[发明专利]用于丙烯腈生产的产物处理系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及丙烯腈生产领域，更具体地，涉及一种用于丙烯腈生产的产物处理系统和方法。

背景技术

在丙烯氨氧化法生产丙烯腈的过程中，通常会产生微量的副产物噁唑（C₃H₃NO）。噁唑类似吡啶，呈酱油色，油状物，显弱碱性，是一种温和的氧化剂，性质比较稳定。噁唑会将影响以丙烯腈为原料的下游产品的质量，例如：聚丙烯酰胺（PAM）、腈纶纤维、树脂、涂料和制药等。

聚丙烯酰胺（PAM）是一类重要的水溶性高分子聚合物，高品质PAM具有良好的絮凝性，可以降低液体之间的磨擦阻力，广泛应用于国民经济各个行业，如造纸工业、石油工业、医药工业、食品行业、建筑工业及纺织、印染工业等，享有“百业助剂”之称。

丙烯腈产品中噁唑含量高于20ppm(wt)会导致丙烯酰胺工艺过程的催化剂中毒、降低催化剂的活性和丙烯腈的转化率。因此，在生产聚丙烯酰胺前应对工业级丙烯腈进行精制纯化，在满足丙烯腈收率及品质的前提下，将其中的噁唑等有机杂质含量降至15ppm(wt)，以满足高性能PAM对原料的要求。

发明内容

针对相关技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种用于丙烯腈生产的产物处理系统和方法，以实现提高丙烯腈成品的纯度，并降低丙烯腈成品中噁唑的含量。

为实现上述目的，一方面，本发明提供了一种用于丙烯腈生产的产物处理系统，包括：成品塔，具有沿其塔顶至塔底方向布置的第一出口、第一入口以及产物出口；冷凝回流装置，连接在成品塔的第一出口和第一入口之间，用于对从第一出口流出的物料进行提纯；以及二次冷凝装置，与冷凝回流装置连接，用于接收冷凝回流装置提纯后分离出的杂质。

根据本发明，冷凝回流装置包括成品塔冷凝器和回流罐，其中，成品塔冷凝器顶端设置有冷凝入口和第一冷凝出口，其底端设置有第二冷凝出口，冷凝入口与成品塔的第一出口连通，回流罐顶端设置有回流入口和第一回流出口，其底端设置有第二回流出口，回流入口与第二冷凝出口连通，第二回流出口与成品塔的第一入口连通，其中，成品塔冷凝器的第一冷凝出口和回流罐的第一回流出口经汇流后与二次冷凝装置的顶端连通。

根据本发明，沿二次冷凝装置顶部至底部的方向，二次冷凝装置具有冷凝段和分离段，其中，分离段的外径大于冷凝段的外径，分离段的侧壁和底端分别设置有第一分离管路和第二分离管路。

根据本发明，回流罐的第二回流出口与成品塔的第一入口之间连接有第一泵，第二分离管路上连接有第二泵。

根据本发明，在第一冷凝出口和第一回流出口汇流后的管路、与分离段之间连接有液位指示控制器；在第二分离管路上还连接有流量指示控制器，流量指示控制器位于第二泵的下游。

根据本发明，物料为丙烯腈，杂质为噁唑。

另一方面，本发明还提供了一种用于丙烯腈生产的产物处理方法，包括如下步骤：

将物料从成品塔中引出并送至冷凝回流装置进行提纯；

将经冷凝回流装置提纯后的物料送回至成品塔，并将进行提纯过程中分离出的杂质送至二次冷凝装置进行二次分离；以及

将经提纯后的送回至成品塔的物料从成品塔中引出。

根据本发明，对送至冷凝回流装置的物料进行提纯的步骤包括：

将物料通入成品塔冷凝器进行冷凝，将成品塔冷凝器的顶端气相产物和底端液相产物分别引出；以及

将底端液相产物送至回流罐进行气液分离，将回流罐的罐底液相产物送回至成品塔，并将回流罐的罐顶气相产物与顶端气相产物汇流后送至二次冷凝装置。

根据本发明，上述的在二次冷凝装置中对杂质进行二次分离包括：

在二次冷凝装置中对杂质进行冷凝，并将冷凝产生的液相产物和气相产物分别引出。

根据本发明，物料为丙烯腈，杂质为噁唑。

本发明的有益技术效果在于：

在本发明的产物处理系统和方法中，冷凝回流装置与成品塔相连接，成品塔中的物料可以进入冷凝回流装置进行蒸馏提纯，经提纯后的物料再次送回至成品塔并由产物出口流出。在此过程中，利用物料与杂质沸点的不同以对物料进行蒸馏提纯，从而将杂质与成品分离，然后将成品导回至成品塔中。因此，在将本发明的产物处理系统应用在丙烯腈生产中时，可以有效地提高成品塔产出的丙烯腈成品纯度，并降低丙烯腈成品中噁唑的含量。