[发明专利]一种氢氰酸的双塔串联精馏分离提纯工艺

说明书

技术领域

本发明属于化工中间体分离领域，涉及一种氢氰酸的分离提纯工艺，具体涉及到一种氢氰酸的双塔串联精馏分离提纯工艺。

背景技术

氢氰酸作为一种重要的化工中间体，越来越多的被用作生产丙烯腈、螯合剂、尼龙和杀虫剂等，尤其是己二腈和丙烯酸对氢氰酸的需求有很大的市场空间。

工业生产上主要采用以下三种方法制备氢氰酸。第一种是通过甲烷的氨氧化反应生产氢氰酸：将甲烷、氨气和氧气按照一定比例充分混合后通入氧化反应器，以铂铑合金或铂铱合金为催化剂，在常压、1000℃以上的条件下反应合成；第二种是在不存在氧气的条件下氨化脱氢，由甲烷和氨制备氢氰酸，以铂为催化剂，将甲烷和氨气在常压、1300℃以上的条件下反应合成；第三种是甲酰胺的脱水反应得到氢氰酸。这些工艺方法得到的氢氰酸混合气均需要经过吸收精馏等步骤处理，来得到符合一定质量指标的氢氰酸产品。

在生产中，氢氰酸的现有精馏提纯工艺是在常压或低压下进行操作的，但塔釜操作温度较高，且在精馏过程中，氢氰酸总会处于易发生聚合的浓度区间，在精馏塔中发生氢氰酸聚合，造成再沸器及塔板的堵塞，或者填料结块，甚至会造成再沸器及塔釜腐蚀严重，而影响正常生产操作。

专利CN1771197巴斯夫公司公布了一种提纯氢氰酸的方法。通过泡罩板式塔中对氢氰酸进行蒸馏，该方法精馏塔进料液中含氰化氢质量百分数50%以上的氢氰酸溶液，操作压力为1-2.5bar，塔底温度为100-130℃，塔顶温度为25-54℃的条件下进行蒸馏提纯。该提纯方法一定程度上可以减少氢氰酸的聚合，但只适合提纯浓度为50%以上的氢氰酸溶液，对于低浓度（1%-10%）氢氰酸溶液，还需要进行精馏前浓缩，从而增大了投资成本和操作成本，而且该方法精馏提纯过程中的操作压力，温度较高，会导致再沸器及塔体严重腐蚀，此外，其加压作业、设备制造和蒸馏系统有严格要求。

专利CN101511734公布了通过冷凝液循环，将氢氰酸聚合物等高沸点产物高温冲洗掉。这种方法只是延长氢氰酸精馏装置的操作时间，还是有因为氢氰酸聚合而停工的可能。

专利CN102502707中采用加压吸收和常压精馏的方法来获取精品氢氰酸。将氢氰酸加压至2-7bar后送入塔内压力1.5-6bar的吸收塔，吸收液送入精馏塔，精馏塔则采用氢氰酸文献资料中常用的精馏方法。此发明以降低能耗为目的，在加压条件下吸收后送入精馏塔时，由于吸收液带压，可以闪蒸从而缩短一部分精馏时间，减低精馏能耗，降低氢氰酸聚合的几率。在这种条件下依旧会发生氢氰酸聚合，并且加压吸收降低了操作的安全性。

专利CN102633283公布一种氢氰酸的提纯方法。该方法采用微负压操作来减低操作温度。首先将原料预热到40-60℃后通入精馏塔，加入阻聚剂，在负压10-90Kpa的塔顶压力，塔顶温度为0-25℃，负压20-95Kpa的塔釜压力，塔釜温度为60-100℃，回流比3-15条件下进行精馏提纯。该提出方法虽然通过负压降低了精馏温度，从而降低了氢氰酸聚合的可能，但是负压条件增加了精馏塔操作条件的控制难度，真空度的波动会直接影响到精馏塔的分离提纯效果，同时增加能耗。

专利US2571099中从氢氰酸水溶液中得到纯氢氰酸，对氢氰酸水溶液精馏脱水。在此过程中，使用脱水剂来得到无水的氢氰酸。但工业生产中使用脱水剂如分子筛等是昂贵而且费力的，脱水剂必须要与含水氢氰酸接触，然后再次从脱水的氢氰酸中除去之后再进行再生。

另外也有些生产厂家在氢氰酸制备过程中为了应对氢氰酸聚合造成精馏塔堵塞给生产操作过程带来的麻烦，选择分段装置填料，在氢氰酸易聚合的浓度区安装散装填料，方便在精馏塔堵的时候将散装填料去除清洗。很显然，这个只是降低操作度的应对措施，还没有从根本上解决氢氰酸制备过程中因为聚合对精馏塔造成堵塞的问题。

发明内容

针对现有工业化生产氢氰酸过程中所存在的精馏过程中氢氰酸易聚合，对精馏设备造成危害的问题，本发明要解决的主要技术问题是提供一种氢氰酸的双塔串联精馏分离提纯工艺。

本发明的发明目的为：

（1）氢氰酸不在精馏塔内部聚合，不造成精馏塔板堵塞；

（2）提高精馏得率；

（3）高浓度和低浓度的氢氰酸水溶液，均可以通过本发明工艺得到高品质的氢氰酸产品。

（4）降低生产能耗。

本发明有益的效果是：

（1）将氢氰酸易聚合浓度区屏蔽在精馏塔之外，精馏塔内不堵塞，精馏塔填料不易结块；

（2）提高精馏得率，产品浓度达99.98%，塔釜废水中氢氰酸残留0.001ppm。