close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY7782

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 7782
(13) C1
(19)
(46) 2006.02.28
(12)
7
(51) C 07C 253/34, 255/08
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АКРИЛОНИТРИЛА
BY 7782 C1 2006.02.28
(21) Номер заявки: a 20020325
(22) 1999.10.12
(85) 2002.04.17
(86) PCT/US99/23792, 1999.10.12
(87) WO 01/27075, 2001.04.19
(43) 2002.12.30
(71) Заявитель: ТЕ СТАНДАРД ОИЛ
КОМПАНИ (US)
(72) Авторы: РИНКЕР, Джефри, Эрл;
ВОЧТЕНДОРФ, Паул, Триг; ЛИТТЛ,
Винсент, Астор, III; ГОДБОЛ, Сани,
Пурушоттам (US)
(73) Патентообладатель: ТЕ СТАНДАРД ОИЛ
КОМПАНИ (US)
(56) US 5840955 A, 1998.
US 5629444 A, 1997.
US 5907053 A, 1999.
(57)
1. Способ получения акрилонитрила путем взаимодействия пропилена, аммиака и кислорода в реакционной зоне в присутствии катализатора с получением вытекающего из
реактора потока, содержащего неочищенный акрилонитрил, перемещения вытекающего
из реактора потока, содержащего неочищенный акрилонитрил, в охладительную колонну,
в которой указанный поток контактирует с первым водным потоком для охлаждения вытекающего из реактора потока, перемещения охлажденного вытекающего из реактора потока, содержащего неочищенный акрилонитрил, в абсорбционную колонну, в которой
указанный поток контактирует со вторым водным потоком для отделения и удаления неочищенного акрилонитрила в виде донного потока из абсорбционной колонны, и перемещения донного потока, содержащего неочищенный акрилонитрил, в секцию выделения и
очистки, где акрилонитрил выделяется и очищается, отличающийся тем, что второй водный поток в абсорбционную колонну подают с помощью жидкостных распылительных
сопел.
Фиг. 1
BY 7782 C1 2006.02.28
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что реакционная зона представляет собой реактор с "кипящим" слоем.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что распылительные сопла расположены в
донной части абсорбционной колонны.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что распылительные сопла расположены в
верхней части абсорбционной колонны.
5. Способ по п. 1. отличающийся тем, что распылительные сопла расположены по
всему протяжению абсорбционной колонны.
Данное изобретение относится к получению акрилонитрила. Более конкретно, данное
изобретение относится к усовершенствованному способу получения акрилонитрила с помощью реактора с "кипящим" слоем.
Способ получения акрилонитрила в реакторе с "кипящим" слоем применяется на
практике с начала 1960-х годов. Обычно вытекающий из реактора с "кипящим" слоем поток после реакции аммоксидирования пропилена проходит через охладительную колонну,
абсорбционную колонну и дистилляционно-ректификационные колонны для очистки и
выделения акрилонитрильного продукта. Вообще, для абсорбции органических продуктов
(акрилонитрила, ацетонитрила и HCN) из паровой струи в абсорбционной колонне используется струя воды. Органические продукты, удаляемые в абсорбционной колонне, затем отгоняются из потока воды в дистилляционно-ректификационных колоннах. Абсорбционная колонна обычно содержит три секции: (1) нижнюю зону теплообмена, где
горячие газы из охладителя охлаждаются путем прямого теплообмена с холодной водой;
(2) зону абсорбции, где органические вещества в реакционных газах абсорбируются в охлажденную воду (после чего вода, насыщенная органическим продуктом, называется
"обогащенной водой"); и (3) верхнюю зону теплообмена, где поступающая вода охлаждается путем прямого теплообмена с холодным очищенным газом. В предшествующих способах внутренние части этих трех секций абсорбционной колонны обычно содержат рефракционирующие тарелки, либо упорядоченную или неупорядоченную насадку. В данном
изобретении предлагается усовершенствованный способ получения и извлечения акрилонитрила, который результируется в уменьшенной продолжительности процесса вследствие устранения полимерного засорения в абсорбционной колонне.
Основной целью данного изобретения является обеспечение усовершенствованного
способа получения акрилонитрила.
Другой целью данного изобретения является обеспечение усовершенствованного способа получения акрилонитрила, в котором применяется реактор с "кипящим" слоем.
Еще одной целью данного изобретения является обеспечение усовершенствованного
процесса выделения и очистки акрилонитрила, выпускаемого из реактора с "кипящим"
слоем.
Дополнительные цели и преимущества данного изобретения частично будут изложены в последующем описании, а частично выяснятся из описания или могут быть усвоены
при практическом осуществлении изобретения. Цели и преимущества данного изобретения могут быть реализованы и достигнуты посредством мероприятий и комбинаций, особо подчеркнутых в прилагаемой формуле.
Для достижения вышеуказанных целей и в соответствии с замыслом изобретения, который достаточно полно описывается здесь, способ, предлагаемый в данном изобретении,
включает в себя реагирование пропилена, аммиака и кислорода в зоне реактора в присутствии катализатора, причем вытекающий из реактора поток содержит неочищенный акрилонитрил, перемещение вытекающего потока, содержащего неочищенный акрилонитрил,
в охладительную колонну, в которой поток, содержащий неочищенный акрилонитрил,
входит в контакт со струей воды с целью охлаждения потока, перемещение охлажденного
2
BY 7782 C1 2006.02.28
потока, содержащего неочищенный акрилонитрил, в абсорбционную колонну, в которой
этот поток входит в контакт с второй струей воды с целью отделения и удаления неочищенного акрилонитрила из абсорбционной колонны в виде донного потока, перемещение
донного потока, содержащего неочищенный акрилонитрил, в дистилляционную колонну,
где акрилонитрил выделяется. Усовершенствование данного способа заключается в подаче в абсорбционную колонну второй водяной струи с помощью жидкостных распылительных сопел.
В предпочтительном варианте осуществления данного изобретения способ получения
акрилонитрила содержит контактирование аммиака, кислородосодержащего газа и пропилена в присутствии "кипящего" слоя катализатора в реакторе с "кипящим" слоем.
В дополнительном предпочтительном варианте осуществления данного изобретения
распылительные сопла располагаются в донной части абсорбционной колонны.
В следующем предпочтительном варианте осуществления изобретения распылительные сопла располагаются в верхней теплопередающей части абсобционной колонны.
И в еще одном варианте осуществления изобретения распылительные сопла располагаются по всей высоте абсорбционной колонны.
Фиг. 1 - схема процесса, предлагаемого в данном изобретении.
Фиг. 2 - поперечное сечение абсорбционной колонны с жидкостными распылительными соплами.
Теперь способ, предлагаемый в данном изобретении, будет описан подробно со ссылками на прилагаемые чертежи.
Данное изобретение можно применить в любом процессе выделения и очистки акрилонитрила и метакрилонитрила, в котором используется абсорбционная колонна, а продукт поступает из охладительной колонны в абсорбционную колонну до выделения и очистки продуцируемого акрилонитрила. Особые промежуточные этапы, связанные с
выделением и очисткой, не являются решающими для данного изобретения и находятся в
пределах компетенции любого среднего специалиста в данной области. Например, для
очистки сырого акрилонитрила при получении акрилонитрила могут быть применены
дистилляционные колонны.
На фиг. 1 в реактор 1 по трубопроводу 2 поступают пропилен и аммиак, а по трубопроводу 4 подают кислородо-содержащий газ (обычно воздух). Пропилен, аммиак и кислород реагируют в реакторе (предпочтительно реакторе с "кипящим" слоем) в присутствии "кипящего" слоя катализатора, причем образуется акрилонитрил. Вытекающий поток,
содержащий акрилонитрил, из реактора 1 по трубопроводу 3 поступает в охладительную
колонну 5, где этот поток охлаждается при помощи прямого контакта со струей воды. Охлажденный поток реактора вытекает из охладительной колонны 5 по трубопроводу 7 и
поступает в абсорбционную колонну 9, в которой с охлажденным потоком реактора контактирует водяная струя, удаляя неочищенный акрилонитрил (под сырым акрилонитрилом подразумевается акрилонитрил, содержащий различные примеси, включая побочные
продукты HCN и ацетонитрил), присутствующий в вытекающем потоке реактора. Неочищенный акрилонитрил затем поступает по трубопроводу 13 из абсорбционной колонны 9
в дистилляционную колонну 15, где жидкий акрилонитрил подвергается дистилляции для
удаления некоторых примесей, после чего он по трубопроводу 23 поступает в отгоночную
колонну 25, где имеет место дальнейшая дистилляция для отделения акрилонитрила от
побочных продуктов (то есть, HCN и ацетонитрила). После этого выделенный акрилонитрил удаляется из отгоночной колонны 25 по трубопроводу 27 и дополнительно очищается
в колонне 31 готового продукта. Очищенный акрилонитрил удаляется из колонны 31 по
трубопроводу 35, а отходы извлекаются для рециркуляции по трубопроводу 33. Побочный
продукт HCN обычно извлекается по трубопроводу 29 отгоночной колонны 25. Побочный
продукт ацетонитрил обычно извлекается в виде бокового погона (не показан) из дистилляционной колонны 15.
3
BY 7782 C1 2006.02.28
В практическом осуществлении данного изобретения абсорбционную колонну 9 приспосабливают для обеспечения нового способа контактирования охлажденного потока газа из реактора, содержащего акрилонитрил, с целью удаления акрилонитрила из вытекающего потока реактора.
На фиг. 2 показана новая конфигурация внутренней части абсорбционной колонны 9.
Фиг. 2 является поперечным сечением абсорбционной колонны 9 и показывает предпочтительный пример осуществления данного изобретения. Внутренняя часть абсорбционной колонны 9 содержит решетку кольцевой формы, имеющую поперечный брус 41.
Решетка 37 и поперечный брус 41 имеют жидкостные распылительные сопла 39, расположенные в разных местах кольцевой решетки 37 и поперечного бруса 41 таким образом,
что распыляемая вода, выходящая из сопел 39, перекрывает всю окружность абсорбционной колонны 39, позволяя полный контакт распыляемой воды с охлаждаемым выходным
потоком газа и удаляя акрилонитрил в виде донного потока по трубопроводу 13 (фиг. 1).
Обычно расстояние между распылительными соплами составляет от 36 до 144 дюймов,
предпочтительно 48-90 дюймов. Понятно, что количество распылительных сопел, используемых в колонне, зависит от размера колонны и должно гарантировать полный охват
всей окружности колонны распыляемой водой. Обычно в колонне диаметром 16 футов
количество используемых сопел составляет 7-10 в зависимости от размера сопла. Вдобавок, фактическая конфигурация сопел не является решающей для обеспечения перекрытия
всей окружности колонны картиной распыления, создаваемой распылительными соплами.
Жидкостные сопла с пустотелой или сплошной конусной струей могут устанавливаться в верхней и/или нижней секциях теплопередачи абсорбционной колонны. В предпочтительном варианте осуществления данного изобретения сопла с пустотелой конусной струей устанавливаются на многих уровнях с соответствующими расстояниями между соплами и уровнями для обеспечения зоны действия жидкостного распыления по всему живому
сечению корпуса абсорбционной колонны.
Через распылительные сопла вводится адекватная циркуляция накачиваемой жидкости для выполнения желаемого теплопереноса в верхней и/или нижней секции теплопередачи путем непосредственного контакта газовой фазы, содержащей продуцируемый акрилонитрил, с распыляемой жидкостью. Накачиваемая жидкость предпочтительно может
быть скользящим потоком дна абсорбционной колонны или скользящим потоком бокового отвода абсорбционной колонны, и/или отработанной водой абсорбционной колонны,
и/или свежей подпиточной водой, подаваемой в абсорбционную колонну, и/или технологической водой, конденсируемой при резком охлаждении.
В дополнительном предпочтительном варианте осуществления данного изобретения в
питающий трубопровод каждого уровня распылительных сопел устанавливаются ручные
или автоматические регулировочные клапаны, позволяющие регулирование расхода на
каждом уровне и оптимизацию теплопереноса.
Адаптация жидкостных распылительных сопел во внутренней части абсорбционной
колонны на месте тарелок или упорядоченной или неупорядоченной насадки дает следующие преимущества. Применение распылительных сопел ведет к уменьшению обычного падения давления в распылительной системе, что уменьшает тенденцию этой системы
к засорению. Наблюдалось, что насадка абсорбционной колонны, как неупорядоченная,
так и упорядоченная, имеет тенденцию засорения полимерами во время работы системы
выделения и очистки акрилонитрила. Накапливающиеся отложения полимеров вызывают
увеличение падения давления в колонне до такой степени, что колонна отключается для
дорогостоящей очистки, требующей затраты времени. В способе, предлагаемом в данном
изобретении, распылительная система устраняет возможные поверхности для образования
полимеров, вследствие чего отпадает в значительной степени проблема полимерного засорения. С устранением или существенным уменьшением этой проблемы появляется сопутствующая способность работы системы при пониженном давлении. Само собой разу4
BY 7782 C1 2006.02.28
меется, что работа при пониженном давлении ведет к усовершенствованию системы выделения и очистки, что, в свою очередь, приводит к повышению выхода акрилонитрила.
Понятно, что данным изобретением обеспечивается способ, который полностью соответствует целям и преимуществам, указанным выше. В то время как изобретение описано
в связи с определенными примерами его осуществления, ясно, что в свете вышеизложенного многие альтернативные варианты и модификации станут очевидными для всех специалистов в данной области. Соответственно, следует воспринимать все такие альтернативные варианты и модификации как включенные в пределы сущности и объема
прилагаемой формулы изобретения.
Фиг. 2
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
124 Кб
Теги
патент, by7782
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа