从反应器中出来的气体会通过氨中和塔的下部进入,先是接触到酸性循环水,它的作用是清洗夹带的高沸物还有聚合物以及一些催化剂粉末,还能中和绝大多数的氨,让反应气体的温度从200。0℃左右冷 却到84。0℃左右,然后冷却后的反应气体经过输送进入氨中和塔,在塔的中段进行进一步的清洗,使反应气体的温度从84。0℃冷却到80。0℃左右。之后反应气体会进入氨中和塔的上段接触到中性水,然后可以洗掉夹带的硫酸溶液,此时的温度会降低到40℃左右,然后反应气体离开氨中和塔进入到水吸收塔。但是此时要注意的是氨中和塔上部的洗涤水中,我们发现含有少量溶解过的部分主、副产物,这些主、副产物不能够当作废水排放,其中有一部分要循环利用,这样更加节能环保。
反应后的气体从氨中和塔中放出,但是产物中丙烯腈的含量会有所下降,因为还有其他气体的存在。因为合成气体中有丙烯腈、氢氰酸和乙腈等产物,它们在水中的溶解度与其他气体相差很大,此时我们要选择水作为吸收剂来回收丙烯腈和副产物。采用逆流的接触方式使合成气体和水充分接触,能够使吸收剂充分吸收混合气体中的丙烯腈及其他副产物。在水吸收塔中,反应气体中的丙烯腈等副产物被水吸收;完全不溶或溶解度很小的气体如丙烯,CO2和CO等和没有被吸收的丙烯腈、氢氰酸和乙腈等气体可以从塔顶排出后燃烧掉,燃烧产生的热量可回收再利用。不过在排出的气体中,丙烯腈和氢氰酸的含量都要小于2×l0-5。吸收水的温度应保持在5~10℃左右,不能过高。从这个工序排出的水吸收液要送往精制工序做后续处理。
从水吸收塔的塔底会流出一股水溶液,水溶液之后进入到萃取精馏塔中,该塔是一座复合塔,从塔顶馏出的是一种共沸物主要包括氢氰酸、丙烯腈和水,因为丙烯腈和水有一些部分是互相溶解的,所以经过冷却后的馏出物,它们会在分层器中被分成水相和油相,其中水相会回流到萃取精馏塔中,然而油相中含有百分之八十以上的丙烯腈,八分之八左右的水,百分之十左右的氢氰酸以及一些杂质,但是它们的沸点相差很大,此时我们需要用普通的 精馏法进行分离精制。将油相溶液送入脱氢氰酸塔中,馏出液再进入精馏塔,可以制备出含量为99。5%的氢氰酸,而塔釜液进入丙烯腈精制塔中,去除水和高沸点的一些杂质。
从萃取精馏塔下部的侧线,我们采出一股经过热交换的水,然后可以来作为吸收塔的吸收用水。我们发现从塔釜流出的水可以作为四效蒸发系统用水,其中氨中和塔的洗涤用水我们用的是蒸发冷凝液,而经过焚烧的浓缩液可以供氨中和塔中部循环利用,这样减少了含氰废水的处理量,提高了效率。
丙烯腈精制塔塔顶的蒸汽,需要经过冷凝然后进入到塔顶作为回流液,另外回收丙烯腈需要从精制塔抽出丙烯腈料液送入到萃取精馏塔中进行,在丙烯腈精制塔的侧线液相中能抽出丙烯腈成品,经过冷却后输送到成品中间罐中贮存[8]。
1。2 丙烯腈的物性和用途
1。2。1 丙烯腈的物性
化学名称:丙烯腈
英文名称:Cyanoethylene
结构式:
1。2。2 丙烯腈的用途
丙烯腈能与多种物质发生共聚反应,如丙烯酰胺、乙酸乙烯等,反应产物可用来制造各类合成塑料、合成橡胶、粘合剂和纤维等。主要用来生产的是聚丙烯腈纤维,同时也是三大合成的重要单体,其次还能用来生产合成橡胶和ABS树脂。
图1。1 丙烯腈的用途
1。3 原料及原料的性质