一种轻油裂解法制备液体HCN的工艺系统的制作方法

本技术属于小分子化合物的化工生产，具体涉及一种轻油裂解法制备液体hcn的工艺系统。

背景技术：

1、氢氰酸是一种重要的化工原料，用途十分广泛。氢氰酸是剧毒化学品，无法运输，氢氰酸的合成与下游产品自我配套。氢氰酸主要合成方法包括：丙烯腈副产法、天然气氨氧化法，轻油裂解法、甲醇氨氧化法、甲酰胺脱水法等。

2、轻油裂解法是国内发展起来的hcn制备方法，由于反应气不含水分、不含co2，制得的nacn具有较高的质量品质。针对规模小、连续化要求不高，且轻油资源有优势的地方，轻油裂解法不乏是一种替补的制备hcn方法。

3、轻油裂解法hcn反应原理为：

4、主反应：c5h12+5nh3＝5hcn+11h2

5、nh3+c＝hcn+h2

6、副反应：2nh3＝n2+3h2

7、轻油裂解法制备hcn的一种典型合成工艺为：

8、将轻油和液氨与500℃裂解气换热后温度升高至270℃进入裂解炉，同时投入石油焦，通过电加热保持裂解炉内温度为1450℃，产生反应气，其中以体积份数计含有约15-20％的hcn、60-65％的h2、15％的n2、0.08％的烃类、0.09％的nh3以及0.1-0.2％其他气体。

9、反应气经过水冷、与轻油和液氨换热后进入旋风分离器，分离出未反应的石油焦返回系统使用，反应气进入布袋除尘器再次分离出微量石油焦返回系统使用，除尘后的反应气进入脱氨、hcn回收等后续工序。

10、含hcn反应气制备液体hcn，通行的办法采用低温水吸收，然后解析精馏得到液体hcn，此法因hcn在水中的浓度较低，装置投资较大，能耗较高，运行安全要求高。

11、申请号为201410671418.5的专利文献公开了一种联合制备液体氢氰酸和二异丁腈肼的工艺方法，申请号为201410671419.x的专利文献公开了一种联合制备液体氢氰酸和氰化钠的工艺方法，申请号为2014671537.0的专利文献公开了一种联合制备液体氢氰酸和羟基乙腈的工艺方法，均是将轻油裂解法制备的反应气经过除氨、深冷工序得到液体氢氰酸，气体hcn则用溶液吸收联产其他化合物产品，优选方式为在除氨、深冷工序之间增加冷却、除水工序。但实验发现，按照文献描述方法得不到高纯度的液体hcn，且存在吸水、脱氨用硫酸无法实现自身工艺平衡的问题，即脱水用硫酸量大，脱氨消耗的硫酸少，脱氨后得到硫铵-硫酸混合液，过量的硫酸需要再进行中和处理。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种轻油裂解法制备液体hcn的工艺系统。

2、一种轻油裂解法制备液体hcn的工艺系统，其关键在于，包括轻油裂解反应模块、一级脱氨装置、二级脱氨装置、一级冷凝脱水装置和二级冷凝装置；

3、所述轻油裂解反应模块生成的反应气从反应气出口排出，顺向依次通过所述一级脱氨装置、二级脱氨装置、一级冷凝脱水装置和二级冷凝装置，且温度逐步降低，所述二级冷凝装置设置有液体hcn出口和气体hcn出口；

4、所述一级冷凝脱水装置设置有中浓度硫酸进口，所述中浓度硫酸进口连接有中浓度硫酸供液装置，由该中浓度硫酸供液装置通入的中浓度硫酸以与所述反应气的流向相反的方向依次流过所述一级冷凝脱水装置、二级脱氨装置、一级脱氨装置，并在各装置中脱水或脱氨，生成的溶液再流入下一个装置并逐渐升温；

5、所述一级脱氨装置设置有吸收富液出口，该吸收富液出口连接有硫酸铵溶液处理模块。

6、在一种实施方式中，上述轻油裂解反应模块的反应气出口连接所述一级脱氨装置的进气口，所述一级脱氨装置的一级脱氨气出口连接所述二级脱氨装置进气口，所述二级脱氨装置的二级脱氨气出口连接所述一级冷凝脱水装置的进气口，所述一级冷凝脱水装置的一级冷凝气出口连接所述二级冷凝装置的进气口。

7、在一种实施方式中，上述一级冷凝脱水装置还设置有硫酸出口，所述硫酸出口连接所述二级脱氨装置的吸收液进口；

8、所述二级脱氨装置的吸收液出口连接所述一级脱氨装置的吸收贫液进口。

9、在一种实施方式中，上述硫酸铵溶液处理模块设置有hcn解析气出口、蒸发凝水出口，该硫酸铵溶液处理模块用于解析所述一级脱氨装置的吸收富液中的hcn气体和蒸发干燥硫酸铵溶液，从而得到hcn解析气、固体硫酸铵和蒸发凝水。

10、在一种实施方式中，上述hcn解析气从所述hcn解析气出口通入所述二级脱氨装置的进气口。

11、在一种实施方式中，上述蒸发凝水从所述蒸发凝水出口通入所述一级脱氨装置的吸收贫液进口。

12、在一种实施方式中，上述硫酸铵溶液处理模块包括hcn解析装置、硫酸铵溶液蒸发装置和冷凝装置，所述hcn解析装置用于解析出所述一级脱氨装置的吸收富液中的hcn气体，所述硫酸铵溶液蒸发装置用于蒸发干燥硫酸铵溶液，所述硫酸铵溶液蒸发装置产生的水蒸气被冷凝装置冷凝，并返回一级脱氨装置进行循环。

13、采用本申请的工艺系统，气体顺向流动，且反应气、一级脱氨气、二级脱氨气和一级冷凝气的温度逐渐降低；吸收液与气体流向相反，且中浓度硫酸溶液、一级脱水凝液、二级脱氨液、一级脱氨液的温度逐渐升高。

14、本实用新型的有益效果：本实用新型的工艺过程为气体顺流且逐级降温、循环液体为逆流且逐级升温，降低了能耗，减少了压降，过程连续稳定，脱水与脱氨的硫酸能够实现自身工艺平衡，液体hcn质量98％以上，液体hcn产率达到50％以上。

技术特征：

1.一种轻油裂解法制备液体hcn的工艺系统，其特征在于：包括轻油裂解反应模块(8)、一级脱氨装置(1)、二级脱氨装置(2)、一级冷凝脱水装置(3)和二级冷凝装置(4)；

2.根据权利要求1所述的一种轻油裂解法制备液体hcn的工艺系统，其特征在于：所述轻油裂解反应模块(8)的反应气出口连接所述一级脱氨装置(1)的进气口，所述一级脱氨装置(1)的一级脱氨气出口连接所述二级脱氨装置(2)进气口，所述二级脱氨装置(2)的二级脱氨气出口连接所述一级冷凝脱水装置(3)的进气口，所述一级冷凝脱水装置(3)的一级冷凝气出口连接所述二级冷凝装置(4)的进气口。

3.根据权利要求2所述的一种轻油裂解法制备液体hcn的工艺系统，其特征在于：所述一级冷凝脱水装置(3)还设置有硫酸出口，所述硫酸出口连接所述二级脱氨装置(2)的吸收液进口；

4.根据权利要求2或3所述的一种轻油裂解法制备液体hcn的工艺系统，其特征在于：所述硫酸铵溶液处理模块设置有hcn解析气出口、蒸发凝水出口，该硫酸铵溶液处理模块用于解析所述一级脱氨装置(1)的吸收富液中的hcn气体和蒸发干燥硫酸铵溶液，从而得到hcn解析气、固体硫酸铵和蒸发凝水。

5.根据权利要求4所述的一种轻油裂解法制备液体hcn的工艺系统，其特征在于：所述hcn解析气从所述hcn解析气出口通入所述二级脱氨装置(2)的进气口。

6.根据权利要求5所述的一种轻油裂解法制备液体hcn的工艺系统，其特征在于：所述蒸发凝水从所述蒸发凝水出口通入所述一级脱氨装置(1)的吸收贫液进口。

7.根据权利要求6所述的一种轻油裂解法制备液体hcn的工艺系统，其特征在于：所述硫酸铵溶液处理模块包括hcn解析装置(5)、硫酸铵溶液蒸发装置(6)和冷凝装置(7)，所述hcn解析装置(5)用于解析出所述一级脱氨装置(1)的吸收富液中的hcn气体，所述硫酸铵溶液蒸发装置(6)用于蒸发干燥硫酸铵溶液，所述硫酸铵溶液蒸发装置(6)产生的水蒸气被冷凝装置(7)冷凝，并返回一级脱氨装置(1)进行循环。

技术总结
本技术公开了一种轻油裂解法制备液体HCN的工艺系统，包括轻油裂解反应模块、一级脱氨装置、二级脱氨装置、一级冷凝脱水装置和二级冷凝装置；轻油裂解反应模块生成的反应气从反应气出口排出，顺向依次通过所述一级脱氨装置、二级脱氨装置、一级冷凝脱水装置和二级冷凝装置，且温度逐步降低，二级冷凝装置设置有液体HCN出口和气体HCN出口；一级冷凝脱水装置连接有中浓度硫酸供液装置，由该中浓度硫酸供液装置通入的中浓度硫酸逆向依次流过一级冷凝脱水装置、二级脱氨装置、一级脱氨装置，一级脱氨装置的吸收富液出口连接有硫酸铵溶液处理模块。本技术的系统能降低能耗，减少了压降，过程连续稳定，脱水与脱氨的硫酸能够实现自身工艺平衡。

技术研发人员：徐征,徐代行,邹志刚,郑道敏,郑晨,杨勇,尹洪,龚元豪
受保护的技术使用者：重庆晨沃力化工技术有限公司
技术研发日：20231127
技术公布日：2024/7/29