【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及丙烯腈生产，进一步地涉及一种丙烯腈分离装置及分离工艺。
技术介绍
1、丙烯腈(acrylonitrile)作为重要的有机合成材料，是生产腈纶纤维、abs树脂、碳纤维、丙烯酰胺等高分子材料的主要原料。乙腈，氢氰酸等产品作为生产丙烯腈时生成的副产品，也是附加值很高的化工产品。近十年来，国内经济快速发展，随着市场对丙烯腈的需求不断增加，丙烯腈生产装置的增益技术日渐完善，建设大规模丙烯腈装置、提高装置产能、提高丙烯腈产品质量、增加产品竞争力逐渐成为丙烯腈技术发展的趋势，这同样对大规模丙烯腈生产装置中的分离系统提出了更高的分离要求。
2、在丙烯腈分离系统中，回收塔是最关键的分离工序。回收塔的作用是将含有氢氰酸、丙烯腈和乙腈的料液，采用萃取精馏方法，分离去除料液中的乙腈以及噁唑、丙烯醛、丙酮等微量杂质，得到高纯的丙烯腈和氢氰酸混合物料，去后续设备进一步分离得到丙烯腈和氢氰酸产品。
3、而现有的回收塔常存在以下问题：1、塔的分离效率低，无法满足新标准中的产品质量要求：现有丙烯腈回收塔工艺得到的丙烯腈产品中噁唑的含量一般要求≤200ppm，通过工艺优化调整，可以使丙烯腈产品中的噁唑含量≤80ppm，但新标准中要求噁唑含量≤30ppm，除此之外，新标准中丙酮含量要求从80ppm降低为50ppm，现有技术无法满足上述要求；2、随着丙烯腈装置的大型化，大塔径的回收塔存在气液均布效果差、压降大的问题，造成气液传质效率差，塔的分离效率低，装置能耗大；3、在分离操作过程中，回收塔内物料易聚合，堵塞塔盘，影响塔的运行周期
4、因此如何解决大型化回收塔内气液分布不均、分离效率低，且易堵塞塔盘的问题，成为实现丙烯腈装置规模化发展的重要问题。
5、中国专利文献106892843a公开了一种回收塔的控制方法，可以控制回收塔顶流杂质和侧流杂质。该方法是通过使用添加到蒸馏塔的含水溶剂流量和蒸馏塔温度来控制塔顶流杂质和侧流杂质。控制回收塔含水溶剂流速与包括丙烯腈和乙腈的混合物流速之比约为1：2～1：1.6，或控制侧线流速与包括丙烯腈和乙腈的混合物流速之比约1：1.25～1：1.7。另一方面，回收塔具有约16psid或更少的压降。回收塔温度控制包括中部区段的顶部部分保持在约65～85℃，中部底部部分的温度保持在约100～120℃，回收塔顶部部分保持在约55～85℃，回收塔顶部区域的顶部和底部部分约有0～20℃的温差，回收塔底部区段的底部温度约105～125℃，回收塔的底部区段的顶部部分和底部部分具有约5～15℃的温差。此方法是通过控制回收塔工艺参数，提高回收塔的分离效率，降低塔顶杂质含量。但此方法没有改变气液传质与相平衡，仅能稳定回收塔的操作，对于塔的分离效率提高有限。
6、中国专利文献cn113861503a公开一种碳纤维原丝生产中单体回收装置和方法，通过进料量、浓度控制再沸器蒸汽量，实现温度前馈程序控制，实现回收塔温度的精准控制，提高塔的回收效率。这种方法仅能减少人为操作带来的生产波动，无法从根本上提高回收塔的分离效率。
技术实现思路
1、针对现有的大塔径回收塔传质不均导致分离效率低、塔盘堵塞等问题，本专利技术的目的在于提供一种丙烯腈分离装置及相匹配的分离工艺，该分离装置针对回收塔的萃取段和汽提段的不同塔径，采用不同溢流数的多溢流塔盘，提高回收塔的液相处理能力，并在多溢流塔盘的传质区上设有多个高效固阀，增加了气液接触面积和接触时间，进一步提高单元传质的分离效率，降低塔压降；而且该高效固阀还可以有效防止塔盘堵塞，延长回收塔的操作周期；而该丙烯腈分离工艺提供了特定的溶剂水和富水比例以分离工艺参数，结合本专利技术提供的丙烯腈的分离装置，解决了大型化回收塔内气液分布不均的问题，提高了塔的分离效率，使得塔顶油相中噁唑含量在20ppm以下，除水外的其他杂质总含量小于250ppm，同时降低了整塔压降和塔板堵塞风险，减少装置能耗。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种丙烯腈分离装置，包括：回收塔，所述回收塔包括上下连接的塔体和塔釜，所述塔体由下至上分为不同直径的汽提段塔体和萃取段塔体；所述萃取段塔体的直径小于所述汽提段塔体的直径；所述萃取段塔体内设有多个第一多溢流塔盘，多个所述第一多溢流塔盘沿竖直方向均匀间隔设置；所述汽提段塔体内设有多个第二多溢流塔盘，多个所述第二多溢流塔盘沿竖直方向均匀间隔设置；所述第一多溢流塔盘的板面上和所述第二多溢流塔盘的板面上均设有相互独立且相互平行的多个受液盘区、多个传质区和多个降液管区，任一所述传质区的一侧设有所述受液盘区，另一侧设有所述降液管区；所述第一多溢流塔盘的传质区的数量小于所述第二多溢流塔盘的传质区的数量；所述传质区上设有多个气孔和多个高效固阀，所述高效固阀包括至少三个支撑板和固阀挡板，所述固阀挡板上设有排气孔；所述支撑板的一端与所述传质区连接，所述支撑板的另一端与所述固阀挡板连接，相邻两个所述支撑板之间形成出气孔。
4、在一些实施方式中，所述固阀挡板与所述传质区平行设置；或，所述固阀挡板由远离所述受液盘区方向的一端至靠近所述受液盘区方向的一端向下倾斜设置，且所述固阀挡板与水平方向的夹角α为5-60°。
5、在一些实施方式中，所述第一多溢流塔盘的板面上和所述第二多溢流塔盘的板面均设有多个溢流堰，所述溢流堰设置在所述传质区与所述降液管区之间，所述溢流堰用于使所述传质区内的液体均匀溢出至所述降液管区；所述溢流堰的高度为20—80mm。
6、在一些实施方式中，所述塔体的直径、所述降液管区和所述受液盘区的宽度比值为：(8-30)：1：(0.6-1.2)；所述汽提段塔体与所述萃取段塔体的直径比为1.1-2；所述第一多溢流塔盘上的传质区的宽度为100—1800mm；所述第二多溢流塔盘上的传质区的宽度为400—2000mm。
7、在一些实施方式中，所述传质区的开孔率为6—15％；所述高效固阀以三角形或四边形排列在所述传质区上。
8、在一些实施方式中，所述萃取段塔体的底部设有富水进料口，所述萃取段塔体的顶部设有富气出口；所述汽提段塔体设有粗乙腈出口；所述丙烯腈分离装置还设有相分离器和乙腈塔，所述相分离器设有富料进口、油相出口和水相出口，所述富料进口和所述水相出口分别与所述富气出口和所富水进料口连接，所述油相出口与后续装置连接，所述相分离器用于将富气中含有丙烯腈的油相和含有氢氰酸的水相分离；所述乙腈塔的入口与所述粗乙腈出口连接。
9、在一些实施方式中，所述汽提段塔体还设有贫水出口和用于收集贫水的集液器，所述集液器设置在所述汽提段塔体的底部，所述贫水出口设置在靠近所述汽提段塔体底部的侧壁上，所述贫水出口与所述集液器的出口连接；所述塔釜设有贫水回液口；所述丙烯腈分离装置还设有贫水缓冲罐，所述贫水缓冲罐的入口和出口分别与所述贫水出口和所述贫水回液口连接。
10、在一些实施方式中，所述汽提段塔体、所述相分离器和所述贫水缓冲罐均设有碳酸钠进料口；所述丙烯腈分离装置还本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种丙烯腈分离装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的丙烯腈分离装置，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的丙烯腈分离装置，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的丙烯腈分离装置，其特征在于，
5.根据权利要求2所述的丙烯腈分离装置，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的丙烯腈分离装置，其特征在于，
7.根据权利要求6所述的丙烯腈分离装置，其特征在于，
8.根据权利要求7所述的丙烯腈分离装置，其特征在于，
9.一种丙烯腈分离工艺，使用权利要求1-8任一项所述的丙烯腈分离装置，其特征在于，包括如下步骤：
10.根据权利要求9所述的丙烯腈分离工艺，其特征在于，
【技术特征摘要】
1.一种丙烯腈分离装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的丙烯腈分离装置，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的丙烯腈分离装置，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的丙烯腈分离装置，其特征在于，
5.根据权利要求2所述的丙烯腈分离装置，其特征在于，
6.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：李婷，吕英杰，刘胜群，
申请(专利权)人：上海盛蓝汇科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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