专利名称：丙烯腈反应装置中未反应氨回收再循环利用的方法
技术领域：
本发明涉及一种丙烯腈反应装置中未反应氨回收再循环利用的方法。
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°C 650°C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。以上两专利中为除去水溶液中所含有机物，设有湿式氧化工序，湿式氧化需要较高的温度和压力，能耗高，生产成本高。专利CN101027252A中采用两段式吸收未反应氨，其实一段的铵离子与磷酸根离子之比为1. 3 2，酸性较弱，吸收液中有机物聚合严重，会降低目标产物丙烯腈的产率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中采用湿式氧化导致能耗高的问题，提供一种新的丙烯腈反应装置中未反应氨回收再循环利用的方法。该方法具有能耗低的优点。为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下一种丙烯腈反应装置中未反应氨回收循环利用方法，包括以下步骤(1)从氨氧化反应器中出来的反应气I在急冷塔中与贫铵吸收液I接触吸收反应气中未反应的氨，得到富铵吸收液II及不含氨的反应气II ；(2)将富铵吸收液II在汽提塔内汽提除去挥发性的有机组分，再在一油水分离装置中进行分离处理，除去溶液中所含有机物和高聚物，得到富铵吸收液III ；然后在解析塔内，加热富铵吸收液III，汽提得到氨气流III及贫铵吸收液IV，贫铵吸收液IV返回急冷塔用于未反应氨的吸收；(3)氨气流III在氨精馏塔内精馏分离得到高纯度的氨IV，返回氨氧化反应器进行反应。
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上述技术方案中，贫铵吸收液I或III为磷酸、磷酸二氢铵或其混合物，贫铵吸收液的N/P摩尔比为0.5 1.5 1，优选范围为0.7 1.3 1，更优选范围为0. 9 1. 2 1。 贫铵吸收液I的温度为50 85°C。贫铵吸收液I的pH值为2 6. 5，优选范围为2. 5 4。其中油水分离装置上出口除去轻有机组分，下出口除去高聚物和催化剂粉末的重组分。 解析塔温度为150 250°C，压力为相应温度下的溶液的饱和蒸汽压。解析塔内所用汽提气为对汽提物呈惰性的气体，优选方案为选自水蒸汽、空气或氮气。氨精馏塔也可与解析塔合二为一，成为组合装置。本发明方法中在富铵吸收液进入解析塔前，无需加温加压，处理聚合物，不需通过湿式氧化工序处理。而湿式氧化需要在高温高压下进行，能耗较高，导致生产成本升高；同时由于操作条件苛刻，对反应器材质要求也较高。所以采用本方法可以降低能耗，降低生产成本。
图1、图2均为本发明的工艺流程示意图。图1中，1为急冷塔，2为富铵吸收液，3为汽提塔，4为轻有机组分，5为丙烯腈等气相组分，6为汽提气，7为轻有机组分，8为分离装置，9为重有机组分及催化剂粉末，10为富铵吸收液，11为解析塔，12为贫铵吸收液，13为粗氨，14为氨精馏塔，15为精馏釜液，16为无水氨，17为丙烯腈反应器。图2中，1为急冷塔，2为富铵吸收液，3为汽提塔，4为轻有机组分，5为丙烯腈等气相组分，6为汽提气，7为轻有机组分，8为分离装置，9为重有机组分及催化剂粉末，10为富铵吸收液，11为解析精馏塔，12为贫铵吸收液，13为无水氨，14为丙烯腈反应器。如图1所示，丙烯腈反应气在急冷塔1与贫铵吸收液12接触吸收未反应的氨得到不含氨的反应气5和富铵吸收液2，富铵吸收液2在汽提塔3经汽提气5汽提到轻有机组分4后进入特殊油水分离装置8除去轻有机组分7和催化剂、聚合物等重组分9得到富铵吸收液10，然后再进入解析塔11解析得到粗氨气流13和贫铵吸收液12，贫铵吸收液12返回到急冷塔用于吸收未反应的氨。粗氨气流13在精馏塔14经精馏后得到无水氨16返回丙烯腈反应器17进行氨氧化反应。图2所示流程与图1基本一致，不同之处在于解析塔与氨精馏塔合二为一，塔的下部进行解析，上部进行精馏。此工艺可使空间设计紧凑。下面通过实施例对本发明作进一步阐述。
具体实施例方式实施例1 6实施例1 3按图1所示流程操作，实施例4 6按图2所示流程操作，具体工艺
条件如下表
权利要求
1.一种丙烯腈反应装置中未反应氨回收循环利用方法，包括以下步骤(1)从氨氧化反应器中出来的反应气I在急冷塔中与贫铵吸收液I接触吸收反应气中未反应的氨，得到富铵吸收液II及不含氨的反应气II ；(2)将富铵吸收液II在汽提塔内汽提除去挥发性的有机组分，再在一油水分离装置中进行分离处理，除去溶液中所含有机物和高聚物，得到富铵吸收液III ；然后在解析塔内，力口热富铵吸收液III，汽提得到氨气流III及贫铵吸收液IV，贫铵吸收液IV返回急冷塔用于未反应氨的吸收；(3)氨气流III在氨精馏塔内精馏分离得到高纯度的氨IV，返回氨氧化反应器进行反应。
2.根据权利要求1所述的丙烯腈反应装置中未反应氨回收循环利用方法，其特征在于油水分离装置上出口除去轻有机组分，下出口除去高聚物和催化剂粉末的重组分。
3.根据权利要求1所述的丙烯腈反应装置中未反应氨回收循环利用方法，其特征在于贫铵吸收液I和III为磷酸、磷酸二氢铵或其混合物，贫铵吸收液I中的N/P摩尔比为05 1.5 1，？!1值为2 6.5，温度为50 851。
4.根据权利要求3所述的丙烯腈反应装置中未反应氨回收循环利用方法，其特征在于，贫铵吸收液I和III中的N/P摩尔比0.7 1.3 1，ρΗ值为2. 5 4。
5.根据权利要求4所述的丙烯腈反应装置中未反应氨回收循环利用方法，其特征在于贫铵吸收液I中的N/P摩尔比为0. 9 1. 2 1。
6.根据权利要求1所述的丙烯腈反应装置中未反应氨回收循环利用方法，解析塔内所用汽提气为对汽提物呈惰性的气体。
7.根据权利要求6所述的丙烯腈反应装置中未反应氨回收循环利用方法，其特征在于解析塔内所用汽提气为水蒸汽、空气或氮气。
8.根据权利要求1所述的丙烯腈反应装置中未反应氨回收循环利用方法，其特征在于解析塔温度为150 250°C，压力为相应温度下的溶液的饱和蒸汽压。
全文摘要
本发明涉及一种丙烯腈反应装置中未反应氨回收循环利用的方法，主要解决现有技术中能耗高的问题。本发明通过采用(1)反应气Ⅰ在急冷塔中与贫铵吸收液Ⅰ接触未反应的氨，得到富铵吸收液Ⅱ及不含氨的反应气Ⅱ；(2)将富铵吸收液Ⅱ在汽提塔内汽提，再进行油水分离处理，得到富铵吸收液Ⅲ；然后在解析塔内，加热富铵吸收液Ⅲ，汽提得到氨气流Ⅲ及贫铵吸收液Ⅳ，贫铵吸收液Ⅳ返回急冷塔用于未反应氨的吸收；(3)氨气流Ⅲ在氨精馏塔内精馏分离得到高纯度的氨Ⅳ，返回氨氧化反应器进行反应的技术方案较好地解决了该问题，可用于丙烯腈的工业装置中。
文档编号C07C253/26GK102452955SQ201010513640
公开日2012年5月16日 申请日期2010年10月21日 优先权日2010年10月21日
发明者吴粮华, 郭宗英 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院