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改進(jìn)的丙烯腈回收方法

文檔序號(hào):3549747閱讀:647來源:國(guó)知局
專利名稱:改進(jìn)的丙烯腈回收方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及制造丙烯腈或甲基丙烯腈的改進(jìn)的方法。具體來說,本發(fā)明涉及在丙烯腈或甲基丙烯腈的生產(chǎn)過程中所用的回收方法的改進(jìn)。此外,本發(fā)明的改進(jìn)方法使過氧化物雜質(zhì)達(dá)到最小化,提高了所得產(chǎn)物的質(zhì)量。
工業(yè)規(guī)模地將丙烯或異丁烯氨氧化生產(chǎn)的丙烯腈/甲基丙烯腈的回收是這樣實(shí)現(xiàn)的用水將反應(yīng)器流出物驟冷,接著將驟冷得到的含有丙烯腈或甲基丙烯腈的氣流送入吸收器中,在吸收器中,水和氣體逆流接觸以基本上除去所有丙烯腈或甲基丙烯腈,然后將含有基本上所有丙烯腈或甲基丙烯腈的液流通入一系列蒸餾塔和相連的潷析器中使丙烯腈或甲基丙烯腈產(chǎn)物分離或純化。
在丙烯腈或甲基丙烯腈的制造過程中一般采用的回收和純化體系公開在美國(guó)專利4,234,510和3,885,928中(轉(zhuǎn)讓給了本發(fā)明的受讓人,其內(nèi)容通過引用并入本文)。
本發(fā)明的主要目的是提供制造丙烯腈或甲基丙烯腈的改進(jìn)方法。
本發(fā)明的另一目的是提供在丙烯腈或甲基丙烯腈的制造過程中改進(jìn)的回收和純化方法。
本發(fā)明的又一目的是提供制造丙烯腈或甲基丙烯腈的改進(jìn)方法,該方法降低了所得終產(chǎn)物的雜質(zhì)含量。
在下面的描述中將部分地指出本發(fā)明的其他目的、優(yōu)點(diǎn)和新的特征,本領(lǐng)域技術(shù)人員在對(duì)下面的描述的研究中它們也變得很明顯,或者可以通過本發(fā)明的實(shí)踐得知。本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)可以通過在所附權(quán)利要求書中特別指出的裝置和組合得以實(shí)現(xiàn)和獲得。
為實(shí)現(xiàn)上述和其它目的,按照本文所述和具體化的本發(fā)明的目的,本發(fā)明的方法包括將丙烯或異丁烯的氨氧化過程中獲得的反應(yīng)器流出物送入驟冷塔中,其中通過與水霧接觸將熱流出物氣體冷卻,將冷卻的反應(yīng)器流出物從塔頂送入吸收塔中,丙烯腈或甲基丙烯腈粗品在塔中被水吸收,將含有丙烯腈或甲基丙烯腈的水溶液通入第一潷析器中,在其中形成第一水層和含有丙烯腈和甲基丙烯腈的有機(jī)層,將第一有機(jī)層送到第二潷析器中,在其中形成第二水層和第二有機(jī)層,從第二有機(jī)層中回收丙烯腈或甲基丙烯腈,其中改進(jìn)之處包括將第一和第二潷析器的溫度保持在大約32°F至大約75°F。第一潷析器的溫度優(yōu)選保持在大約32-70°F,特別優(yōu)選保持在大約32-65°F。第二潷析器的溫度優(yōu)選保持在大約35-68°F之間,特別優(yōu)選保持在大約40-65°F之間。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中,本發(fā)明方法是用從丙烯、氨和氧氣的氨氧化獲得的反應(yīng)器流出物來生產(chǎn)丙烯腈的。
在本發(fā)明的再一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中,反應(yīng)器流出物是通過使丙烯、氨和空氣在流化床反應(yīng)器中在與流化床催化劑接觸的條件下反應(yīng)獲得的。
在本發(fā)明的實(shí)踐中可以使用常規(guī)的流化床氨氧化催化劑。例如在本發(fā)明的實(shí)踐中可以使用美國(guó)專利3,642,930和5,093,299(通過引用并入本文)所述的流化床催化劑。
本發(fā)明可以允許在丙烯腈或甲基丙烯腈產(chǎn)物的回收或純化過程中使用更有效的操作方式。在上述溫度范圍內(nèi)操作潷析器可以使水相分離得以改善,從而增加了潷析器中水相的體積。這一改善的分離意味著在隨后的回收和純化步驟(即蒸餾和干燥)中,可以在不增加設(shè)備尺寸的情況下處理更多量的產(chǎn)物。本發(fā)明實(shí)踐的另一優(yōu)點(diǎn)是在上述溫度范圍內(nèi)操作潷析器使得對(duì)目的產(chǎn)物用戶不利的水溶性雜質(zhì)例如過氧化物達(dá)到最少。


圖1是本發(fā)明方法的示意圖,它適用于丙烯腈的制造。
現(xiàn)在我們將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明。將丙烯或異丁烯、氨和含氧氣體在流化床反應(yīng)器(未示出)中在與流化床氨氧化催化劑接觸的同時(shí)氨氧化獲得反應(yīng)器流出物,將其送入驟冷塔(未示出)。在驟冷塔中,熱的流出物氣體通過與水霧接觸而冷卻。一般來說,在流出物中包含的任何過量的氨通過與硫酸在驟冷塔中接觸被中和,以硫酸銨的形式被除去。然后將含有所需產(chǎn)物(丙烯腈或甲基丙烯腈、乙腈和HCN)的冷卻的流出物氣體通過管線1送到吸收塔5的下部,產(chǎn)物在塔中被從頂部通過管線3進(jìn)入吸收塔5的水吸收。未吸收的氣體從吸收塔通過位于吸收塔5頂部的管7。然后使含有所需產(chǎn)品的水流從吸收塔5的底部通過管線9進(jìn)入第一蒸餾塔13(回收塔)的上部以進(jìn)一步純化產(chǎn)物。從回收塔13的頂部回收產(chǎn)物通過管線15送入潷析器19中。在潷析器19中,讓含有丙烯腈粗品的水溶液分離為包含水的第一層和包含有機(jī)產(chǎn)物(例如丙烯腈粗品和HCN)的第二層。然后使產(chǎn)物層通過管線23送入第二蒸餾塔27中,以進(jìn)一步純化和回收丙烯腈或甲基丙烯腈產(chǎn)物。從塔13獲得的底部液流可以通過管線17直接送入焚燒爐或汽提蒸餾塔21中,以通過管線25回收作為塔頂流出物的乙腈粗品。從塔21獲得的底部液流可以通過管線41和43送入焚燒爐中。
將進(jìn)入蒸餾塔27的產(chǎn)物流蒸餾,從塔27通過管線31回收作為側(cè)流的丙烯腈產(chǎn)物。將該丙烯腈產(chǎn)物儲(chǔ)存在溫度保持在大約32°F至70°F之間的第二潷析器33中,直到丙烯腈產(chǎn)物與水發(fā)生兩相分離。然后從潷析器33中通過管線35移出丙烯腈產(chǎn)物,送入塔27的底部以便通過管線39流出,進(jìn)行最終的純化和回收。從塔27中以塔頂液流的形式通過管線29回收聯(lián)產(chǎn)品HCN進(jìn)行焚燒或純化并用本領(lǐng)域已知的常規(guī)方法回收。
氨氧化反應(yīng)最好在流化床反應(yīng)器中進(jìn)行,雖然也可以考慮使用其它類型的反應(yīng)器例如輸送管線反應(yīng)器(transport line reactor)。制造丙烯腈所用的流化床反應(yīng)器是先有技術(shù)所公知的。例如美國(guó)專利3,230,246(通過引用并入本文)所提出的反應(yīng)器設(shè)計(jì)方案是適宜的。
進(jìn)行氨氧化反應(yīng)的條件也是先有技術(shù)所公知的,例如美國(guó)專利5,093,299;4,863,891;4,767,878和4,503,001(通過引用并入本文)所述。一般來說,氨氧化過程是通過使丙烯或異丁烯在氨和氧氣的存在下在較高的溫度下與流化床催化劑接觸來生產(chǎn)丙烯腈或甲基丙烯腈的??梢允褂萌魏窝鯕庠础H欢?,由于經(jīng)濟(jì)上的原因,最好使用空氣。在進(jìn)料中氧氣與烯烴的摩爾比一般為0.5∶1至4∶1,優(yōu)選1∶1至3∶1。在進(jìn)料中氨與烯烴在反應(yīng)中的摩爾比可以在0.5∶1至5∶1之間改變。實(shí)際上,氨-烯烴摩爾比沒有上限,但由于經(jīng)濟(jì)上的原因通常沒有理由超過5∶1。
反應(yīng)在大約260℃至600℃之間的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行,但優(yōu)選的范圍是310℃至500℃,特別優(yōu)選的范圍是350℃至480℃。接觸時(shí)間的要求并不嚴(yán)格,一般在0.1-50秒的范圍內(nèi),優(yōu)選的接觸時(shí)間是1-15秒。
除了美國(guó)專利3,642,930的催化劑之外,在美國(guó)專利5,093,299(通過引用并入本文)中還提出了其它適用于本發(fā)明實(shí)踐的催化劑。
吸收塔、回收塔和汽提塔保持的條件分別為5-7磅/平方英寸(表壓)(80°F至110°F)、1-4.5磅/平方英寸(表壓)(155°F至170°F)和7-13磅/平方英寸(表壓)(170°F至210°F)。
本發(fā)明不但在生產(chǎn)率方面具有出人意料的改善,而且在達(dá)到這一改善的同時(shí)不必增加在回收和純化階段所用的塔的尺寸。此外,上述在生產(chǎn)率方面的增加不引起產(chǎn)品質(zhì)量的任何可見的劣化。實(shí)際上,由于降低了終產(chǎn)物中過氧化物雜質(zhì)水平,采用本發(fā)明實(shí)踐可以提高產(chǎn)品質(zhì)量。
本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然能夠根據(jù)上述公開和討論在不背離公開的實(shí)質(zhì)和范圍或不背離權(quán)利要求書范圍的情況下對(duì)本發(fā)明作出各種修改。
權(quán)利要求
1.制造丙烯腈或甲基丙烯腈的方法,它包括將丙烯或異丁烯的氨氧化過程中獲得的反應(yīng)器流出物送入驟冷塔中,其中通過與水霧接觸使熱流出物氣體冷卻,將冷卻的反應(yīng)器流出物從塔頂送入吸收塔中,丙烯腈或甲基丙烯腈粗品在塔中被水吸收,將含有丙烯腈或甲基丙烯腈粗品的水溶液通入第一潷析器中,在其中形成第一水層和含有丙烯腈和甲基丙烯腈的第一有機(jī)層,將第一有機(jī)層送到第二潷析器中,在其中形成第二水層和第二有機(jī)層,從第二有機(jī)層中回收丙烯腈或甲基丙烯腈,其中改進(jìn)之處包括將第一和第二潷析器的內(nèi)部溫度保持在大約32°F至大約75°F。
2.權(quán)利要求1的方法,其中第一潷析器的內(nèi)部溫度保持在大約32°F至70°F。
3.權(quán)利要求2的方法,其中第一潷析器的內(nèi)部溫度保持在32°F至65°F。
4.權(quán)利要求1的方法,其中第二潷析器的內(nèi)部溫度保持在大約35°F至68°F。
5.權(quán)利要求4的方法,其中第二潷析器的內(nèi)部溫度保持在大約40°F至65°F。
6.權(quán)利要求1的方法,其中從丙烯、氨和氧氣氨氧化獲得反應(yīng)器流出物用來生產(chǎn)丙烯腈。
7.權(quán)利要求1的方法,其中通過使丙烯、氨和空氣在流化床反應(yīng)器中、在與流化床催化劑接觸的同時(shí)進(jìn)行反應(yīng),獲得反應(yīng)器流出物。
全文摘要
從丙烯或異丁烯的氨氧化反應(yīng)的反應(yīng)器流出物中回收獲得的丙烯腈或甲基丙烯腈的方法,它包括將反應(yīng)器流出物通入一個(gè)吸收塔、第一潷析器、回收塔、第二潷析器和汽提塔中,其中改進(jìn)之處包括將第一和第二潷析器的內(nèi)部溫度保持在大約32°F至75°F之間。
文檔編號(hào)C07C253/32GK1167757SQ9710251
公開日1997年12月17日 申請(qǐng)日期1997年1月29日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月6日
發(fā)明者J·S·吉布森, J·E·林克, P·T·瓦藤多夫, S·P·戈德波爾 申請(qǐng)人:標(biāo)準(zhǔn)石油公司
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