[发明专利]氨氧化合成气除氨的环保工艺方法

说明书

技术领域

一种涉及氨氧化合成气除氨的环保工艺方法，是指在以氨为氨源进行的氨氧化在其合成后的反应气中游离氨的去除净化工艺方法，充分考虑到氨的回收利用与工艺过程的环保性，属环保清洁工艺技术方法。

背景技术

氨氧化反应是熟知的过程，它是在氨氧化催化剂的存在下，用氨和氧将可以氨氧化的有机物高温转化为氰化物。氨氧化反应的技术价值应用比如有：由丙烯制丙烯腈、由甲苯制苄腈、由邻位或对位二甲苯制邻苯二甲腈或对苯二甲腈、由3-皮考啉制3-氰基吡啶以及由甲烷制备氢氰酸和甲醇制氢氰酸等；在这些技术的工艺过程中，氨氧化反应后的合成气体中常常有相当量的游离氨，这些游离氨需要分离或去除后才能进行产物的提纯或下步工序的反应。在现有的工业生产中，反应混合气中的游离氨的去除大多采用硫酸中和法除去，除去效果良好。但由于采用硫酸中和除氨会产生大量的硫酸铵副产品，硫酸铵价格低廉而且除氨需要消耗大量的硫酸，氨也被消耗掉了，效益不好；行业上也有不少仁人志士设想采用其它的除氨方法，力图将氨回收利用：比如采用磷酸作为吸收剂，磷酸将游离氨吸收转化成磷酸氢二铵、磷酸氢二铵再通过解析得到磷酸二氢铵释放氨，从而达到氨的回收利用。这种以磷酸或磷酸二氢铵作为载体实现合成气中游离氨的去除与回收利用的方法，可以在一定程度上得到有利效果，但是由于磷酸氢二铵的稳定性是有限的；因此，采用磷酸或磷酸二氢铵吸收合成气中游离氨其去除的彻底性还不能很好解决，处理后的合成气中还残留有一定含量的游离氨；尤其是在处理后的合成气体系的温度在较高的情况下，合成气中残余游离氨的含量会更高，很难达到处理要求；如果处理温度控制比较低，那么在处理液体系中会溶解一定量的其它物质，给解析前处理及解析过程带来其它不利因素；因此在实际生产中受到很大局限性，不能很好推广。

发明内容

针对如上所述氨氧化合成气除氨工艺技术的不足，采用一种联合除氨工艺方法，既可以很好的实现氨的回收利用，又可以将合成气中的游离氨处理得非常彻底，实现了工艺过程充分的环保性。

本发明的目的是提供一种氨氧化合成气除氨的环保工艺方法，其特征是采用一种联合除氨的工艺技术方法，是由磷酸或磷酸二氢铵初级除氨与硫酸或硫酸氢铵精细除氨组成；氨氧化合成气的初级除氨，采用磷酸或磷酸二氢铵作为载体，在初级除氨塔中吸收合成气中的游离氨，磷酸或磷酸二氢铵转化为磷酸氢二铵，磷酸氢二铵在解析塔中解析出游离氨，又转化为磷酸二氢铵，这样反复循环实现了合成气的初级除氨与氨的回收；氨氧化合成气通过初级除氨后再进入精细除氨塔，精细除氨是采用硫酸或硫酸氢铵作为吸收剂，在精细除氨塔中吸收初级除氨后的合成气中的残余氨，硫酸或硫酸氢铵转换为硫酸铵副产品，实现氨氧化合成气的精细除氨。

本发明提供的一种氨氧化合成气除氨的环保工艺方法，适用于所有涉及氨氧化反应合成气除氨过程，如由丙烯制丙烯腈、由甲苯制苄腈、由邻位或对位二甲苯制邻苯二甲腈或对苯二甲腈、由3-皮考啉制3-氰基吡啶以及由甲烷氨氧化制备氢氰酸和甲醇氨氧化制氢氰酸等氨氧化反应合成气的除氨过程；可以实现氨氧化合成气中游离氨的回收利用，即可以节约资源又可以实现除氨工艺的真正的环保性，有非常好的经济效益和社会效益。

本发明提供的一种氨氧化合成气除氨的环保工艺方法，其具体实施步骤如下：

第一步：氨氧化合成气的初级除氨，实现游离氨的回收利用。

氨氧化合成气进入初级除氨塔，磷酸或磷酸二氢铵水溶液在初级除氨塔内吸收合成气中的游离氨转化为磷酸氢二铵水溶液，氨氧化合成气实现初级除氨。反应方程式如下：

NH₃+H₃PO₄——→NH₄H₂PO₄

NH₃+NH₄H₂PO₄——→(NH₄)₂HPO₄

磷酸二氢铵水溶液吸收氨氧化合成气中的游离氨的吸收塔装置一般分为上下两段；吸收塔上段循环吸收液中磷酸二氢铵含量相对较高，吸收塔下段循环吸收液中磷酸氢二铵的浓度相对较高；从下段吸收塔底部流出的吸收液为接近转化完全的磷酸氢二铵水溶液。吸收塔上段循环吸收液循环吸收氨后，从上段吸收塔的底部流到下段吸收塔，再在下段吸收塔内继续循环吸收氨，最后从下段吸收塔底部流出接近转化完全的磷酸氢二铵水溶液。