不饱和腈和一些水的第一塔顶馏出蒸汽流，并且从柱底部收集含有水和污染物的液体废物流。诸如丙烯腈的烯族不饱和腈的进一步提纯可以通过将塔顶馏出蒸汽流传送到的第二蒸馏柱以从丙烯腈中去除至少一些杂质并且进一步蒸馏部分提纯的丙烯腈来实现。来自氨氧化反应器的流出物通常含有一定量的氨。因此，急冷柱中所使用的急冷液也可能含有诸如硫酸的强无机酸，从而与氨反应并且由此形成氨的水溶性盐类，诸如硫酸铵。所使用或用完的含有硫酸铵和其他成分的急冷流体通常以对环境安全的方式被处理或处置。

虽然多年以来已经在商业上实践丙烯腈/甲基丙烯腈的制造，但是仍存在其中改进将会具有显著益处的领域。含水急冷液通常通过包括合金的急冷液导管运输到急冷柱。通常将强酸添加到急冷液导管并且将其与流过此导管到达急冷柱的水一起运送并且与其混合。将强酸添加到水以形成运输到急冷柱的急冷液可能产生高度腐蚀性的局部硫酸区域，尤其是在将酸引入到导管中的位置处或其附近。将对改进区域改进以减少的腐蚀性将酸运送到水以形成急冷液。

发明内容

因此，本发明的一个方面提供克服或减少常规过程和装置的缺点的安全、有效且成本有效的过程和装置。

一种进口喷嘴包括具有限定进口开口的第一末端和第二末端的细长聚合物圆筒。该喷嘴包括在细长聚合物圆筒内的通道，该通道对于提供进口开口与出口开口之间的流体连通有效。在一个方面中，金属包住细长聚合物圆筒的至少一部分。在另一个方面中，将金属与出口开口间隔开出口开口的直径的约0至约50倍。

在另一个方面中，进口导管包括内聚合物套筒和外金属套筒。内聚合物套筒包括限定进口开口的第一末端和限定出口开口的第二末端，并且外套筒限定第一末端和第二末端。在一个方面中，聚合物套筒的第二末端延伸超出外金属套筒出口开口的直径的约0至约50倍。

在另一个方面中，一种用于将酸提供到过程流的过程包括通过进口喷嘴将酸供给到过程流。进口喷嘴包括具有限定进口开口的第一末端和第二末端的细长聚合物圆筒。该喷嘴包括在细长聚合物圆筒内的通道，该通道对于提供进口开口与出口开口之间的流体连通有效。在一个方面中，金属包住细长聚合物圆筒的至少一部分。在另一个方面中，将金属与出口开口间隔开出口开口的直径的约0至约50倍。

在另一个方面中，一种用于将酸提供到过程流的过程包括通过进口导管将酸供给到过程流。进口导管包括内聚合物套筒和外金属套筒。内聚合物套筒包括限定进口开口的第一末端和限定出口开口的第二末端，并且外套筒限定第一末端和第二末端。在一个方面中，聚合物套筒的第二末端延伸超出外金属套筒出口开口的直径的约0至约50倍。