本發(fā)明涉及一種乙腈精制工藝中的加酸系統(tǒng)和一種乙腈精制工藝中防止氫氰酸聚合的方法。

背景技術：

在丙烯氨氧化制丙烯腈的生產過程中，同時副產氫氰酸和乙腈，其中醛、酮、噁唑、丙腈等雜質和少量的氫氰酸在丙烯腈萃取解吸過程中被萃取到乙腈水溶液，經乙腈解吸或汽提到粗乙腈中。在現(xiàn)有技術中，通常采用由脫氰塔、化學處理、減壓、加壓共沸蒸餾的組合工藝，對乙腈進行連續(xù)回收。

EP055920公開了一種連續(xù)回收乙腈的工藝。該工藝采用精餾脫除氫氰酸等輕組分、化學處理進一步脫除氫氰酸、減壓精餾和加壓精餾聯(lián)合脫水的方法，提高了乙腈的精制回收率，可得到較高純度的乙腈產品。另外，CN1328994A也公開了一種從含有乙腈、水、HCN、噁唑和重有機物的粗乙腈中連續(xù)回收高純乙腈的高純乙腈精制方法。該方法對傳統(tǒng)連續(xù)回收乙腈的工藝進行了改進，通過在第一分離塔的精餾段上部增加一個液相抽出口，使累積的噁唑被順利排出系統(tǒng)。

上述工藝均采用了在第一分離塔脫除氫氰酸等輕組分、提餾段側線氣相抽出含水等雜質的乙腈的工藝，該抽出乙腈物料經化學處理、減壓和加壓脫水后得到乙腈成品。然而，由于第一分離塔的進料中含有的氫氰酸雜質在脫除過程中容易聚合而造成分離塔內部堵塞，進而影響運行裝置的長周期正常連續(xù)運行。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術中的上述問題，本發(fā)明提供一種乙腈精制工藝中的加酸系統(tǒng)和一種乙腈精制工藝中防止氫氰酸聚合的方法。所述加酸系統(tǒng)和防止氫氰酸聚合的方法具有有效控制第一分離塔塔釜pH值，有效減少塔內氫氰酸聚合的特點。

本發(fā)明提供一種乙腈精制工藝中的加酸系統(tǒng)，包括：

第一分離塔，其被配置用于脫除原料粗乙腈中的輕組分而得到含乙腈物料；

部分冷凝器，其被配置用于冷凝從所述第一分離塔的頂部餾出的部分氣相物流，并將部分冷凝的物流回流至所述第一分離塔；

加酸管線，其被配置為向所述第一分離塔中添加酸；

pH檢測單元，其被配置為在線檢測所述第一分離塔的釜液的pH值；

酸流量調節(jié)單元，其被配置為調節(jié)所述加酸管線中的所述酸的質量流量，

其中，所述酸流量調節(jié)單元根據(jù)所述pH檢測單元所檢測的pH值，來自動調節(jié)所述加酸管線中的所述酸的質量流量。

優(yōu)選地，在所述加酸系統(tǒng)中，所述酸流量調節(jié)單元包括流量控制器和調節(jié)閥，

其中，所述流量控制器根據(jù)所述pH檢測單元所檢測的pH值來調節(jié)所述調節(jié)閥的打開程度，以調節(jié)所述加酸管線中的所述酸的質量流量。

優(yōu)選地，在所述加酸系統(tǒng)中，所述酸流量調節(jié)單元為計量泵，

其中，所述計量泵根據(jù)所述pH檢測單元所檢測的pH值來調節(jié)所述加酸管線中的所述酸的質量流量。

優(yōu)選地，在所述加酸系統(tǒng)中，向所述第一分離塔加酸的位置位于 所述第一分離塔的原料進口的位置之上。

優(yōu)選地，在所述加酸系統(tǒng)中，所述原料進口距離所述第一分離塔的塔頂?shù)木嚯x為所述第一分離塔的高度的40％～70％，并且用于抽出所述含乙腈物料的產品出口距離所述第一分離塔的塔頂?shù)木嚯x為所述第一分離塔的高度的55％～95％。

優(yōu)選地，在所述加酸系統(tǒng)中，所述酸由所述加酸管線經由所述部分冷凝器，隨所述部分冷凝的物流回流至所述第一分離塔。

優(yōu)選地，在所述加酸系統(tǒng)中，所述原料粗乙腈包含20～60wt％的乙腈，1～4wt％的HCN，0.1～0.3wt％的丙烯腈和34～79wt％的水。

優(yōu)選地，在所述加酸系統(tǒng)中，所述酸為醋酸。

優(yōu)選地，在所述加酸系統(tǒng)中，所述醋酸的濃度約為50wt％。

本發(fā)明提供一種在乙腈精制系統(tǒng)中防止氫氰酸聚合的方法，所述乙腈精制系統(tǒng)包括：

第一分離塔，其被配置用于脫除原料粗乙腈中的輕組分而得到含乙腈物料；

部分冷凝器，其被配置用于冷凝從所述第一分離塔的頂部餾出的部分氣相物流，并將部分冷凝的物流回流至所述第一分離塔；

加酸管線，其被配置為向所述第一分離塔中添加酸；

pH檢測單元，其被配置為在線檢測所述第一分離塔的釜液的pH值；

酸流量調節(jié)單元，其被配置為調節(jié)所述加酸管線中的所述酸的質量流量，

所述加酸方法包括，所述酸流量調節(jié)單元根據(jù)所述pH檢測單元所檢測的pH值，來自動調節(jié)所述加酸管線中的所述酸的質量流量。

本發(fā)明的效果

本發(fā)明通過在第一分離塔頂部添加酸、并通過第一分離塔塔釜pH值與加酸量的串級控制，有效地控制了該塔釜的pH值，有效保證了該塔在偏酸性的條件下操作，有效地減少了塔內氫氰酸的聚合。采用本發(fā)明，實現(xiàn)了裝置的長周期穩(wěn)定運行。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的第一實施方式的加酸系統(tǒng)的示意圖。

圖2為本發(fā)明的第二實施方式的加酸系統(tǒng)的示意圖。

參考標記列表

1 第一分離塔

2 部分冷凝器

3 pH檢測儀

4 調節(jié)閥

5 流量控制器

25 計量泵。

具體實施方式

以下參考附圖對本發(fā)明的乙腈精制工藝中的加酸系統(tǒng)進行詳細描述，但本發(fā)明不限于以下具體實施方式。

如圖1所示，本發(fā)明的乙腈精制工藝中的加酸系統(tǒng)包括：第一分離塔1、部分冷凝器2、pH檢測儀3、調節(jié)閥4和流量控制器5。

第一分離塔1可分為上部、中部和底部。上部設置有定位在頂部的氣相物流出口15，和定位在氣相物流出口15下方的回流液入口16。中部包括定位在側線的原料進口17和定位在原料進口17下方的乙腈產品出口18，并且該乙腈產品出口18定位于所述第一分離塔1高度從 上往下55～95％的位置，通過管線7將提純后的氣相乙腈從該乙腈產品出口18抽出。底部包括釜液出口19，通過管線11將部分水(占原料水量的50～80％)、所添加的酸和重組份排出。

部分冷凝器2設置有氣體入口21、凝液出口23和不凝氣出口22。第一分離塔1頂部的氣相物流出口15與冷凝器2的氣體入口21之間連接有第一管線8，該第一管線8被配置用于將第一分離塔1頂部氣相物流出口15流出的氣體輸送至部分冷凝器2。包含氫氰酸、丙烯腈和噁唑等的輕組分作為不凝氣由不凝氣出口22經管線9送去焚燒。第一分離塔1的回流液入口16與部分冷凝器2的凝液出口23之間連接有第三管線10，該第三管線10被配置用于將部分冷凝器2中的凝液輸送回第一分離塔1。

第一分離塔1的塔釜處的釜液出口19與釜液泵(未示出)之間連接有第四管線11，該第四管線被配置用于將第一分離塔1的塔釜釜液排出第一分離塔1。在第四管線11上設置有pH檢測口20，連接管線24連接在pH檢測口20與pH檢測儀3之間。

pH檢測儀3與流量控制器5之間連接有第一信號傳送回路14；用于將檢測儀3檢測到的信號傳送到流量控制器5。

流量控制器5連接至調節(jié)閥4。調節(jié)閥4的進口連接有用于輸送原料酸的管線12。調節(jié)閥4的出口連接有第二管線13，該第二管線13將酸加入第一分離塔1的塔頂?shù)臍庀辔锪饕煌M入部分冷凝器2中。

對第二管線13將酸加入第一分離塔1的具體位置沒有具體限定，只要其位于原料進口17的上方即可。例如，可以使第二管線13與第三管線10流體連通，從而使酸液通過第三管線10進入第一分離塔1；或者，也可以在第一分離塔進料口上部任意部位中加入。但優(yōu)選地，使第二管線13與第一管線8流體連通，加酸加入第一管線8中，與第 一分離塔1的塔頂?shù)臍庀辔锪饕煌M入部分冷凝器2，經部分冷凝器2并通過第三管線10進入第一分離塔1。

根據(jù)如圖1所示的本發(fā)明的乙腈精制工藝中的加酸系統(tǒng)，通過原料管線6將原料粗乙腈由定位于第一分離塔1的中部的原料進口17輸送至第一分離塔1內。原料粗乙腈可以包含部分提純的乙腈，可以來自任何適合的來源，例如，來自丙烯腈裝置乙腈解吸塔頂。以重量百分比計，原料粗乙腈的可以包含20～60％乙腈，1～4％HCN，0.1～0.3％丙烯腈，34～79％水。

在第一分離塔1中進行初步分離后，氣相物流從位于塔頂?shù)臍庀辔锪鞒隹?5排出，經第一管線8輸送至部分冷凝器2。同時，原料酸通過管線12輸送至加酸調節(jié)閥4，經調節(jié)閥4調節(jié)流量后通過第二管線13進入第一管線8，與來自于分離塔塔頂?shù)臍庀辔锪鲄R合，一起進入部分冷凝器2。所添加的酸可以為硫酸、磷酸或醋酸等，優(yōu)選為醋酸。醋酸的濃度優(yōu)選為20～50wt％，最優(yōu)選為50wt％。

氣相物流在部分冷凝器2中部分冷凝后，與所加的酸一起經第三管線10由回流液入口16回流至第一分離塔1內部。分離后的乙腈產品由乙腈產品出口18經管線7被抽出。而包含所添加的酸、部分水和重組分的釜液則從分離塔塔釜處的釜液出口19經第四管線11被排出分離塔外。

經連接管線24從pH檢測口20將第四管線11中的部分釜液輸送至pH檢測儀3，以檢測釜液的pH值。pH檢測儀3將所檢測的結果經第一信號傳送回路14輸送至流量控制器5。流量控制器5根據(jù)所接收到的釜液pH值來控制調節(jié)閥4的開度大小，從而控制通過第二管線13加入部分冷凝器2中的酸的質量流量。當釜液的pH過低時，流量控制器5向控制閥4發(fā)出指令，將控制閥4的開度減小，從而減小第二管線13中的酸液的質量流量，以提高釜液pH值。相反，當釜液的 pH過高時，流量控制器5向控制閥4發(fā)出指令，將控制閥4的開度增大，從而減大第二管線13中的酸液的質量流量，以降低釜液pH值。

釜液的pH值優(yōu)選為1～7，更優(yōu)選為3～5，還更優(yōu)選為3.5～4.5。

以上參考附圖對本發(fā)明的乙腈精制工藝中的加酸系統(tǒng)和加酸方法進行了詳細描述。然而，本發(fā)明不限于此，在不脫離本發(fā)明的實質的范圍內，本領域技術人員可以對本發(fā)明的加酸系統(tǒng)和加酸方法進行改進。

例如，如圖2所示，可以采用計量泵25來代替流量控制器5和調節(jié)閥4的組合。同樣能夠實現(xiàn)本發(fā)明的上述效果。

例如，可以不采用PH在線檢測和加酸量的自動化控制，采用PH的離線檢測和加酸量的手動控制，也同樣能夠實現(xiàn)本發(fā)明的上述效果。

另外，如圖1和2中的虛線所示，pH檢測口20可以不開在第四管線11上，而是直接開在第一分離塔1的塔釜上，并經由連接管線24連接至pH檢測儀3。

實施例

下面將通過具體實施例對本發(fā)明作進一步的闡述。

【實施例1】

采用圖1所示的第一分離塔，將含乙腈45％、HCN2％、丙烯腈0.1％、其余為水的原料粗乙腈從第一分離塔1的原料進口17加入，進料溫度為40℃，塔頂壓力為0.12MPa，塔頂出料溫度為55℃，塔釜溫度為115℃。在第一分離塔1的高度85％處(從上往下)的乙腈產品出口18處抽出的乙腈濃度為75重量％，抽出溫度為94℃。能夠確保第一分離塔釜液pH值保持在4～4.5，乙腈精制裝置平穩(wěn)運行1年。

【實施例2】

采用圖2所示的加酸系統(tǒng)，將含乙腈50％、HCN2.5％、丙烯腈0.12％、其余為水的原料粗乙腈從第一分離塔1的原料入口17加入，進料溫度為40℃，塔頂壓力為0.12MPa，塔頂出料溫度為53℃，塔釜溫度為115℃。在第一分離塔1的高度85％處(從上往下)的乙腈產品出口18處抽出的乙腈濃度為78重量％，抽出溫度為96℃。能夠確保第一分離塔釜液pH值保持在3.5～4，乙腈精制裝置平穩(wěn)運行1年6個月。

【比較例1】

含乙腈50％、HCN2.5％、丙烯腈0.12％、其余為水的原料粗乙腈從未設置本發(fā)明的加酸系統(tǒng)的第一分離塔的中部加入，進料溫度為40℃，塔頂壓力為0.12MPa，塔頂出料溫度為53℃，塔釜溫度為115℃。在第一分離塔1的高度85％處(從上往下)的乙腈產品出口18處抽出的乙腈濃度為78重量％，抽出溫度為96℃。乙腈精制裝置運行3個月即因第一分離塔聚合嚴重而停車檢修。

根據(jù)本發(fā)明的乙腈精制系統(tǒng)的加酸系統(tǒng)和防止氫氰酸聚合的方法，通過在第一分離塔頂部添加酸、并通過第一分離塔塔釜pH值與加酸量的串級控制，有效地控制了該塔釜的pH值，有效保證了該塔在偏酸性的條件下操作，有效地減少了塔內氫氰酸的聚合。采用本發(fā)明，實現(xiàn)了裝置的長周期穩(wěn)定運行。