改进的丙烯腈制造_2

文档序号:8354119阅读:来源:国知局
在另一方面中为大约120kPa至大约140kPa,在另一方面中为大约130kPa至大约140kPa,在另一方面中为大约125kPa至大约140kPa,在另一方面中为大约125kPa至大约135kPa,在另一方面中为大约120kPa至大约137kPa,在另一方面中为大约115kPa至大约125kPa。
[0023]在淬冷容器20中,反应器流出物流4可通过与淬冷水性流5接触而得到冷却,该淬冷水性流5经由线路12进入淬冷容器20。淬冷水性流5除了水之外可包括酸。包含丙烯腈(包含副产物,例如乙腈、氰化氢和杂质)的冷却的反应器流出物然后可作为淬冷流6,经由线路13运送至流出物压缩机30。
[0024]淬冷流6可由流出物压缩机30压缩,并且作为压缩机流出物流7离开流出物压缩机30。压缩机流出物流7可具有第二或压缩压力P2。可经由线路14将压缩机流出物流7运送至吸收器40的较低部分。在吸收器40中,丙烯腈可被吸收在第二或吸收器水性流8中,第二或吸收器水性流8经由线路15进入吸收器40的较高部分。然后可将包含丙烯腈和其它副产物的水性流或富水流18经由线路19从吸收器40输送至回收柱(未在图1中显示)以用于进一步的产物净化。
[0025]未吸收流出物9通过导管16从吸收器柱40的顶部离开。未吸收流出物9可包括废气,废气可在吸收器废气焚烧炉(AOGI)或吸收器废气氧化器(AOGO)中燃烧。
[0026]在一方面中,流出物压缩机30通过穿过线路13吸引淬冷流6而起作用。流出物压缩机30可压缩淬冷流6,以便其作为压缩的流出物压缩机流7离开流出物压缩机30,该流出物压缩机流7具有比反应器压力(第一压力)高的压力(第二压力)。在一方面中,压缩的流出物压缩机流7的线路14中的压力为反应器10的操作压力的大约2至大约11.5倍,在另一方面中为大约2至大约12.5倍,在另一方面中为大约2.5至大约10倍,在另一方面中为大约2.5至大约8倍,在另一方面中为大约2.5至大约5倍,在另一方面中为大约
2.5至大约4倍,在另一方面中为大约2.5至大约3.2倍,在另一方面中为大约2至大约3.5倍,在另一方面中为大约2至大约3倍,在另一方面中为大约3至大约11.25倍,在另一方面中为大约5至大约11.25倍,在另一方面中为大约7至大约11.25倍(均基于绝对压力比较)。在一方面中,第二压力(绝对压力)为大约300至大约500kPa,在另一方面中为大约340kPa至大约415kPa,在另一方面中为大约350kPa至大约400kPa,在另一方面中为大约250kPa至大约500kPa,在另一方面中为大约200kPa至大约400kPa,在另一方面中为大约250kPa至大约350kPa,在另一方面中为大约300kPa至大约450kPa,并且在另一方面中为大约360kPa至大约380kPa。
[0027]在一方面中,当水性流8未冷却或未冷藏并且/或者处于4°C至大约45°C时,第二压力使得吸收器可在大约15至大约20kg/kg产生的丙烯腈最终产物的水性流8流速下操作,并且其中,吸收器富水流包含大约5个重量百分比或更多有机物,在另一方面中为大约6个重量百分比或更多有机物,并且在另一方面中为大约7个重量百分比或更多有机物。在另一方面中,水性流8的流速可为大约15至大约19kg/kg丙烯腈,在另一方面中为大约15至大约18kg/kg丙烯腈,并且在另一方面中为大约16至大约18kg/kg丙烯腈。在另一方面中,未冷却或未冷藏的水性流为大约20至大约45°C,在另一方面中为大约25至大约40°C,在另一方面中为大约25至大约35°C,并且在另一方面中为大约25至大约30°C。
[0028]冷却系统(未在图1中显示)可定位在压缩机30处或其下游,其中,冷却系统构造为将压缩的流出物压缩机流7在进入吸收器40之前冷却至预定温度,例如,大约105 T (大约 40.5 0C )。
[0029]在一方面中,吸收器40可包含四十至六十(40-60)个盘。在一方面中,吸收器40可包含五十(50)个盘。压缩的流出物压缩机流7可在吸收器的底部盘下方进入吸收器40。在一方面中,吸收器40可在第二水性流8中的冷藏水(包零含量的冷藏水)的可变流速下操作。
[0030]在一方面中,吸收器40可在高于常规工艺中的吸收器中压力的压力下操作。通过在该较高压力下操作吸收器40,可比常规工艺中的吸收器更有效地操作吸收器。由于在本公开的工艺中实现的更高的吸收器效率,因而可实现与常规工艺中相同的富水流18中丙烯腈的回收,但要求更少的水来在吸收器中吸收丙烯腈。在该方面中,富水指具有大约5个重量百分比或更多有机物的水,在另一方面中为大约6个重量百分比或更多有机物,并且在另一方面中为大约7个重量百分比或更多有机物。在一方面中,在吸收器中用于吸收丙烯腈的水可为工艺或市政水(例如,具有大约4-45°C的温度)。在该方面中,工艺或市政水是多于大约95个重量百分比的水,在另一方面中为大约97个重量百分比或更多的水,在另一方面中为大约99个重量百分比或更多的水,并且在另一方面中为大约99.9个重量百分比或更多的水。在一方面中,第二水性流8的温度可在大约4至大约45°C的范围中,在另一方面中为大约10至大约43°C,并且在另一方面中为大约27至大约32°C。
[0031]在一方面中,水性流8可不含冷却或冷藏的水。在一方面中,水性流8可具有比在常规工艺中的水性流中要求的温度高的温度。在一方面中,水性流8可包括冷藏水,并且当水性流8包括冷藏水时,水性流8的流速可小于在常规工艺中的水性流中要求的流速。在该方面中,第一水性流具有大约20°C至大约50°C的温度,在另一方面中为大约25°C至大约45°C,并且在另一方面中为大约30°C至大约40°C。可将第一水性流以每kg产生的丙烯腈大约25kg至大约35kg第一水性流的比率提供至吸收器,并且在另一方面中为每kg产生的丙烯腈大约27kg至大约33kg第一水性流。
[0032]在一方面中,反应器10可在比常规工艺中要求的压力低的压力下操作。在不具有流出物压缩机的常规工艺中,反应器10通常需要在大约Spsig的压力下运行,来获得烃进料到包含丙烯腈的流出物产物的例如80%或更多的转化率。在本公开的方面中,该工艺包含在比常规工艺中低大约35至大约50%的压力(绝对压力基础)下操作反应器10。在本公开的方面,该工艺包括在大约4-5psig的压力下操作反应器10。已经发现,通过根据本公开降低反应器10的操作压力,可实现烃进料到丙烯腈的至少大约70%或更多的转化率,在另一方面中为大约75%或更多,在另一方面中为大约81%或更多,并且在另一方面中为大约82%或更多。
[0033]流化床反应器在丙烯腈工厂的中心处。未能正确地设计新反应器可至少显著地影响整个丙烯腈工厂的效率、可靠性或生产能力,并且在极端情况下当应执行反应器修改或更改时导致生产的长期停工。流化床的操作对选择的具体操作条件高度敏感,并且产业在改变操作条件和/或反应器或其内部的设计方面高度谨慎。由于操作窗(例如压力和流化速率)或流化床特性变化(例如,反应器直径、内部、床高度、床压降与栅格(grid)压降的比率)和催化剂特性变化(颗粒尺寸、颗粒尺寸分布、细粒含量、磨擦特性),因而流化床中的临界循环模式也可变化。
[0034]可影响流化性能的最敏感参数之一是反应器直径的按比例增加。在该方面中,反应器可具有大约5至大约15米的内径,在一方面中为大约7至大约12米,在另一方面中为大约8至大约11米,并且在另一方面中为大约9至大约11米。反应器直径也是导致最多按比例增加注意的参数之一,因为存在受限制的可用缓解选项、缺乏的反应器更改来改正过度的直径按比例增加。通过相当数量的实验和优化,已经发现,当使用具有大约10与100μ之间的平均颗粒直径的催化剂,其中颗粒尺寸分布为大约O至30个重量百分比大于大约90μ,并且大约30至50个重量百分比小于45μ时,在大约140kPa或更低的反应器压力下操作时,大于大约9m直至大约Ilm的反应器内径可与适当的操作条件和反应器内部结合来实现用于丙烯腈和甲基丙烯腈的生产的可接受的流化条件,在另一方面中为大约135kPa或更低,在另一方面中为大约130kPa或更低,在另一方面中为大约125kPa或更低,在另一方面中为大约1lKpa至大约140kPa,在另一方面中为大约IlOkPa至大约140kPa,在另一方面中为大约125kPa至大约145kPa,在另一方面中为大约120kPa至大约140kPa,在另一方面中为大约130kPa至大约140kPa,在另一方面中为大约125kPa至大约140kPa,在另一方面中为大约125kPa至大约135kPa,在另一方面中为大约120kPa至大约137kPa,并且
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