Отделение перегонки НАК и синильной кислоты

Отделение перегонки ацетонитрила (АЦН).

Отделение перегонки НАК и СК;

Отделение синтеза;

Компрессорное отделение;

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ЦЕХА СК И НАК

Производство нитрила акриловой кислоты состоит из следующих основных отделений:

При синтезе НАК протекают следующие реакции:

Основная реакция - получение НАК: С₃H₆ + 3/2 О₂ + NH₃ → СH₂ = СНСN + 3H₂О

Основные побочные реакции:

1. Получение ацетонитрила: 2С₃H₆ + 3NH₃ + 3О₂ → 3СН₃СN + 6H₂О

2. Получение синильной кислоты: С₃H₆ + 3NH₃ + 3О₂ → 3HСN + 6H₂O

3. Сгорание пропилена до углекислого газа: С₃H₆ + 9/2 О₂ → 3СО₂ + 3H₂O

4. Сгорание пропилена до окиси углерода: С₃H₆ + 3О₂ → 3СО + 3H₂O

5. Сгорание аммиака: 3NH₃ + 3/2 О₂ → N₂ + 3H₂O

6. Образование ацетона и пропионитрила: СH₂=СН–СH₃ + 1/2 О₂ → СH₂–СН–СН₃ + СH₃–С–СН₃

\ / \ /

О О

окись пропилена ацетон

СH₂=СН–СH₃+ NH₃ + О₂ → СН₃–СH₂–СN + 2H₂О

пропионитрил

Насыщенный абсорбент содержит:

• акрилонитрил с массовой долей (5-6) %;
• ацетонитрил с массовой долей (0,2-0,3) %;
• синильную кислоту с массовой долей 0,8 %;
• акролеин с массовой долей (0,05-0,06) %;
• тяжелые органические соединения с масс. долей (0,2-0,3)% и имеет температуру (20-40) °С.

Колонна выделения С-1004 представляет собой колонный аппарат, имеющий 100 ситчатых тарелок.

Работа колонны основана на принципе лучшей растворимости ацетонитрила в воде по сравнению с акрилонитрилом.

Колонна предназначена для:

1. Извлечения ацетонитрила из акрилонитрила с помощью воды - экстрагента.
2. Извлечения органики из насыщенного абсорбента.
3. Вывода из системы оксазола, акролеина, пропионитрила, ацетона.
4. Вывода из системы полимеров и тяжелых примесей.

Насыщенный абсорбент проходит теплообменники Е-1009 и Е-1008, где нагревается за счет тепла кубовой жидкости колонны С-1004 и, предварительно объединившись с водной фазой из декантатора Д-1011, по­дается при температуре (60-85) °С на 70 тарелку колонны С-1004.

На 29 тарелку колонны (схемой предусмотрено и на 39-ю) подается кубовая жидкость колонны отпарки ацетонитрила С-1005.

На 46 тарелку колонны С-1004 предусмотрена возможность подачи водной фазы декантатора Д-1016 бокового отбора колонны отгонки головных фракций С-1006 и дистиллята продуктовой колонны С-1007.

В кубовую часть колонны и в экстрагент может быть подан антивспениватель

В качестве экстрагента на 100 тарелку колонны подается часть кубовой жидкости этой колонны.

Куб колонны разделен на 2-е секции.

Кубовая жидкость забирается из нижней (отстойной) секции куба насосом G-1016 и направляется в верхнюю часть квенч-колонн С-1001 А/В.

Кубовая жидкость забирается из верхней (концентрационной) секции куба насосом G-1015 и разделяется на два потока:

• один поток проходит через теплообменник Е-1008 А/В, где он охлаждается до температуры (83-84) °С, нагревая при этом насыщенный абсорбент колонны С-1003 и водяной холодильник Е-1010, далее при температуре (30-52)°С подается в качестве "тощего" абсорбента на верхнюю тарелку абсорбера С-1003;
• второй поток проходит через холодильник Е-1009, где он охлаждается до температуры 75°С, нагревая при этом насыщенный абсорбент колонны С-1003, проходит через водяной холодильник Е-1050 и при температуре (42-60)°С подается в качестве экстрагента на верхнюю тарелку колонны выделения С-1004.

Пары, отходящие с верха колонны, направляются в водяной конденсатор Е-1011, где конденсируются и охлаждаются до температуры (25-41)°С.

Раствор гидрохинона с массовой долей 5 % или раствор монометилового эфира гидрохинона с массовой долей (10-12) % готовится в емкости Д-1018

Конденсат из конденсаторов Е-1011, поступает в декантатор Д-1011, где происходит разделение фаз.

Водная фаза декантатора Д-1011 возвращается на 70 тарелку колонны выделения С-1004

Органическая фаза декантатора Д-1011, содержащая акрилонитрил с массовой долей (80-85)%, синильную кислоту с массовой долей (5-15)% и воду, направляется в качестве питающей жидкости в колонну отгонки легких фракций С-1006.

Акpилонитpил-сыpец из декантатоpа Д-1011 колонны выделения С-1004 подается в колонну отгонки легких фpакций С-1006.

Колонна отгонки легких фpакций С-1006 пpедставляет собой веpтикальный аппаpат с 62-я ситчатыми таpелками.

Она пpедназначена:

1. для отгонки цианистого водоpода от акpилонитpила-сыpца (веpхняя часть колонны);
2. для очистки и концентpиpования цианистого водоpода (веpхняя часть колонны);
3. для вывода воды из системы (нижняя часть колонны).

Hа 52 таpелку колонны подается ингибитоp полимеpизации - pаствоp гидpохинона или монометилового эфиpа гидpохинона в акpилонитpиле.

Акpилонитpил-сыpец нагpевается в паpовом подогpевателе Е-1015 до (55-65) °С и подается на 43 таpелку колонны С-1006.

Паpы, выходящие с веpха колонны С-1006, поступают в конденсатоp Е-1018, где частично конденсиpуются.

В качестве хладагента, подаваемого в конденсатоp Е-1018, используется 15%-й pаствоp этиленгликоля с темпеpатуpой (2-8)°С, поступающий с холодильной установки.

В шлемовую трубу, в качестве ингибитора полимеризации синильной кислоты, подается уксусная кислота.

Конденсат из конденсатора Е-1018 самотеком возвращается на 62 тарелку колонны С-1006 в качестве флегмы.

Несконденсировавшиеся пары синильной кислоты из конденсатора Е-1018, при отсутствии потребителя, в газообразном виде поступают на печь сжигания Р-2003

Ингибитор полимеризации - серная кислота - подается на всас насосов G-3006.

В трубопровод паров, перед конденсатором Е-1025, подается ингибитор полимеризации - сернистый газ (SO₂) из баллонов или контейнера.

Циркуляция синильной кислоты осуществляется насосом G-3006 A/S, а избыток - товарная синильная кислота, подается в цех АЦГ или при отсутствии потребителя на печь сжигания Р-2003.

С целью удаления воды из колонны отгонки легких фpакций С-1006, с 26 таpелки выво-дится жидкий поток, состоящий в основном из акpилонитpила и воды.

Этот поток охлаждается в водяном холодильнике Е-1017 и поступает в декантатоp Д-1016, где пpоисходит pазделение фаз.

Водная фаза декантатоpа Д-1016 содеpжащая акpилонитpил с массовой долей 10%, синильную кислоту с массовой долей 0,1 %, подается в ли­нию смешанного потока идущего на квенч-колонну С-1001 А/В.

Оpганическая фаза декантатоpа Д-1016, содеpжащая акpилонитpил с массовой долей 95%, воду с массовой долей 5% и небольшое количес­тво синильной кислоты с массовой долей не более 2%, возвpа­щается в колонну С-1006.

Тепло, необходимое для работы колонны С-1006,обеспечивается подачей пара в кипятиль ник Е-1016

Кубовая жидкость колонны С-1006, состоящая из акрилонитрила с небольшими примесями воды и синильной кислоты, забирается насосом G-1019 и направляется в качестве питания на 12-ю тарелку продуктовой колонны С-1007.

Для химической очистки колонны С-1006 от полимеров по мере необходимости проводят термощелочную обработку.

Продуктовая колонна С-1007 имеет 50-т тарелок.

Колонна работает под вакуумом и служит для:

1. выделения товарного акрилонитрила;
2. вывода из системы высококипящих компонентов (кубовая часть колонны);
3. отгонки легкокипящих компонентов (верхняя часть колонны).

Пары, выходящие с верха колонны С-1007 и содержащие наряду с акрилонитрилом легко-кипящие компоненты (акролеин, ацетон, ацетальдегид, синильную кислоту), поступают в водяной конденсатор Е-1020 где частично конденсируются

В шлемовую трубу подается ингибитор полимеризации - раствор монометилового эфира гидрохинона в акрилонитриле или раствор гидрохинона в НАКе.

Раствор монометилового эфира гидрохинона с массовой долей (10-12) % или раствор гид-рохинона с массовой долей 5 % готовится в емкости Д-1019 куда загружаются измеренные количества монометилового эфира гидрохино­на или гидрохинона и акрилонитрила.

Парожидкостная смесь из конденсатора Е-1020 самотеком поступает во флегмовый сборник Д-1017.

Содержимое флегмового сборника Д-1017, направляется частично в качестве флегмы на верхнюю тарелку продуктовой колонны С-1007, и частично в линию питания колонны выделения С-1004.

Вакуум в системе продуктовой колонны создается с помощью эжектора

Кубовая жидкость колонны С-1007, представляющая собой акрилонитрил, который содержит высококипящие продукты (пропионитрил, кротоновые соединения, полимеры) и воду, подается по всему контуру квенч-колонны С-1001 А/В.

Акрилонитрил-продукт отбирается в жидкой фазе с 41 тарелки продуктовой колонны С-1007 насосом G-1024, охлаждается до температуры (20-30)°С, и поступает:

• в емкость товарного продукта Д-1021 А/В/С;
• в емкость некондиционного акрилонитрила Д-3004;
• в емкость акрилонитрила-сырца Д-3006.

Дата добавления: 2015-05-10