改进的丙烯腈制造制造技术

本发明专利技术涉及改进的丙烯腈制造。一种方法包含在第一压力下并且在催化剂的存在下使氨、氧和烃反应来提供包含丙烯腈的反应器流出物流，该烃从由丙烷、丙烯、和异丁烯、以及它们的组合组成的集合中选择。该方法包含利用第一水性流淬冷反应器流出物流来提供包含丙烯腈的淬冷流。该方法包含压缩淬冷流来提供包含丙烯腈的流出物压缩机流，并且在第二压力下将流出物压缩机流运送至吸收器。该方法包含在吸收器中在第二水性流中吸收丙烯腈来提供包含丙烯腈的富水，其中，该吸收在大于第一压力的压力下执行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在丙烯腈和甲基丙烯腈的制造中的改进的工艺。具体而言，本专利技术涉及使用流出物压缩机的改进的工艺。
技术介绍
用于丙烯腈和甲基丙烯腈的制造的各种工艺和系统是已知的；例如参见美国专利No. 6,107,509。典型地，已经通过如下步骤实现了在催化剂的存在下通过从由丙烷、丙烯或异丁烯组成的集合中选择的烃、氨和氧的直接反应产生的丙烯腈/甲基丙烯腈的回收和净化，步骤为：将含有丙烯腈/甲基丙烯腈的反应器流出物输送至第一柱(淬冷)，在此用第一水性流冷却反应器流出物；将含有丙烯腈/甲基丙烯腈的冷却的流出物输送入第二柱(吸收器)中，在此用第二水性流接触冷却的流出物，来将丙烯腈/甲基丙烯腈吸收到第二水性流中；将含有丙烯腈/甲基丙烯腈的第二水性流从第二柱输送至第一蒸馏柱(回收柱)，以用于从第二水性流分离粗制丙烯腈/甲基丙烯腈；和将分离的粗制丙烯腈/甲基丙烯腈输送至第二蒸馏柱(头馏分柱(heads column))，以从粗制丙烯腈/甲基丙烯腈移除至少一些杂质；和将部分净化的丙烯腈/甲基丙烯腈输送至第三蒸馏柱(产物柱)，以获得产物丙烯腈/甲基丙烯腈。U.S. Pat. Nos. 4,234,510；3,885,928；3,352,764；3,198,750以及3,044,966例示了用于丙烯腈和甲基丙烯腈的典型回收和净化工艺。在常规工艺中，反应器压力由吸收器废气压力和反应器与吸收器之间的最小必需压降来约束。在常规工艺中，反应器中的该预定压力为大约8 psig，并且典型地导致供应烃的到包含丙烯腈的反应器产物流出物的大约80％的转化率。然后将反应器产物流出物运送至淬冷容器。在淬冷容器中，使反应器产物流出物淬冷来产生包含丙烯腈产物的淬冷的流出物。将淬冷的流出物经由导管运送至吸收器。在吸收器中，使淬冷的流出物与冷藏的水结合来产生包含丙烯腈的富水(rich water)，并且使来自吸收器的废气在吸收器废气焚烧炉(AOGI)或吸收器废气氧化器(AOGO)中燃烧。在吸收器中生成的包含丙烯腈的富水然后从吸收器运送至回收柱以用于进一步处理。在常规工艺中，吸收器在大气压力下运行，并且将冷藏或冷却的水添加至吸收器来与淬冷的丙烯腈产物混合并且生成包含丙烯腈的富水。虽然包含回收和净化的丙烯腈/甲基丙烯腈的制造已经在商业上实践多年，但是依然存在在其中改进将产生显著益处的区域。适于改进的这些区域之一将为提高的反应器产物转化。另一改进将为降低吸收器中对冷藏或冷却的水的需求。
技术实现思路
本公开的一方面为提供克服或减少常规工艺的缺点的安全、有效且成本有效的方法和设备。一种工艺包含在第一压力下且在催化剂的存在下，使氨、氧和烃反应来提供包含丙烯腈的反应器流出物流，该烃从由丙烷、丙烯、异丁烷和异丁烯、以及它们的组合组成的集合中选择。该工艺还包含利用第一水性流淬冷反应器流出物流，来提供包含丙烯腈的淬冷流，并且压缩淬冷流来提供包含丙烯腈的流出物压缩机流。该工艺包含在第二压力下将流出物压缩机流运送至吸收器，并且在吸收器中，在第二水性流中吸收丙烯腈来提供包含丙烯腈的富水，其中，第二压力大于第一压力。一种工艺包含在第一压力下且在催化剂的存在下使氨、氧和烃反应来提供加压反应器废气，该烃从由丙烷、丙烯、异丁烷和异丁烯、以及它们的组合组成的集合中选择。该工艺还包含将加压废气运送至吸收器并且使来自该吸收器的未吸收流出物膨胀。设备包含：反应器，其构造为在第一压力下并且在催化剂的存在下使氨、氧和烃反应来提供包含丙烯腈的反应器流出物流，该烃从由丙烷、丙烯和异丁烯、以及它们的组合组成的集合中选择；淬冷容器，其构造为利用第一水性流淬冷反应器流出物流来提供包含丙烯腈的淬冷流；流出物压缩机，其构造为压缩淬冷流来提供第二压力下的包含丙烯腈的流出物压缩机流；和吸收器，其构造为接收流出物压缩机流，并且允许在第二水性流中吸收丙烯腈，来提供包含丙烯腈的富水。氨氧化反应工艺包含在大约140kPa(绝对压力)或更小的压力和大约0.5至大约1.2米/秒的速率下，在催化剂的存在下，使氨、氧和烃反应来提供反应器流出物流，该烃从由丙烷、丙烯、异丁烷和异丁烯、以及它们的组合组成的集合中选择。用于吸收包含丙烯腈的反应器流出物流的工艺包含：利用第一水性流淬冷反应器流出物流来提供包含丙烯腈的淬冷流；压缩淬冷流来提供包含丙烯腈的流出物压缩机流；在大约300kPa至大约500kPa的压力(绝对压力)下将流出物压缩机流运送至吸收器；并且在吸收器中，在第二水性流中吸收丙烯腈来提供包含丙烯腈的富水。在另一方面中，一种用于吸收包含丙烯腈的反应器流出物流的工艺，该工艺包含：利用第一水性流淬冷反应器流出物流来提供包含丙烯腈的淬冷流；压缩淬冷流来提供包含丙烯腈的流出物压缩机流；将流出物压缩机流运送至吸收器；并且在吸收器中，在具有大约4℃至大约45℃的温度的第二水性流中吸收丙烯腈来提供包含丙烯腈的富水。在另一方面中，氨氧化反应系统包含涡轮，该涡轮对于驱动包含空气压缩机和至少一个流出物压缩机的单个驱动线路是有效的。在另一方面中，氨氧化反应工艺包含：在大约100kPa(绝对压力)或更小的压力和大约0.5至大约1.2米/秒的速率下，在催化剂的存在下，使氨、氧和烃反应来提供反应器流出物流，该烃从由丙烷、丙烯、异丁烷和异丁烯、以及它们的组合组成的集合中选择。在相关方面中，氨氧化反应设备包含：反应器，其构造为在大约100kPa(绝对压力)或更小的第一压力下且在催化剂的存在下使氨、氧和烃反应来提供包含丙烯腈的反应器流出物流，该烃从由丙烷、丙烯和异丁烯、以及它们的组合组成的集合中选择。在另一方面中，氨氧化反应系统包含涡轮，该涡轮用于驱动操作地联接至至少一个空气压缩机和至少一个流出物压缩机的单个驱动器，空气压缩机构造为对氨氧化反应反应器提供空气，流出物压缩机构造为对吸收器提供流出物压缩机流，且氨氧化反应反应器和吸收器构造为允许独立的压力控制。根据待结合附图阅读的本公开的例示实施例的以下详细说明，本公开的上述和其它方面、特征和优点将变得清楚。附图说明通过参照考虑到附图的以下说明，可获得本专利技术的示范实施例及其优点的更完整的理解，其中相似的标号指示相似的特征，且其中：图1是根据应用于丙烯腈制造的公开的方面的实施例的示意流程图。图2是根据应用于丙烯腈制造的公开的方面的另一实施例的示意流程图。图3是例示包括多于一个反应器、淬冷柱和流出物压缩机的方面的示意流程图。图4是例示出单线路驱动器的示意流程图。具体实施方式图1是根据应用于丙烯腈制造的公开的方面的实施例的示意流程图。参照附图，设备100包括反应器10、淬冷容器20、流出物压缩机30和吸收器40。流1中的氨和流2中的烃(HC)进料可作为结合的流3供给至反应器10。HC进料流2可包括烃，该烃是从由丙烷、丙烯和异丁烯、以及它们的组合组成的集合中选择的。催化剂(未在图1中显示)可存在于反应器10中。含氧气体可供给至反应器10。例如，空气可由空气压缩机(未在图1中显示)压缩并且供给至反应器10。丙烯腈由在催化剂存在于反应器10中的情况下的烃、氨、和氧的反应而在反应器中产生。反应器10可在反应器或第一压力P1下运行，其中，第一压力可特征为入口(例如旋风分离器22的第一级入口)17处的压力本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氨氧化反应工艺，包括：在大约140kPa(绝对压力)或更小的压力和大约0.5至大约1.2米/秒的线性速率下，在反应器中的催化剂的存在下，使氨、氧和烃反应来提供反应器流出物流，所述烃从由丙烷、丙烯、异丁烷和异丁烯、以及它们的组合组成的集合中选择。

【技术特征摘要】
1. 一种氨氧化反应工艺，包括：在大约140kPa(绝对压力)或更小的压力和大约0.5至大约1.2米/秒的线性速率下，在反应器中的催化剂的存在下，使氨、氧和烃反应来提供反应器流出物流，所述烃从由丙烷、丙烯、异丁烷和异丁烯、以及它们的组合组成的集合中选择。2. 根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述反应器具有大约5至大约15米的内径。3. 根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述反应器具有大约10至大约25米的高度(切线到切线)。4. 根据权利要求1所述的氨氧化反应工艺，其特征在于，所述速率在所述反应器的入口处测量，并且压力在旋风分离器的入口处测量。5. 根据权利要求1所述的氨氧化反应工艺，其特征在于，所述工艺对于提供大约70％或更大的烃进料至丙烯腈的烃的转化率是有效的。6. 根据权利要求1所述的氨氧化反应工艺，其特征在于，还包括：利用第一水性流淬冷所述反应器流出物流，以提供包含丙烯腈的淬冷流；压缩所述淬冷流来提供包含丙烯腈的流出物压缩机流；在大约大于300kPa(绝对压力)至大约500kPa(绝对压力)的压力下将所述流出物压缩机流运送至吸收器；和在所述吸收器中，在第二水性流中吸收丙烯腈来提供包含丙烯腈的富水。7. 根据权利要求6所述的氨氧化反应工艺，其特征在于，还包括使来自所述吸收器的未吸收流出物膨胀，以降低所述未吸收流出物的压力。8. 根据权利要求7所述的氨氧化反应工艺，其特征在于，所述膨胀导致来自所述吸收器的所述未吸收流出物的压力降低至大约150kPa(绝对压力)或更小的压力。9. 根据权利要求7所述的氨氧化反应工艺，其特征在于，还包括在所述膨胀的步骤之前预热来自所述吸收器的所述未吸收流出物。10. 根据权利要求9所述的氨氧化反应工艺，其特征在于，所述预热将所述未吸收流出物的温度从大约25℃至大约40℃的温度提高至大约350℃或更高的温度。11. 根据权利要求7所述的氨氧化反应工艺，其特征在于，在所述膨胀的步骤期间，所述未吸收流出物的温度从大约300℃至大约400℃的温度降低至大约200℃至大约260℃的温度。12. 一种用于吸收包含丙烯腈的反应器流出物流的工艺，所述工艺包括：利用第一水性流淬冷所述反应器流出物流，以提供包含丙烯腈的淬冷流；压缩所述淬冷流来提供包含丙烯腈的流出物压缩机流；在大约300kPa(绝对压力)至大约500kPa(绝对压力)的压力下将所述流出物压缩机流运送至吸收器；和在所述吸收器中，在第二水性流中吸收丙烯腈来提供包含丙烯腈的富水。13. 根据权利要求12所述的工艺，其特征在于，所述第一水性流具有大约20℃至大约50℃的温度。14. 根据权利要求12所述的工艺，其特征在于，将所述第一水性流以每kg产生的丙烯腈大约25kg至大约35kg第一水性流的比率提供至所述吸收器。15. 根据权利要求12所述的工艺，其特征在于，所述第二水性流具有大约4℃至大约45℃的温度。16. 根据权利要求12所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：TR麦克唐奈，JR库奇，DR瓦纳，PT瓦赫滕多夫，
申请(专利权)人：英尼奥斯欧洲股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH