[发明专利]急冷塔pH控制

说明书

一种用于控制急冷塔pH的工艺包括向急冷塔添加酸来控制在来自一个或更多急冷塔的急冷塔流出物中的pH。在一个方面中，工艺包括测量急冷塔冷凝物的pH和调整添加至急冷塔的酸的量，来在冷凝物中维持大约3.5至大约7的pH。冷凝物pH的测量提供了用于控制向急冷塔的酸添加的一致且精确的程序。

技术领域

提供了一种用于控制急冷塔pH的工艺。更具体地，该工艺包括向急冷塔添加酸来在来自一个或更多急冷塔后冷却器的冷凝物中提供大约3.5至大约7的pH。

背景技术

丙烯腈是一种主要用作单体的重要的常用化学品，该单体用于各种聚合体材料的制造，例如在纺织品中和在树脂(例如，ABS和SAN树脂)中使用的丙烯酸纤维用的聚合体。世界范围内，丙烯腈以超出四百万公吨每年的量被生产。用于制造丙烯腈或其它烯不饱和腈(例如，甲基丙烯腈)的最常用的工艺为，使用空气或其它分子氧的源作为氧化剂，使适当的碳氢化合物(例如，用于丙烯腈的制造的丙烯或丙烷、或用于甲基丙烯腈的制造的异丁烯)在氨氧化反应器中在氨的存在下反应。也称为氨氧化反应的这样的氧化反应典型地在液化的催化剂床中使用固体、微粒、非均匀催化剂，以催化氨氧化反应并且以可接受的转化和产量提供期望的丙烯腈或甲基丙烯腈。除了产生烯不饱和腈之外，这样的氨氧化反应还通常产生其它有机化合物，例如，乙腈、氰化氢(HCN)以及其它副产物。例如在均通过引用并入本文的美国专利号4,503,001、4,767,878、4,863,891以及5,093,299中公开了用于碳氢化合物供应向丙烯腈的催化氨氧化的工艺。

在用于回收这样的碳氢化合物氨氧化(例如，用来形成丙烯腈的丙烯的氨氧化)的产物的商业实践中广泛地使用的工艺通常包括如下步骤：a)将来自氨氧化反应器的流出物在急冷器或塔中与含水急冷液接触来中和氨并冷却气态流出物；b)将急冷的气态流出物与水在吸收器中接触，从而形成包括氨氧化产物的含水溶液；c)使含水溶液在蒸馏塔中遭受水抽提蒸馏；以及d)从塔的顶部移除包括不饱和腈和一些水的第一塔顶蒸汽流，并且从塔的底部收集包含水和污染物的液体废水。烯不饱和腈(例如，丙烯腈)的进一步净化可通过使塔顶蒸汽流行进至第二蒸馏塔来从丙烯腈移除至少一些杂质且进一步蒸馏部分净化的丙烯腈来实现。

来自氨氧化反应器的流出物大体包含一定量的氨。因而，在急冷塔中使用的急冷液还可包含强无机酸(例如，硫酸)，来与其反应并因而形成氨的水溶性盐，例如，硫酸铵。包含硫酸铵和其它成分的使用或耗费的急冷流体典型地以环境安全的方式被处理或布置。

在急冷塔中的pH的控制是重要的。必须将未转化的行进穿过反应器的任何氨中和。如果未中和，那么氨可与丙烯腈反应来形成各种聚合体并引起积垢。氨还可有助于HCN的聚合作用。在急冷塔中的有效的pH控制的缺乏导致产物的损失。

发明内容

控制急冷塔pH的工艺提供了具有稳定和接近不变的pH的急冷塔流。在现有工艺中的冷凝流的连续pH测量消除了急冷液的直接pH测量带有的问题。例如，急冷塔液体自身包括导致pH探针和样品线路阻塞的常见故障的特性。惊人地且未意料到地，急冷塔冷凝物提供了直接与急冷塔pH相关的更清洁流并且以小偏移追踪急冷塔pH。

用于控制急冷塔pH的工艺包括向急冷塔添加酸来控制在来自一个或更多急冷塔的急冷塔流出物中的pH。在一个方面中，该工艺包括测量急冷塔冷凝物的pH和调整添加至急冷塔的酸的量来在冷凝物中维持大约3.5至大约7、在另一方面中为大约3.5至大约6、且在另一方面中为大约5至大约5.5的pH。冷凝物pH的测量提供了用于控制向急冷塔的酸添加的一致且精确的程序。

用于降低在来自急冷塔的急冷流出物中的氨的工艺包括将急冷流出物输送至急冷塔后冷却器；测量来自急冷塔后冷却器的冷凝物的pH；以及向急冷塔添加酸。在该方面中，工艺包括向急冷塔添加酸来在来自急冷塔后冷却器的冷凝物中提供大约3.5至大约7、在另一方面中为大约3.5至大约6、且在另一方面中为大约5至大约5.5的pH。