[发明专利]粗乙腈与丙烯腈的分离

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制造丙烯腈和甲基丙烯腈的改进的设备和工艺。具体而言，本发明涉及一种用于将乙腈与丙烯腈分离的改进的设备和工艺。

背景技术

用于制造丙烯腈和甲基丙烯腈的各种工艺和系统是已知的；例如，见美国专利号3,399,120；3,442,771；5,703,268；5,869,730；和6,107,509。常规工艺提供了将丙烯腈与粗乙腈分离，粗乙腈是有价值的副产物。用于将丙烯腈与粗乙腈分离的常规工艺通常涉及使用至少两个塔：第一塔和第二塔。第一塔(也称为回收塔)构造成大致将丙烯腈和氰化氢(HCN)与乙腈分离。

图1示出了用于将丙烯腈与粗乙腈分离的常规工艺。如图1所示，来自丙烯腈吸收器(未示出)的进料流1发送至第一塔10。进料流1通常包含丙烯腈、氰化氢(HCN)、乙腈和水。基本没有乙腈的水流2从第二塔20的底部处或附近再循环至第一塔10的上部，以便于通过提取蒸馏来将乙腈与丙烯腈和HCN分离。含有丙烯腈、HCN和来自进料1的水中的一部分的流3从第一塔10的顶部移除。含有水和乙腈的液流4作为进料从第一塔10的底部发送至第二塔20。来自第二塔20的蒸气流5发送至第一塔10，以提供用于第一塔10中的蒸馏所需的热。含有乙腈、水和少量丙烯腈和HCN的粗乙腈流6从第二塔20的顶部移除。基本没有丙烯腈、HCN和乙腈且不作为水流2再循环回到第一塔10的剩余水流7在第二塔20的底部处或附近从第二塔20排出。

图2示出了用于将丙烯腈与粗乙腈分离的另一常规工艺。如图2所示，来自丙烯腈吸收器(未示出)的进料流101发送至第一塔110。进料流101通常包含丙烯腈、氰化氢(HCN)、乙腈和水。基本没有乙腈的水流102从第一塔110的底部处或附近再循环至第一塔110的顶部，以便有助于通过提取蒸馏来将乙腈与丙烯腈和HCN分离。未从第一塔110的底部再循环至顶部的流102的部分从塔110作为流107排出。含有丙烯腈、HCN和来自进料流101的水中的一部分的流103从第一塔110的顶部移除。含有来自第一塔110的水和乙腈的蒸气侧流104作为进料发送至第二塔120。含有来自第二塔120的水和少量乙腈的液流105发送至第一塔110，以用于进一步汽提(strip)乙腈。含有乙腈、水和少量丙烯腈和HCN的粗乙腈流106从第二塔120的顶部移除。为基本没有丙烯腈、HCN和乙腈的水的流108从第二塔120的底部排出。

需要两个塔系统的常规系统和方法昂贵，且两个塔系统占据大量的土地空间。由于存在两个塔，故常规设备和方法需要两个压力容器，包括两个外壳、两组头部、两组结构和两个容器或塔之间的互连管路、以及用于两个容器或塔的两块土地。

发明内容

因此，本公开的一个方面在于提供一种克服或减少常规方法和设备的缺点的安全、有效且成本效益合算的方法和设备。

一方面，提供了一种设备，其包括塔，塔包括顶部区段、中间区段和底部区段。塔的中间区段构造成接收第一流，第一流包括进料流，进料流包括丙烯腈、氰化氢(HCN)、乙腈和水。塔构造成蒸馏第一流，且从第一流产生第二流，第二流包括基本没有乙腈的水。塔构造成成使第二流从塔的底部区段再循环至塔的顶部区段。塔构造成在单个塔的顶部区段中产生第三流，第三流包括来自第一流的丙烯腈、HCN和水的一部分。塔包括由挡板限定的粗乙腈浓缩区域，粗乙腈浓缩区域位于塔的中间区段中。粗乙腈浓缩区域包括上体积和下体积。塔构造成在粗乙腈浓缩区域的上体积中产生蒸气流，蒸气流包括水和乙腈，其基本没有丙烯腈和HCN。粗乙腈浓缩区域包括上体积中的上出口，上出口构造成允许基本没有丙烯腈和HCN的包括水和乙腈的蒸气流流出塔。

另一方面，一种用于将将乙腈与丙烯腈分离的工艺，包括将包括丙烯腈、HCN、乙腈和水的第一流提供至塔、在塔中蒸馏第一流来产生包括水且基本没有乙腈的第二流、包括丙烯腈、HCN和水的第三流、和包括水和乙腈且基本没有丙烯腈和HCN的第四流。在此方面中，第四流具有大约5到大约18重量%的乙腈。

本公开的以上和其它方面、特征和优点将从其所示实施例的以下详细说明中清楚，实施例将结合附图来阅读。

附图说明

本发明的示范实施例及其优点的更完整的理解可通过考虑附图参照以下说明来获得，在附图中，相似的参考标号指出类似的特征，且其中：

图1为常规设备的示意性流程图；

图2为另一个常规设备的示意性流程图；

图3为根据本公开的至少一个方面的实施例的示意性流程图；