[发明专利]从反应器流出物流中回收和再循环氨的方法

说明书

本发明涉及一种氨的回收和再生的改进方法，例如，在从氨和氧与链烷烃反应以生产相应的脂肪腈的反应区得到的流出物中含有的氨。具体0说，本发明涉及氨基甲酸铵生成的最小化，和在下游过程中由于如氨基甲酸铵的存在而产生的污染的最小化例如，在用于从氨和氧与丙烷反应以生产丙烯腈，或与异丁烷反应以生产甲基丙烯腈的反应区通过的流出物中含有的未反应氨的回收和再生过程。

美国专利No.3,936,360和3,649,179分别指出了一种利用丙烯、氧气和氨作为反应物来生产丙烯腈的方法。使这些气体穿过流化床反应器中的一种催化剂，以生产丙烯腈，并将生产的丙烯腈从反应器送到回收和纯化区。这种反应也有一些未反应的氨。典型地是通过在急冷塔中用一种酸处理来将其从该过程中移除。3,649,179号专利公开了这种急冷酸可以是硫酸、盐酸、磷酸或硝酸。3,936,360号专利公开了硫酸在移除未反应的氨的急冷中的用途。在使用丙烯作为烃来源的丙烯腈的生产中，优选实施方案明确地利用硫酸来形成硫酸铵。典型地，硫酸铵或被回收并作为副产物(化肥)销售，或与该过程中产生的其它重有机物结合并为了环境安全而进行深井处理。

英国专利222,587指出了利用一种含水的磷酸溶液、一种含水的磷酸氢铵溶液或它们的混合物从一种含氨的气体混合物中回收氨。通过热分解来回收氨，并在水中溶解得到的剩余物以再生氨回收磷酸盐溶液。在50℃-70℃的温度下，这种氨回收方法指从煤气或炼焦炉氨回收氨。

美国专利No.2,797,148和3,718,731指出了从HCN的生产中使用的工艺物流中回收氨。该回收方法使用一种磷酸铵溶液以捕获氨。然后使用汽提从磷酸铵溶液中再生氨。典型地，该方法是在55℃-90℃之间的温度下，使含氨的气体与以重量计25％-35％的、pH值大约为6的磷酸铵溶液接触来进行。在这些专利的方法中都公开了铵离子/磷酸根离子的比值至少为1.2或更大。

美国专利No.5,895,635公开了一种在氨、氧气和丙烷/异丁烷反应生产丙烯腈/甲基丙烯腈的反应器区来的流出物中含有的氨的回收和再生方法。这种回收方法使用一种磷酸铵急冷溶液来捕获氨，然后通过使这种急冷溶液经受高温和高压来分解这种磷酸铵盐，以再生这种磷酸铵急冷溶液。这种公开的方法提出，丙烷氨氧化作用与丙烯氨氧化作用制丙烯腈相比有几个优点，包括：(1)副产物丙烯醛的完全捕获，这样通过降低产品的损失提高了产品回收效率，例如，通过在该方法的产品分离和回收过程中的丙烯醛与HCN的反应来降低产品损失；(2)在急冷底部的TOC(总有机碳)较低；(3)在急冷底部存在的较高百分比的有机物是作为可移除的/可回收的单体存在，而不是不可回收的废聚合物，和(4)使用一种严格性较低的废物有机处理(例如，湿式氧化)的能力，因为在急冷底部溶液中存在较低的TOC和聚合物。该方法公开的另一个特点是，所有的废水流可以容易地通过传统的生物处理方法来处理，这不同于与丙烯氨氧化生产丙烯腈相关的废物流。

对于氨回收方法来说，尽管有上述优点，但也存在一个显著缺点。例如，如US 5,895,635中公开的方法的实施将导致明显量的氨基甲酸铵的生成。在这种氨回收方法中，一种腐蚀剂将侵略性地腐蚀管道和设备。氨基甲酸铵也能够聚集在氨纯化设备中，如蒸馏塔，直至达到临界浓度，在该浓度点，这种氨基甲酸盐剧烈地从塔中排出，产生瞬时压力波动，干扰了稳态操作，并引起氨纯度的大范围的波动。另外，氨基甲酸铵的存在能够导致其它系统的严重污染，如丙烯腈反应系统，该系统从这种方法中接收再循环氨。因此，工业上希望发现一种方法，当通过在这种氨回收过程中减少氨基甲酸铵的生成而对现有技术加以改进时，能保持前述的优点，并且尽可能地避免工艺扰乱和污染物(由于氨基甲酸铵的存在而产生)转移到其它系统，如丙烯腈反应系统，该系统从这种方法中接收再循环氨。

因此，本发明的一个目的是提供一种改进的方法，用于从氨、氧和丙烷/异丁烷反应生产丙烯腈/甲基丙烯腈的反应器区来的流出物中含有的氨的回收和/或再生。

本发明的另一个目的是提供一种在氨回收过程中最小化氨基甲酸铵生成的方法。

本发明的另一个目的是提供一种最小化氨基甲酸铵聚集的方法，从而同时使常由所说的聚集产生的对下游工艺的扰乱最小化。

本发明的再一个目的是提供一种最小化由于氨基甲酸铵的存在而产生的污染物转移到下游工艺，如从这种方法中接收再循环氨的丙烯腈反应系统的方法。

这些和其它目的，以及本发明的其它方面、特点和优点，对于本领域的技术人员来说，考虑了本说明书，包括附图和所附的权利要求以后，将变得更清楚。