[发明专利]一种戊烯腈合成反应中回收氢氰酸的系统和方法

说明书

本发明提供了一种戊烯腈合成反应中回收氢氰酸的系统和方法，包括一级汽提装置和二级蒸馏装置，一级汽提装置包括连通的一级汽提塔釜和一级汽提塔，一级汽提塔的底部与一级汽提塔釜的顶部相连，一级汽提塔与物料输入管路连通，物料输入管路用于向一级汽提塔内输入戊烯腈合成反应后的混合物料，一级汽提塔釜与汽提液输入管路连通，用于向一级汽提塔釜内输入丁二烯；二级蒸馏装置包括连通的二级蒸馏塔釜和二级蒸馏塔，二级蒸馏塔的底部与二级蒸馏釜的顶部相连，二级蒸馏塔的进料口通过物料转移管路连通于一级汽提塔釜的出料口。本发明提供的回收氢氰酸的系统和方法能够较好地将氢氰酸从一级氢氰化反应混合物料中分离出来，保证了后序操作的顺利进行。

技术领域

本发明涉及化工合成技术领域，具体而言，涉及一种戊烯腈合成反应中回收氢氰酸的系统和方法。

背景技术

己二腈是一种重要的合成中间体，用于合成己二胺和己内酰胺，工业上，大多采用丁二烯和氢氰酸为原料，在过度金属催化剂的催化下，经过二级氢氰化得到己二腈，其中，戊烯腈是一级氢氰化的中间产物。

一般地，一级氢氰化合成戊烯腈的反应过程中，主要反应原料为丁二烯和氢氰酸，丁二烯稍过量，确保反应器内物料保持液体状态，反应温度为100-150℃，反应器的压力为3-20atm，反应结束后的浆液通常是3-PN、2M3BN、4PN、2PN、2M2BN、ADN、MGN、催化剂、丁二烯和少量氢氰酸的混合物。氢氰酸在常温常态下是无色透明的液体，有剧毒，易挥发，易燃烧，其蒸汽与空气混合容易形成爆炸混合物，遇高温、遇明火也均可引起爆炸，同时浆液中氢氰酸的浓度过高还会对催化剂造成中毒，使催化剂活性下降，不利于催化剂的回收利用，因此，为了生产的顺利进行，在处理含有氢氰酸的一级氢氰化合成戊烯腈的混合浆液时需先除去浆液中的氢氰酸，再对剩余浆液进行后续处理。而氢氰酸溶解性极强，几乎能与所有的溶剂混溶，并且浆液中的氢氰酸还易发生聚合，更不利于对浆液进行除氢氰酸处理，因此，需要寻找一种有效的除去一级氢氰化合成戊烯腈混合物料中氢氰酸的方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何设计一种戊烯腈反应中回收氢氰酸的系统和方法，以避免氢氰酸的存在不利于后续操作的进行，影响己二腈的生产效率。

为未解决上述问题，本发明一方面提供了一种戊烯腈合成反应中回收氢氰酸的系统，包括一级汽提装置和二级蒸馏装置，其中，一级汽提装置包括连通的一级汽提塔釜和一级汽提塔，一级汽提塔的底部与一级汽提塔釜的顶部相连，一级汽提塔与一物料输入管路连通，物料输入管路用于向一级汽提塔内输入戊烯腈合成反应后的混合物料，一级汽提塔釜与一汽提液输入管路连通，用于向一级汽提塔釜内输入汽提液丁二烯液体；二级蒸馏装置包括连通的二级蒸馏塔釜和二级蒸馏塔，二级蒸馏塔的底部与二级蒸馏釜的顶部相连，二级蒸馏塔的进料口通过一物料转移管路连通于一级汽提塔釜的出料口，所述物料转移管路(17)上设有物料转移泵(171)。

值得一提的是，本发明的汽提剂采用的是生产原料之一的丁二烯，从一级汽提塔釜进入，在一级汽提塔得到富含氢氰酸和丁二烯的混合馏分，不会引入新的物质，也无须对汽提剂进一步的分离，而且得到的氢氰酸和丁二烯的混合馏分可以循环至反应器再利用，而从一级汽提塔釜转移至二级蒸馏装置中的混合浆液中还会残留氢氰酸和丁二烯，通过二级精馏装置的再次进蒸馏，能够将混合浆液中残留的丁二烯完全去除，使混合浆液中氢氰酸的含量小于10ppm。

进一步地，在本发明中，一级汽提装置还包括一级加热器，二级蒸馏装置还包括二级加热器，其中，一级加热器的底部连通于一级汽提塔釜的顶部，一级加热器的顶部通过一级加热循环管路连通于一级汽提塔釜的底部，一级加热循环管路上设有用于促进混合浆液流动的一级塔釜循环泵；二级加热器的底部连通于二级蒸馏塔釜的顶部，二级加热器的顶部通过二级加热循环管路连通于二级蒸馏塔釜的底部，二级加热循环管路上设有用于促进混合浆液流动的二级塔釜循环泵。由此，混合浆液是在循环流动的过程中被一级加热器和二级加热器加热的，避免了固定加热时由于局部升温过快导致的爆沸现象，浆液的流动不利于丁二烯的聚合，还有助于馏分的蒸发。