本发明专利技术涉及一种丙烯腈急冷装置与工艺。装置包括：急冷塔，塔内由下至上依次设有一级喷淋层、升气接液盘及二级喷淋层，升气接液盘上设有通气孔，急冷塔下部设有工艺气入口，对应工艺气入口的塔内布设有整流板；一级吸收液外循环，包括连通塔釜料液与一级喷淋层的一级管线，一级管线上连接有一级循环泵及至少一分流支路上的液固分离系统，液固分离系统外排浓缩废水；二级吸收液外循环，包括连通升气接液盘与二级喷淋层的二级管线，二级管线上依序连接缓冲罐及二级循环泵。本发明专利技术通过优化塔内气体流场，提高气液传质效率，提高氨吸收效率和除尘效率，降低丙烯腈副反应损失和外排流失，提高丙烯腈急冷收率，降低急冷塔和后工序堵塞几率。率。率。
【技术实现步骤摘要】
一种丙烯腈急冷装置与工艺
[0001]本专利技术属于丙烯腈合成
，具体涉及一种丙烯腈急冷装置与工艺。
技术介绍
[0002]丙烯腈是三大合成材料纤维、橡胶、塑料的重要化工原料，主要用来生产聚丙烯腈纤维腈纶、ABS树脂、丙烯酰胺、己二腈、碳纤维等。丙烯腈的主流先进生产技术为丙烯流化床氨氧化工艺。
[0003]丙烯氨氧化反应所得的工艺气体，除主产品丙烯腈、副产品乙腈、氢氰酸外，还含有丙腈、丙酮、丙烯醛、乙醛、乙酸、低聚物、CO2、CO等杂质，以及过量的NH3、少量的破碎催化剂固体颗粒等。
[0004]高温丙烯腈工艺气体经过冷却器降温到210℃左右后，进入急冷塔急冷并洗脱其中所含氨和催化剂固体颗粒。除去未反应氨后的急冷气体去水吸收塔，用低温水将气体中全部有机物吸收下来。吸收液去丙烯睛回收精制工序分离出髙纯度丙烯睛、氢氰酸和粗乙睛，粗乙睛精制得到乙腈。
[0005]急冷工序的主要目的是降温、脱氨、脱固、以及脱除低聚物等高露点和水容性杂质。由于在水溶液中氨易与丙烯睛聚合,而且在碱性条件下丙烯睛和副产物氢氰酸也易于自聚，除氨效果直接决定丙烯腈聚合副反应的抑制，决定丙烯腈的损失率。氨的去除是采用酸碱反应原理，用酸吸收，产生氨盐。丙烯腈聚合和氢氰酸聚合产生的高沸点低聚物，因为露点高会进入液相与水混合在一起。大部分固体颗粒也被洗脱在急冷水。
[0006]但同时，丙烯腈、氢氰酸和乙腈在水中也有一定的溶解度，所以，循环吸收液中不仅有氨吸收产生的氨盐、固体催化剂颗粒、低聚物、还含有一定量的丙烯腈、氢氰酸、乙腈等产品。
[0007]为了维持急冷吸收液中保持一定浓度的氨盐、固体颗粒和低聚物，需要定量向外排出一定的吸收液。
[0008]丙烯腈等产品在急冷工序中的损失主要来自于两方面：1)聚合损失，2)吸收循环液外排损失。一般急冷技术的丙烯腈损失在5％～8％左右。已公开的丙烯腈急冷技术创新大多通过提高NH3的吸收效果、降低聚合损失，提高丙烯腈收率；以及创新塔内件、避免堵塞，保障急冷长周期运行。
[0009]专利CN02155116.2提供一种两段式急冷塔，以解决以前技术中存在的喷淋不均匀，使局部呈较强碱性，造成丙烯腈聚合损失大、装置丙烯腈回收率低的问题。该专利技术通过釆用在急冷塔上段将酸或酸与上段部分外循环液相混合后直接加入到上段集液盘上，且控制外循环液Ph值为以及在急冷塔下段增加合理内构件和优化塔内气液分布的技术方案，改善急冷传质，提高吸收效率。该专利技术可将急冷塔的丙烯腈的回收率提高到95％以上。但该专利并没有稳流措施，无法有效解决流场不均的问题；下段的填料仍然存在容易堵，无法长周期运行的缺陷，所以该专利对丙烯腈的收率提高有限，只能达到95％以上，而且没有涉及急冷塔以及急冷气冷却器堵塞的关键固体颗粒的降低措施。
[0010]技术CN02288321.5提出了一种上段和下段中间有集液盘，集液盘上有升气管，上段为空塔喷淋式结构或块塔板的塔板式结构，下段为空塔喷淋结构，下段喷淋层数为层的急冷塔结构。该专利同样没有稳流措施，无法有效解决流场不均的问题；而且下段空塔结构虽然避免了下段堵塞问题，但其上层板式塔盘仍然无法避免堵塞问题，影响塔内气液流场，降低氨的吸收效率，增加丙烯腈的损耗。
技术实现思路
[0011]在一方面，本专利技术提供一种丙烯腈急冷装置，通过优化塔内气体流场，液体喷淋分布，扩大气液接触面积，提高气液传质效率，以及NH3的反应吸收效率，降低因游离NH3存在导致的副反应损失；同时提高除尘效率，降低外排气体中的尘含量，降低后续工序的堵塞几率。
[0012]为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0013]一种丙烯腈急冷装置，包括：
[0014]急冷塔，塔内由下至上依次设有一级喷淋层、升气接液盘及二级喷淋层，升气接液盘上设有通气孔，急冷塔下部设有工艺气入口，对应工艺气入口的塔内布设用以使工艺气上升到一级喷淋层底层之前在急冷塔界面上均匀分布的整流板；
[0015]一级吸收液外循环，包括连通塔釜料液与一级喷淋层的一级管线，所述一级管线上连接有一级循环泵及至少一分流支路上的液固分离系统，所述液固分离系统外排浓缩废水；
[0016]二级吸收液外循环，包括连通升气接液盘与二级喷淋层的二级管线，所述二级管线上依序连接缓冲罐及二级循环泵。
[0017]一些实施方案中，所述工艺气入口为向下倾斜的渐扩型，倾斜角度为8～30
°
；和/或，所述整流板设在塔的中心线处，并对称分布于工艺气入口上下两边，整流板的总高为800～1200mm，长度为塔直径的0.7～0.9倍。
[0018]一些实施方案中，所述一级喷淋层设有3～5层，相邻两层之间的间距为800mm～1200mm，且底层位于工艺气入口上方1.0～3m处；和/或，
[0019]所述二级喷淋层设有1～3层，相邻两层之间的间距为800～1500mm，底层高出升气接液盘底部1000～2000mm，升气接液盘底部与一级喷淋层顶层的间距为1.0～3m。
[0020]一些实施方案中，所述升气接液盘外缘设有用于溢流排液的溢流堰，溢流堰高度为通气孔高度的1/2，溢流堰上方安装防雨板，溢流堰与塔壁所形成区域的截面积为急冷塔截面积的1/15～1/10，所述通气孔所占截面积不小于急冷塔截面积的2/3。
[0021]一些实施方案中，所述急冷塔内设置用于油状物排出的分离槽，分离槽的宽度是塔直径的1/15～1/10，总容积是塔釜容积的1/60～1/30，所述分离槽高出塔釜料液100～300mm，分离槽的上方设有挡雨板，挡雨板与竖直方向的夹角为35～45
°
。
[0022]一些实施方案中，所述急冷塔上段还设有除雾器及用于除雾器喷淋净化的除雾器喷淋层，所述除雾器距离二级喷淋层顶层1500～2500mm。
[0023]一些实施方案中，所述液固分离系统的出口与一级喷淋层顶层的吸收液入口连接；所述一级循环泵的出口与除顶层外的一级喷淋层吸收液入口连接。
[0024]另一方面，本专利技术提供一种丙烯腈急冷工艺，通过差别化吸收液的PH值、尘含量、
盐含量，以及差别化喷淋密度和喷淋粒径，实现瞬间降温、快速脱氨以及深度除尘。
[0025]为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0026]一种丙烯腈急冷工艺，采用上述的一种丙烯腈急冷装置，包括步骤：
[0027]工艺气从下部进入急冷塔，经整流板作用均匀分布至整个界面，与高密度喷淋液逆流接触迅速降温，而后从下到上依次经过多层一级喷淋层与高密度小粒径吸收液接触脱除气氨、固体颗粒及高沸点低聚物，少量未洗脱小颗粒随气流通过气流上升通道升至二级喷淋层，与高密度大粒径二级吸收液接触，深度脱固脱氨，并经除雾器除去所夹带的游离液滴后自塔顶排出至急冷后冷却器，除去部分饱和水后进入下游回收单元；
[0028]一级吸收液氨中和后进入急冷塔塔釜，通过与塔釜连接的一级循环泵增压后分为两路，一路回用至一级喷淋层本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种丙烯腈急冷装置，其特征在于，包括：急冷塔，塔内由下至上依次设有一级喷淋层、升气接液盘及二级喷淋层，升气接液盘上设有通气孔，急冷塔下部设有工艺气入口，对应工艺气入口的塔内布设用以使工艺气上升到一级喷淋层底层之前在急冷塔界面上均匀分布的整流板；一级吸收液外循环，包括连通塔釜料液与一级喷淋层的一级管线，所述一级管线上连接有一级循环泵及至少一分流支路上的液固分离系统，所述液固分离系统外排浓缩废水；二级吸收液外循环，包括连通升气接液盘与二级喷淋层的二级管线，所述二级管线上依序连接缓冲罐及二级循环泵。2.根据权利要求1所述的一种丙烯腈急冷装置，其特征在于，所述工艺气入口为向下倾斜的渐扩型，倾斜角度为8～30
°
；和/或，所述整流板设在塔的中心线处，并对称分布于工艺气入口上下两边，整流板的总高为800～1200mm，长度为塔直径的0.7～0.9倍。3.根据权利要求1所述的一种丙烯腈急冷装置，其特征在于，所述一级喷淋层设有3～5层，相邻两层之间的间距为800mm～1200mm，且底层位于工艺气入口上方1.0～3m处；和/或，所述二级喷淋层设有1～3层，相邻两层之间的间距为800～1500mm，底层高出升气接液盘底部1000～2000mm，升气接液盘底部与一级喷淋层顶层的间距为1.0～3m。4.根据权利要求1所述的一种丙烯腈急冷装置，其特征在于，所述升气接液盘外缘设有用于溢流排液的溢流堰，溢流堰高度为通气孔高度的1/2，通气孔上方安装防雨罩，溢流堰上方安装防雨板，溢流堰与塔壁所形成区域的截面积为急冷塔截面积的1/15～1/10，所述通气孔所占截面积不小于急冷塔截面积的2/3。5.根据权利要求1所述的一种丙烯腈急冷装置，其特征在于，所述急冷塔内设置用于油状物排出的分离槽，分离槽的宽度是塔直径的1/15～1/10，总容积是塔釜容积的1/60～1/30，所述分离槽高出塔釜料液100～300mm，分离槽的上方设有挡雨板，挡雨板与竖直方向的夹角为35～45
°
。6.根据权利要求1所述的一种丙烯腈急冷装置，其特征在于，所述急冷塔上段还设有除雾器及用于除雾器喷淋净化的除...
【专利技术属性】
技术研发人员：马洪玺，张文军，
申请(专利权)人：上海蓝科石化环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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