添加抑制剂的头馏分塔塔顶设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于制造丙烯腈和甲基丙烯腈的改进的方法。特别是，本实用新型涉及氰化氢(HCN)的改进的头饱分塔(heads column)塔顶处理。
【背景技术】
[0002]已知用于制造丙烯腈和甲基丙烯腈的多种方法和系统；参见例如，美国专利号6, 107, 509ο如美国专利号6，107,509中记录的，常规的方法通常涉及在已完成烃(选自丙烷、丙烯或异丁烯)，氨和氧在催化剂存在下的直接反应后，通过以下方法回收和纯化产生的丙烯腈/甲基丙烯腈:将含有丙烯腈/甲基丙烯腈的反应器流出物输送至第一塔(骤冷)，其中使用第一含水流冷却反应器流出物，将经冷却的含有丙烯腈/甲基丙烯腈的流出物输送至第二塔(吸收器)，其中经冷却的流出物与第二含水流接触以将丙烯腈/甲基丙烯腈吸收到第二含水流中，将含有丙烯腈/甲基丙烯腈的第二含水流从第二塔输送至第一蒸馏塔(回收塔)用于使粗品丙烯腈/甲基丙烯腈与第二含水流分离，和将已分离的粗品丙烯腈/甲基丙烯腈输送至第二蒸馏塔(头馏分塔)以从粗品丙烯腈/甲基丙烯腈除去至少一些杂质，和将部分纯化的丙烯腈/甲基丙烯腈输送至第三蒸馏塔(产物塔)以得到产物丙烯腈/甲基丙烯腈。美国专利号4，234，510 ;3，885，928 ;3，352，764 ;3，198，750和3，044，966说明丙烯腈和甲基丙烯腈的典型的回收和纯化方法。
[0003]丙烯腈制造方法生产非常毒性的HCN终产物。在设备操作或维修期间，为了使人暴露于HCN最小化，有用的是使可以处理HCN的设备具有低泄漏风险。一种方法是使用重力流动来消除在HCN使用(service)中对泵的需求。然而，在丙稀腈设备HCN塔或头饱分塔中，污染(特别是塔板的污染)通常成为问题。HCN的聚合在丙烯腈生产中成为问题。
【实用新型内容】
[0004]因此，本公开的一方面提供一种克服或减少常规方法的缺点的安全、有效和成本高效的方法和设备。
[0005]在一方面，所述设备包含头馏分塔。所述头馏分塔设置成接受粗品腈类原料流和蒸馏粗品腈类原料流，并且生产在头馏分塔顶部的包含HCN的头馏分塔塔顶物流以及在头馏分塔底部的包含丙烯腈产物的头馏分塔底部液体。在一方面，所述设备包含塔顶系统。所述塔顶系统包含头馏分塔冷凝器。所述头馏分塔冷凝器设置成冷凝头馏分塔塔顶物流。所述塔顶系统设置成将至少一部分冷凝的头馏分塔塔顶物流作为回流物流通过回流管线输送至头馏分塔和/或输送至HCN储存容器、HCN使用者或处置(disposal)中的至少一个。所述设备包含酸添加系统。在一方面，所述酸添加系统设置成将酸加入到入口，以保持在头馏分塔冷凝器下游的HCN终产物中预定的酸浓度，和保持在头馏分塔底部液体中预定的酸浓度。所述入口选自头馏分塔冷凝器的入口、回流管线的入口、头馏分塔的入口和位于头馏分塔冷凝器下游的排放冷凝器的入口。
[0006]本实用新型请求保护:
[0007]1.一种设备，所述设备包含:
[0008]头馏分塔，所述头馏分塔设置成接受粗品腈类原料流和蒸馏粗品腈类原料流，并且生产在头馏分塔顶部的包含HCN的头馏分塔塔顶物流以及在头馏分塔底部的包含丙烯腈产物的头馏分塔底部液体；
[0009]塔顶系统，所述塔顶系统包含头馏分塔冷凝器，所述头馏分塔冷凝器设置成冷凝头馏分塔塔顶物流，以提供冷凝的头馏分塔塔顶物流，所述塔顶系统设置成将至少一部分冷凝的头馏分塔塔顶物流作为回流物流通过回流管线输送至头馏分塔和/或输送至HCN储存容器、HCN使用者或处置中的至少一个；和
[0010]酸添加系统，所述酸添加系统设置成将酸加入到入口，以保持在头馏分塔冷凝器下游的HCN终产物中预定的酸浓度，和保持在头馏分塔底部液体中预定的酸浓度，其中所述入口选自头馏分塔冷凝器的入口、回流管线的入口、头馏分塔的入口和位于头馏分塔冷凝器下游的排放冷凝器的入口。
[0011]2.项目I的设备，其中所述塔顶系统还包含第一接合处，其中将冷凝的头馏分塔塔顶物流分成回流物流和HCN终产物物流，其中所述塔顶系统设置成将HCN终产物物流输送至HCN储存容器和/或输送至HCN使用者和/或输送至处置。
[0012]3.项目2的设备，其中所述排放冷凝器设置成从头馏分塔冷凝器的出口接受蒸气物流和将所述蒸气物流冷凝以形成底部排放冷凝器流出物。
[0013]4.项目3的设备，其中所述塔顶系统设置成将底部排放冷凝器流出物与冷凝的头馏分塔塔顶物流在第二接合处合并，所述第二接合处在第一接合处的上游。
[0014]5.项目I的设备，所述设备还包含泵，所述泵设置成将至少一部分被冷凝器冷凝后的头馏分塔塔顶物流作为流经回流管线的回流物流泵送至头馏分塔。
[0015]6.项目4的设备，所述设备还包含泵，所述泵设置成将至少一部分被冷凝器冷凝后的头馏分塔塔顶物流作为流经回流管线的回流物流泵送至头馏分塔。
[0016]7.项目6的设备，其中所述泵位于第二接合处和第一接合处之间。
[0017]8.项目7的设备，其中所述头馏分塔在部分真空下蒸馏粗品腈类原料流。
[0018]9.项目8的设备，其中所述头馏分塔在0.044-0.090 MPa绝对压力的部分真空下蒸馏粗品腈类原料流。
[0019]10.项目6的设备，其中所述泵为无密封垫的泵。
[0020]11.项目I的设备，其中头馏分塔中的流体通过再沸器加热。
[0021]12.项目11的设备，其中所述再沸器为热虹吸再沸器。
[0022]13.项目11的设备，其中所述再沸器为备用再沸器，所述备用再沸器设置成加热头馏分塔中的流体和产物塔中的流体。
[0023]14.项目12的设备，其中贫水用作再沸器的热源。
[0024]15.项目3的设备，其中所述头馏分塔冷凝器设置成接受第一冷却剂，所述第一冷却剂当进入头馏分塔冷凝器时的第一温度比进入头馏分塔冷凝器的头馏分塔塔顶物流的温度低，所述第一冷却剂当离开头馏分塔冷凝器时的第二温度大于第一冷却剂的第一温度。
[0025]16.项目15的设备，其中所述排放冷凝器设置成接受第二冷却剂，所述第二冷却剂当进入排放冷凝器时的第一温度比从头馏分塔冷凝器进入排放冷凝器的蒸气物流低，所述第二冷却剂当离开排放冷凝器时的第二温度大于第二冷却剂的第一温度，其中所述第二冷却剂的第一温度低于第一冷却剂的第一温度。
[0026]17.项目16的设备，其中所述用于排放冷凝器的第二冷却剂的第一温度为-10至10。。。
[0027]18.项目3的设备，其中所述排放冷凝器设置成产生排放冷凝器蒸气物流。
[0028]19.项目18的设备，所述设备还包含火舌，所述火舌设置成燃烧排放冷凝器蒸气物流。
[0029]20.项目I的设备，其中所述酸选自乙酸和乙醇酸。
[0030]21.项目I的设备，其中所述在头馏分塔底部液体中预定的酸浓度足以减少在头馏分塔底部液体中的聚合物形成。
[0031]22.项目I的设备，所述设备还包含pH传感器，所述pH传感器设置成测量在头馏分塔底部中液体的pH。
[0032]23.项目22的设备，其中所述酸添加系统设置成以约0.5_约6 kg/T由设备生产的丙烯腈产物的量加入酸。
[0033]24.项目I的设备，所述设备还包含控制器，所述控制器设置成处理对应于与头馏分塔底部液体相关的测量参数的信号，所述控制器还设置成如果测量参数高于或低于与头馏分塔底部液体相关的预定参数范围，通过酸添加系统调节酸的添加。
[0034]25.项目I的设备，所述设备还包含二氧化硫添加系统，所述二氧化硫添加系统设置成将二氧化硫加入到入口，所述入口选自回流管线的入口和在头馏分塔的顶部塔板处的头馏分塔入口。
[0035]26.项目25的设备，其中所述二氧化硫添加系统设置成以足以抑制加入二氧化硫的下游的HCN聚合的量加入二氧化硫。
[0036]27.项目26的设备，其中所述二氧化硫添加系统设置成以在HCN终产物中提供预定二氧化硫浓度的量加入二氧化硫。
[0037]28.项目26的设备，其中所述在HCN终产物中的预定二氧化硫浓度为约200-400ppm0
[0038]29.项目I的设备，其中所述设备还包含倾析器，所述倾析器设置成从头馏分塔的第一塔板接受液体和在倾析器的倾析侧中产生倾析的有机相物流。