专利名称：高纯乙腈精制方法
技术领域：
本发明涉及一种高纯乙腈精制方法。
丙烯氨氧化制丙烯腈的生产过程中，同时副产氢氰酸和乙腈，其中醛、酮、噁唑、丙腈等杂质和少量的氢氰酸在丙烯腈萃取解吸过程中被萃取到乙腈水溶液，经乙腈解吸或汽提到粗乙腈中。通常我们采用由脱腈塔、化学处理、减压、加压共沸蒸馏的组合工艺，对乙腈进行连续回收，可有效地脱除乙腈中水和丙烯醛、丙腈、丙酮、丙烯醇等杂质，但杂质噁唑由于会在系统中循环累积，最终会影响乙腈的产品质量。文献US4,308,108报道了一种提纯粗乙腈的工艺，采用水萃取脱除噁唑的方法，从萃取精馏塔的上部脱除噁唑和水、乙腈的混合物，从萃取精馏塔的下部得到乙腈。用此方法脱除噁唑造成了乙腈的较大损失。文献US5,426,208报道了另一种提纯乙腈的工艺，已脱除水份的乙腈经过臭氧的处理，使噁唑等杂质形成氧化物，再经过一个填充了分子筛的塔器除去氧化物和过量臭氧，从而获得高纯度乙腈。用此方法得到的乙腈纯度很高，能符合UV分光光度计、电解分析研究、DNA化学和高性能液相色谱仪的使用要求。但必须在除去水份和大部分杂质的基础上，再增加臭氧处理和分子筛吸附二个步骤，产品成本较高。
文献EP55920报道了一种连续回收乙腈的工艺。该工艺包括以下步骤a)粗乙腈经第一分离塔分离，HCN和轻组份由塔顶排出，部分水和重组份由塔釜排出；b)脱除了轻组份的含水乙腈从第一分离塔提馏段下部侧线气相抽出后经化学处理釜加碱和缩甲醛化学处理；c)经化学处理脱除HCN后的含水乙腈进入减压的第二分离塔，在塔釜脱除重组份；d)从第二分离塔塔顶蒸出脱除了大部分水的乙腈进入加压的第三分离塔，塔顶蒸出含轻有机组份和水份的乙腈物料返回第一分离塔进料，在提馏段下部气相抽出得成品乙腈。该工艺较有效地脱除了大部分杂质，得到较高纯度的乙腈产品，但该工艺未考虑杂质噁唑的脱除，不能消除噁唑对产品质量的影响。由于噁唑的存在，乙腈在工业应用中将影响后序产品的质量，且很难在一般精馏中除去。
本发明的目的是为了克服以往专利技术中存在乙腈产品中噁唑含量高，影响乙腈产品质量或为分离噁唑需造成乙腈较大损失的缺点，提供一种新的高纯乙腈精制方法。该方法具有在获得高纯度乙腈的同时，乙腈损失小的特点。
本发明的目的是通过以下的技术方案来实现的一种高纯乙腈精制方法，从含有乙腈、水、HCN、噁唑和重有机物的粗乙腈中连续回收高纯乙腈，依次包括以下步骤a)粗乙腈经第一分离塔分离，HCN和轻组份由塔顶排出，部分水和重有机物由塔釜排出，在第一分离塔精馏段上部侧线液相抽出噁唑；b)脱除了轻组份和绝大部分噁唑的含水乙腈从第一分离塔提馏段下部侧线气相抽出后经化学处理釜加碱化学处理；c)经加碱化学处理脱除游离HCN后的含水乙腈进入减压的第二分离塔，在塔釜脱除重有机物和水；d)从第二分离塔顶蒸出脱除了大部分水的乙腈进入加压的第三分离塔，塔顶蒸出含噁唑和水份的乙腈物料返回第一分离塔进料，在提馏段下部气相抽出得高纯乙腈。
上述技术方案中，第一分离塔塔顶压力为0.1～0.13MPa，进料温度为30～80℃，塔顶出料温度为29～45℃，精馏段侧线抽出温度为40～95℃，优选范围为50～90℃，提馏段侧线抽出温度为76～100℃，塔釜温度为105～120℃；第二分离塔塔顶压力为100～250毫米汞柱，进料温度为30～50℃，塔顶温度为30～50℃，塔釜温度为55～75℃；第三分离塔塔顶压力为0.1～0.4MPa，进料温度为30～85℃，塔顶温度为75～115℃，提馏段侧线抽出温度为85～130℃，塔釜温度为85～130℃；第一分离塔精馏段侧线液相抽出噁唑的位置为精馏段高度的从上往下10～50％；在化学处理釜中化学处理所用的碱为氢氧化钠。
本发明中，由于在传统的第一分离塔(脱除氢氰酸塔)的精馏段上部增加了一个液相抽出口，使累积的噁唑与氢氰酸、水和少量乙腈作为轻组份被顺利排除出系统，从而保证了后续分离塔能得到高纯度的乙腈产品，同时由于抽出噁唑时，仅带出了少量乙腈作为轻组份排出系统，因此乙腈损失较小，取得了较好的效果。
图1是本发明高纯乙腈精制工艺流程。
图1中1为脱氢氰酸塔，2为减压蒸馏塔，3为加压蒸馏塔，4为化学处理釜，5为原料粗乙腈，6为成品乙腈，7为精馏段上部侧线液相抽出噁唑。
原料粗乙腈自塔1(脱氢氰酸塔)中部进入，由塔顶排除其氢氰酸等轻组份，塔釜排除部分水和重组份，脱除了轻组份的含水乙腈从塔1提馏段下部侧线气相抽出去化学处理釜加碱(NaOH)进行化学处理。经化学处理脱除游离氢氰酸的含水乙腈经塔2(减压蒸馏塔)、塔3(加压蒸馏塔)的减压、加压组合脱水后，从塔2塔釜排除重组份杂质，脱除大部分水份的乙腈从塔2顶部馏出去塔3，含噁唑和水的乙腈物料由塔3顶部返回塔1，由塔1精馏段上部侧线液相抽出噁唑，以确保从塔3的提馏段下部得到高纯度成品乙腈。
下面通过实施例对本发明作进一步的阐述比较例1含乙腈50％、丙烯醇微量、丙腈5000PPm、噁唑微量的原料粗乙腈(浓度为50％)从塔1(脱除氢氰酸塔)的中部加入，操作压力为常压，塔顶出料温度为35℃，塔釜温度为115℃，提馏段侧线抽出温度为92℃。塔顶脱除氢氰酸，提馏段侧线抽出浓度为70％的乙腈去化学处理，化学处理后进入塔2(减压蒸馏塔)、塔3(加压蒸馏塔)，塔2操作压力为200毫米汞柱，塔3操作压力为0.3MPa。从塔2塔釜排除水和重有机物等杂质，从塔3侧线得到成品乙腈。粗乙腈经以上流程的精制，成品乙腈中的噁唑为1500PPm。实施例1在比较例1的基础上，在塔1的精馏段上部总精馏段塔板数的10％处(从上往下)增加液相抽出口，抽出少量含噁唑的乙腈物料，其中含噁唑10％、水15.5％、1.3％轻组份、其它为乙腈，抽出量为进料量的0.01％，抽出温度为80℃。其它操作条件不变。经精馏段侧线液相抽出噁唑后，从提馏段侧线抽出的浓度约为70％的乙腈再经后续化学处理、塔2、塔3脱水精制，从塔3的提馏段侧线得到的成品乙腈含水310PPm、噁唑痕量。实施例2在比较例1的基础上，在塔1的精馏段上部总精馏段塔板数的50％处(从上往下)增加液相抽出口，抽出少量含噁唑的乙腈物料，其中含噁唑4.5％、水17.5％、0.5％轻组份、其它为乙腈，抽出量为进料量的0.017％，抽出温度为84℃。其它操作条件不变。经精馏段侧线液相抽出噁唑后，从提馏段侧线抽出的浓度约为70％的乙腈再经后续化学处理、塔2、塔3脱水精制，从塔3的提馏段侧线得到的成品乙腈含水280PPm、噁唑痕量。
权利要求
1.一种高纯乙腈精制方法，从含有乙腈、水、HCN、噁唑和重有机物的粗乙腈中连续回收高纯乙腈，依次包括以下步骤a)粗乙腈经第一分离塔分离，HCN和轻组份由塔顶排出，部分水和重有机物由塔釜排出，在第一分离塔精馏段上部侧线液相抽出噁唑；b)脱除了轻组份和绝大部分噁唑的含水乙腈从第一分离塔提馏段下部侧线气相抽出后经化学处理釜加碱化学处理；c)经加碱化学处理脱除游离HCN后的含水乙腈进入减压的第二分离塔，在塔釜脱除重有机物和水；d)从第二分离塔顶蒸出脱除了大部分水的乙腈进入加压的第三分离塔，塔顶蒸出含噁唑和水份的乙腈物料返回第一分离塔进料，在提馏段下部气相抽出得高纯乙腈。
2.根据权利要求1所述高纯乙腈精制方法，其特征在于第一分离塔塔顶压力为0.1～0.13MPa，进料温度为30～80℃，塔顶出料温度为29～45℃，精馏段侧线抽出温度为40～95℃，提馏段侧线抽出温度为76～100℃，塔釜温度为105～120℃。
3.根据权利要求1所述高纯乙腈精制方法，其特征在于第二分离塔塔顶压力为100～250毫米汞柱，进料温度为30～50℃，塔顶温度为30～50℃，塔釜温度为55～75℃。
4.根据权利要求1所述高纯乙腈精制方法，其特征在于第三分离塔塔顶压力为0.1～0.4MPa，进料温度为30～85℃，塔顶温度为75～115℃，提馏段侧线抽出温度为85～130℃，塔釜温度为85～130℃。
5.根据权利要求1所述高纯乙腈精制方法，其特征在于第一分离塔精馏段侧线液相抽出噁唑的位置为精馏段高度从上往下10～50％。
6.根据权利要求2所述高纯乙腈精制方法，其特征在于精馏段侧线抽出温度为50～90℃。
全文摘要
本发明涉及高纯乙腈的精制方法,主要是为了解决以往技术中存在乙腈产品中噁唑含量高,影响乙腈产品质量或为分离噁唑需造成乙腈较大损失的问题。本发明在脱氢氰酸塔、化学处理、减压、加压共沸蒸馏的传统组合工艺流程中,通过采用在脱氢氰酸塔精馏段上部侧线液相抽出噁唑的技术方案,较好地解决了该问题,具有在获得高纯度乙腈的同时,乙腈损失小的特点,可用于工业乙腈的分离装置中。
文档编号C07C253/00GK1328994SQ0011653
公开日2002年1月2日 申请日期2000年6月15日 优先权日2000年6月15日
发明者方永成, 熊瑾 , 顾军民, 戴德斌 申请人:中国石油化工集团公司, 中国石油化工集团公司上海石油化工研究院