CN110229082A - 一种乙腈双效变压精制分离*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种乙腈双效变压精制分离***,包括常压塔、预热器、高压塔、再沸器，所述常压塔塔釜管线上设有流股间换热器和闪蒸罐，所述常压塔塔釜管线依次连接流股间换热器和预热器三后通入闪蒸罐，所述闪蒸罐顶部再经管线连接至常压塔塔釜；所述闪蒸罐底部管线连接去公用水管网；所述高压塔塔顶经管线连接至流股间换热器，所述流股间换热器管程再由管线循环连接至高压塔塔顶；所述流股间换热器管程与预热器一之间设置连通管线，并在此段管线上设有减压阀；所述进料泵和高压塔之间还设有预热器二。该工艺***增设了流股间换热器和闪蒸罐，降低了分离***的能耗，降低了后续废水处理单元的负荷，对环境维护的效益显著增加。

Description

一种乙腈双效变压精制分离***

技术领域

本发明涉及烯腈精制工艺技术领域，尤其涉及一种乙腈双效变压精制分离***。

背景技术

在化工产品的生产中，以石化工艺过程中产生的资源附加值不高的液化石油气为原料，生产丙烯腈副产乙腈的一体化工艺技术方案，能有效拓宽有机化工产业链、提高化工资源附加值和增强市场竞争力等诸多优势。主要流程为：首先，液化石油气经预处理单元脱除原料中的杂质，获得质量纯度为97.1%的丙烷，丙烷在丙烷脱氢反应单元经两级催化脱氢（反应温度600℃）制得丙烯，丙烯进入氨氧化反应单元，与氨气、空气在MB-98催化剂的作用下，反应温度为450℃，制得的粗产物经氨氧化产物预分离单元、萃取精馏单元分离后，进入制取丙烯腈的非均相共沸精制单元，得到丙烯腈产品，副产的乙腈进入双效变压精馏单元后，获得乙腈产品。

传统的生产工艺中，来自氨氧化产物预分离单元的产物经萃取精馏单元分离后，塔顶采出的粗丙烯腈，以及塔釜采出的乙腈和水，都进入乙腈精制单元。乙腈和水的混合物在常压、高压情况下形成不同的共沸物，所以传统工艺采用常、高压精馏塔分离乙腈和水的混合物体系，在传统的工艺***中，高压塔***的余量不能与常压塔之间合理耦合，能量利用效率低下；常压塔塔釜产生的废水仍需进入废水处理单元进行处理，废水循环量大大增加。传统生产工艺在实际生产过程中能耗、环境、资源利用等效率相对低下。

发明内容

针对上述技术中存在的缺陷与不足，本发明目的在于提供一种乙腈双效变压精制分离***，该工艺***设计新颖合理，增设了流股间换热器和闪蒸罐，去掉了高压塔塔顶冷却器，降低了分离***的能耗，降低了后续废水处理单元的负荷，对环境维护的效益显著增加。

实现上述发明目的所采用的技术方案是：一种乙腈双效变压精制分离***,包括常压塔、冷凝器一、回流罐、塔顶泵、预热器、高压塔、再沸器，待分离乙腈与水混合物进口通过管线连接预热器一后再连接常压塔；在常压塔塔顶处设有管线循环连接的冷凝器一、回流罐和塔顶泵组合，冷却后的分支管线连接进料泵后再连接高压塔；高压塔塔釜上设有管线循环连接的再沸器，高压塔塔釜还通过管线连接有冷凝器二，再由管线连接至去乙腈产品储罐；所述常压塔塔釜管线上连接有流股间换热器和闪蒸罐，所述常压塔塔釜管线依次连接流股间换热器和预热器三后在连接闪蒸罐，所述闪蒸罐顶部再经管线连接至常压塔塔釜；所述闪蒸罐底部管线连接去公用水管网；所述高压塔塔顶通过管线与流股间换热器相连接，所述流股间换热器再通过管线循环连接至高压塔塔顶；所述流股间换热器也通过连通管线与预热器一相连接，并在此段管线上设有减压阀；所述进料泵和高压塔之间的管线上还设有预热器二。

进一步，所述常压塔内共设置了二十五块塔板，所述高压塔内共设置了三十块塔板。

进一步，所述常压塔与预热器一相连接的进料位置为第十二块塔板。

进一步，所述高压塔与预热器二相连接的进料位置为第十四块塔板。

进一步，所述流股间换热器与常压塔第二十五块塔板相连接、与高压塔塔顶第一块塔板相连接；所述闪蒸罐顶部再经管线与常压塔的第二十五块塔板相连接。

进一步，所述在常压塔塔顶处设有管线循环连接的冷凝器一、回流罐和塔顶泵组合的两条回路管线都与常压塔第一块塔板相连接。

本发明的有益效果是:

1、通过增设流股间换热器，将高压塔塔顶高温流股需要释放的热量与常压塔塔釜低温流股需要吸收的热量进行了有效耦合，减少了冷、热公用工程的消耗量，有效降低了***的费用投资。

2、通过增设闪蒸罐，对常压塔塔釜流股完成提浓的同时，产生了可循环的公用工程用水，有效的降低了工艺***能耗和***废水处理量，节省了工艺过程的运行成本，对环保的效益显著。

3、通过增设减压阀，处理了能量回收利用价值不高的、经流股换热器冷却的高压流股，有效的实现了高压塔与常压塔间的耦合。

4、取消了传统工艺中设置的高压塔塔顶冷凝器，切实降低了工艺投资费用，减少了循环冷却水的用量。

附图说明

图1是本发明的工艺结构流程示意图。

图中：1.预热器一 2.常压塔 3.冷凝器一 4.回流罐 5.塔顶泵 6.进料泵 7.预热器二 8.高压塔 9.再沸器 10.冷凝器二 11.闪蒸罐 12.预热器三 13.流股间换热器 14.减压阀。

具体实施方式

下面参照附图对一种乙腈双效变压精制分离***，作进一步描述：

图1给出了本发明的结构示意图，因为传统的乙腈精制分离***，常压塔和高压塔之间压力、温度差异较大，两塔间耦合效率较差，塔顶冷凝器与塔釜再沸器之间冷、热公用工程消耗量偏大，未有效对低浓度废水提浓，***废水处理负荷较大，工艺操作难度较大，操作费用较高，设备投资费用较大，不符合高效、绿色、环保生产的理念。

所以本发明的设置包括了常压塔2、流股间换热器13、闪蒸罐11、减压阀14和高压塔8，常压塔2共设置了二十五块塔板，待分离乙腈与水混合物经预热器一1加热后从常压塔2的第十二块塔板处进入塔内。

常压塔2塔釜的流股经流股间换热器13进行一次升温后，送至预热器三12进行二次升温，后经闪蒸罐11进行分离，闪蒸罐11底部采出工艺循环水，引至公用水管网，闪蒸罐11顶部经管线循环连接至常压塔2塔釜的第二十五块塔板处；

常压塔2顶管线上依次连接有冷凝器一3、回流罐4、塔顶泵5，塔顶泵5将冷凝后的塔顶流股升压后部分返回至常压塔2;塔顶泵5升压后的另一部分流股经进料泵6二次升压，进入预热器二7升温后，送至高压塔8；高压塔8共设置了三十块塔板，进料位置为第十四块塔板。

常压塔2塔顶温度控制在89-91℃，压力控制在0.12 MPa，塔釜温度控制在108-110℃，压力控制在0.14 MPa。

流股间换热器13用于收集热量，因为预热器一1与常压塔2连接，部分流股间换热器13收集的热量经减压阀14调节压力后与待分离乙腈与水混合物混合，一并送至常压塔2的进料预热器1，返回至高压塔第十四块塔板；另一部分流股间换热器13收集的热量经管线通入高压塔8的第一块塔板；高压塔8塔釜设有管线循环的再沸器9，分离混合物，分离后的乙腈产品经高压塔8塔釜采出流股，经乙腈预热器三10降温后送至乙腈产品储罐；高压塔8塔顶温度控制在172-174℃，压力控制在1.4 MPa，塔釜温度控制在194-196℃，压力控制在1.42 MPa。

整体的循环开始：循环待分离的乙腈-水混合物与减压阀14降压后的循环热量流股混合后，经预热器一1升温后，送至常压塔2进行初分离，分离后的重组分送至流股间换热器13进行一次升温，后经预热器三12升温后进入闪蒸罐11闪蒸，闪蒸罐11底部采出工艺循环的水，顶部采出的轻组分（即气化组分）送回至常压塔2塔釜，常压塔2塔顶的轻组分经冷凝器一3冷却后，进入回流罐4，部分经塔顶泵5送回至常压塔2，另一部分依次经塔顶泵5、进料泵6二次升压，经预热器二7升温后进入高压塔8，塔顶轻组分经流股间换热器13收集热量后，经减压阀14降压部分循环至预热器一1，部分送至高压塔第十四块塔板，塔釜重组分（即成型产品组分）经预热器三10降至一定温度送往去乙腈产品储罐。

流股间换热器13的使用效果：将高温流股的温度由172.9℃降至167.9℃，将低温流股的温度有107.2℃升温至109.8℃，减少了冷、热公用工程的消耗量，有效降低设备投资费用；流股间换热器13实现了高压塔8塔顶流股和常压塔2塔釜流股之间的热量耦合，代替了常压塔2塔釜再沸器，省略了高压塔8的塔顶冷凝装置，设备费用明显降低。

闪蒸罐11将升温至112.3℃待分离组分闪蒸，塔釜采出工艺循环的水，塔顶轻组分进入常压塔2的塔釜，***有效的降低了闪蒸罐11进料预热器三12的热负荷，节省了热公用工程用量，降低了分离***以及后续废水处理***的负荷，环境效益显著改善。

本发明较传统的乙腈精制分离***具有冷、热公用工程用量少，工艺废水处理效率高，后续废水处理***负荷小，环境效益显著，工艺操作条件温和，***能耗较低，***工艺内部耦合效率高等优势，可有效提高企业经济效益。

本发明通过具体实施过程进行说明的，在不脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明专利进行各种变换及等同替代，因此，本发明专利不局限于所公开的具体实施过程，而应当包括落入本发明专利权利要求范围内的全部实施方案。

Claims (5)

1.一种乙腈双效变压精制分离***,包括常压塔（2）、冷凝器一（3）、回流罐（4）、塔顶泵（5）、预热器（1、7、12）、高压塔（8）、再沸器（9），待分离乙腈与水混合物进口通过管线连接预热器一（1）后再连接常压塔（2）；在常压塔（2）塔顶处设有管线循环连接的冷凝器一（3）、回流罐（4）和塔顶泵（5）组合，冷却后的分支管线连接进料泵（6）后再连接高压塔（8）；高压塔（8）塔釜上设有管线循环连接的再沸器（9），高压塔（8）塔釜还通过管线连接有冷凝器二（10），再由管线连接至去乙腈产品储罐；其特征在于，所述常压塔（2）塔釜管线上连接有流股间换热器（13）和闪蒸罐（11），所述常压塔（2）塔釜管线依次连接流股间换热器（13）和预热器三（12）后在连接闪蒸罐（11），所述闪蒸罐（11）顶部再经管线连接至常压塔（2）塔釜；所述闪蒸罐（11）底部管线连接去公用水管网；所述高压塔（8）塔顶通过管线与流股间换热器（13）相连接，所述流股间换热器（13）再通过管线循环连接至高压塔（8）塔顶；所述流股间换热器（13）也通过连通管线与预热器一（1）相连接，并在此段管线上设有减压阀（14）；所述进料泵（6）和高压塔（8）之间的管线上还设有预热器二（7）。

2.根据权利要求1所述的一种乙腈双效变压精制分离***，其特征在于，所述常压塔（2）内共设置了二十五块塔板，所述高压塔（8）内共设置了三十块塔板。

3.据权利要求2所述的一种乙腈双效变压精制分离***，其特征在于，所述常压塔（2）与预热器一（1）相连接的进料位置为第十二块塔板。

4.据权利要求2所述的一种乙腈双效变压精制分离***，其特征在于，所述高压塔（8）与预热器二（7）相连接的进料位置为第十四块塔板。

5.据权利要求1所述的一种乙腈双效变压精制分离***，其特征在于，所述流股间换热器（13）与常压塔（2）第二十五块塔板相连接、与高压塔（8）塔顶第一块塔板相连接；所述闪蒸罐（11）顶部再经管线与常压塔（2）的第二十五块塔板相连接。