[发明专利]丙烯腈反应装置中未反应氨的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及丙烯腈反应装置中未反应氨的处理方法。

背景技术

在丙烯腈生产过程中会有10％左右的未反应氨需要被吸收从反应物流中分离出来。虽然有技术可以降低反应器出口氨的含量，但仍有大量未反应氨的存在。目前生产工艺主要是通过硫酸洗涤从而吸收未反应氨，硫铵废水直接注入深井处理，或经硫铵回收工段回收结晶硫铵，或硫铵焚烧制成SO₃，再经吸收制成硫酸回系统循环使用。也有部分专利通过磷酸、磷酸二氢铵或二者混合物中和回收未反应氨。

专利CN1204620A公开了一种用于从产生烯腈或甲基丙烯腈反应区中获得的反应器流出后中回收未反应氨的方法，用磷酸铵水溶液骤冷上述反应器流出物，其中，在所述溶液中的铵离子与磷酸根离子之比为约0.7-1.3，优选为1.0-1.2。为了除去吸收液中的废余有机物，方法中加入了湿式氧化单元，湿式氧化反应在约200℃-650℃的温度和600-3000磅/平方英寸的压力下进行。

专利CN101027252A公开了一种从蒸汽流中回收和循环氨的改良方法，该方法包括在至少两个阶段中用磷酸铵的水溶液骤冷反应器流出物，从而捕获流出物中的氨组分。通过加热磷酸铵水溶液可以回收年捕获的氨，然后将该磷酸铵水溶液循环。在循环前，通过湿式氧化可以降去磷酸铵水溶液中所含的污染物。

但现有技术中，来自氨氧化反应器的高氨产品气流经贫铵吸收液吸收后的低氨产品气流中仍残留显著量的氨，从而影响产品质量的提高。现有技术中通过精馏装置实现氨的回收利用，精馏单元而要大量能量来维持，所以能耗高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中未反应氨吸收不完全、能耗高的问题，提供一种新的丙烯腈反应装置中未反应氨的处理方法。该方法具有氨吸收完全、能耗低的优点。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

丙烯腈反应装置中未反应氨的吸收方法，包括以下步骤：

从氨氧化反应器中出来的高氨产品气流6在急冷塔1与贫铵吸收液14接触吸收高氨产品气流中未反应的氨，得到富铵吸收液8及低氨产品气流7；将富铵吸收液8在汽提塔2内经汽提塔汽提气9汽提除去挥发性有机组分10，再在分离装置3中分离除去浮于上层的轻组分11和沉于下层的重组分12，然后在解析塔4内经加热和解析塔汽提气13汽提得到粗氨气流15及贫铵吸收液14，贫铵吸收液14返回急冷塔1用于未反应氨的吸收；粗氨气流15与含氧气体16经催化湿式氧化反应器5反应后得到纯氨物流17；其中，贫铵吸收液中含有选自磷酸、磷酸二氢铵或硫酸中的至少一种吸收剂。挥发性有机组分(10)优选返回急冷塔1。贫铵吸收液中的吸收剂优选包括：(a)磷酸和磷酸二氢铵中的至少一种；和(b)硫酸；更优选贫铵吸收液中S/P摩尔比为0.01-0.5，其中S表示硫元素，P表示磷元素；上述技术方案中贫铵吸收液pH值优选为2-6.5。上述技术方案中优选贫铵吸收液14中P元素的质量含量为3％～8％。

上述技术方案中，分离装置3优选具有排出轻组分11的上出口。

上述技术方案中，分离装置3优选具有排出重组分11的下出口。

上述技术方案中，贫铵吸收液的温度优选为50-85℃。

上述技术方案中，汽提塔汽提气9和/或解析塔汽提气13优选为对汽提物呈惰性的气体。

上述技术方案中，对汽提物呈惰性的气体优选为水蒸汽、空气和氮气中的至少一种。

上述技术方案中，所述重组分12为高聚物和/或催化剂粉末。

上述技术方案中，所述贫铵吸收液14以水为溶剂。

上述技术方案中，解析塔温度优选为150-250℃。

上述技术方案中，解析塔压力优选为相应温度下的解析塔内溶液的饱和蒸汽压。

上述技术方案中，湿式氧化反应器内反应温度优选为150-300℃，压力优选为5MPa-12MPa。

上述技术方案中，含氧气体为空气、纯氧及氧含量为35-50v％的富氧气体。氧含量为35-50v％的富氧气体可以将氧气混合于惰性稀释气中，常用的惰性稀释剂均可以用于本发明，例如氮气、二氧化碳、氦气、氖气、氩气等。本发明实施例中富氧气体中的惰性稀释剂均采用氮气。