[发明专利]一种丙烯腈与乙腈的生产热能耦合系统及热能耦合方法

说明书

本发明提供一种丙烯腈与乙腈的生产热能耦合系统及热能耦合方法，所述热能耦合系统包括包括丙烯腈反应器和乙腈反应器，所述丙烯腈反应器和所述乙腈反应器的内部分别包含丙烯腈取热装置和乙腈给热装置；所述乙腈反应器的顶部设有不凝气排放口；所述乙腈反应器位于空间高处，所述丙烯腈反应器位于空间低处。本发明提供的联产丙烯腈与乙腈的节能系统，乙腈和丙烯腈可联产共用原料储罐、公用工程、分离装置等。丙烯腈反应器的操作温度高于乙腈反应器的操作温度，利用丙烯腈反应器的放出的热量，作为乙腈反应器吸热的热量供给，可优化能量的利用、避免能量的多级转换而造成的损失。整套系统需要的设备少，设计简单，投资较少，改造方便。

技术领域

本发明涉及化工合成技术领域，特别是涉及一种丙烯腈与乙腈的生产热能耦合系统及热能耦合方法。

背景技术

丙烯腈是合成纤维、合成橡胶和合成树脂的重要单体，是我国石油化工重点发展的产品之一。由丙烯腈制得的聚丙烯腈纤维即腈纶，其性能极似羊毛，因此也叫合成羊毛。丙烯腈与丁二烯共聚可制得丁腈橡胶，具有良好的耐油性，耐寒性，耐磨性，和电绝缘性能，并且在大多数化学溶剂、阳光和热作用下，性能比较稳定。丙烯腈与丁二烯、苯乙烯共聚制得的ABS树脂，具有质轻、耐寒、抗冲击性能较好等优点。丙烯腈水解可制得丙烯酰胺和丙烯酸及其酯类，它们是重要的有机化工原料。丙烯腈还可电解加氢偶联制得己二腈，由己二腈加氢又可制得己二胺，己二胺是尼龙66原料，可制造抗水剂和胶粘剂等，也用于其他有机合成和医药工业中，并用作谷类熏蒸剂等。此外，该品也是一种非质子型极性溶剂，作为油田泥浆助剂PAC142原料。丙烯腈还是制备杀虫剂虫满腈的中间体。

乙腈是一种有机腈，最明显的功用就是做溶剂，包括合成纤维的溶剂、一些特殊涂料的溶剂、除去焦油和酚等物质的溶剂、抽提丁二烯的溶剂、从动植物油中抽提脂肪酸的溶剂、制造维生素B1溶剂、氨基酸的活性介质溶剂、可代替氯化溶剂、丙烯腈合成纤维的溶剂。在合成橡胶工业中做Ca馏分的抽提剂、丁二烯和脂肪酸的萃取剂、酒精变性剂。在纺织染色、乙烯基涂料、亮化工程、香料制造和感光材料制造中也有许多用途。乙腈是制备乙胺、乙酸和原乙酸酯的原料，是生产二氯菊酸甲酯等酯的中间体，并可用于磺酰脲类除草剂中间体嘧啶衍生物的原料，在医药工业可用于制造维生素B1和合成维生素A。用作色谱分析标准物质、溶剂及气相色谱固定液，尤其是高端色谱纯乙腈具有很好的应用前景。

当前，工业化的丙烯腈和乙腈的生产技术主要是1960年美国Sohio公司开创的丙烯氨氧化法(Sohio法)。经过多年的发展，丙烯腈的生产技术已经日趋成熟和完善，现今全球95％以上的丙烯腈都采用Sohio法生产。

丙烯氨氧化法是以丙烯、氨、空气和水为原料，按一定配比进入沸腾床或固定床反应器，在以硅胶作载体的磷钼铋系或锑铁系催化剂作用下，在400-500℃温度和常压下，生成丙烯腈。然后经中和塔用稀硫酸除去未反应的氨，再经吸收塔用水吸收丙烯腈等气体，形成水溶液，使该水溶液经萃取塔分离乙腈，在脱氢氰酸塔除去氢氰酸，经脱水、精馏而得丙烯腈产品，副产品有乙腈、氢氰酸和硫酸铵。

2CH₃CHCH₂+2NH₃+3O₂＝2CH₂CHCN+6H₂O，

2CH₃CHCH₂+3NH₃+3O₂＝3CH₃CN+6H₂O。

随着乙腈使用日益广泛，其在医药、农药、染料等高附加精细化学品的开发受到重视。乙腈大多由丙烯腈的副产品生产，丙烯腈装置的副产物是乙腈，产量是丙烯腈产量的2％～3％，其产能受丙烯腈装置生产性能影响，产量具有不稳定性。国内乙腈主要由中国石油和中国石化下属的企业生产，当国内丙烯腈装置的开车率不高时，市场会出现大量的乙腈缺口。