王振忠

[摘 要]本論文闡述了乙腈精制新工藝的先進(jìn)性。由新工藝代替原有的WG法提取乙腈工藝后，產(chǎn)品純度由85%提高到99.9%，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，且經(jīng)濟(jì)效益亦十分可觀，尤其是對(duì)環(huán)境的保護(hù)得到極大提高。

[關(guān)鍵詞]乙腈精制；新工藝；環(huán)境保護(hù)

中圖分類(lèi)號(hào)：[TE99] 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2018）22-0004-01

一、前言

乙腈產(chǎn)品的工業(yè)生產(chǎn)最早始于50年代初期，由美國(guó)聯(lián)碳公司采用醋酸與氨脫水制成。1960年以后，丙烯安氧化法合成丙烯腈工藝開(kāi)發(fā)成功，該工藝的副產(chǎn)物中含有40%左右的乙腈。自此，原有的生產(chǎn)乙腈的合成方法基本無(wú)人使用，開(kāi)始了從丙烯腈裝置副產(chǎn)物中分離精制乙腈的新時(shí)代。

二、技術(shù)開(kāi)發(fā)與實(shí)施

大慶石化公司化工二廠丙烯腈裝置的副產(chǎn)物即乙腈廢水中含有40%左右的乙腈，每年產(chǎn)生5000噸的乙腈廢水副產(chǎn)物。大慶龍華新實(shí)業(yè)總公司于1989年建成一套采用WG法提取乙腈、年產(chǎn)量為500噸的乙腈裝置。其工藝落后，處理能力小，產(chǎn)品質(zhì)量差，市場(chǎng)也不景氣。同時(shí)，大慶石化公司每年還得燒掉3000噸的乙腈廢水，既造成乙腈的損失，又需要消耗燃料等，對(duì)資源的利用是一種極大地浪費(fèi)。

從1994年開(kāi)始，大慶龍華新實(shí)業(yè)總公司就如何改造原有的乙腈裝置，采用新工藝的問(wèn)題，進(jìn)行過(guò)多次研究論證。并組織有關(guān)人員到國(guó)內(nèi)外進(jìn)行考察。經(jīng)過(guò)一系列的先期準(zhǔn)備工作后，與大慶石化設(shè)計(jì)院合作，共同研究、設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了乙腈精制新工藝。采用新工藝的乙腈裝置于1997年建成投產(chǎn)，一次開(kāi)工成功，生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的乙腈產(chǎn)品。經(jīng)過(guò)多年的運(yùn)行，工藝控制穩(wěn)定，產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)質(zhì)穩(wěn)定，產(chǎn)品收率達(dá)到80%。

三、技術(shù)對(duì)比

1、WG法生產(chǎn)工藝

利用精餾原理以及水和乙腈共沸原理，通過(guò)常壓共沸精餾、脫水劑萃取干燥和精餾塔常壓精餾，生產(chǎn)出純度為96%的乙腈產(chǎn)品。其工藝路線為：含40%左右乙腈的乙腈廢水，在共沸塔中共沸精餾后，得到乙腈純度為75%的粗乙腈；然后進(jìn)入干燥塔，與氯化鈣水溶液進(jìn)行萃取干燥脫水，乙腈純度提高到85%的半成品乙腈；最后，將半成品乙腈進(jìn)入精餾塔中進(jìn)行精餾，從而產(chǎn)出純度為96%的成品乙腈。

2、乙腈精制新工藝

是大慶石化設(shè)計(jì)院自行設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的新的生產(chǎn)工藝。雖然仍是利用精餾和共沸原理，但其工藝路線不同，產(chǎn)品質(zhì)量亦有明顯提高。其工藝路線為：含40%乙腈的乙腈廢水，首先進(jìn)入脫氰塔，在負(fù)壓條件下進(jìn)行精餾，乙腈廢水中的大部分乙腈、氫氰酸及輕組分被除去，得到含75%乙腈的第一共沸物；然后第一共沸物進(jìn)入反應(yīng)器，在一定的的溫度、壓力和停留時(shí)間條件下，第一共沸物與氫氧化鈉反應(yīng)。在此除去第一共沸物中殘留的不能以精餾方式除去的氫氰酸等雜質(zhì)；從反應(yīng)器出來(lái)的第一共沸物進(jìn)入脫水塔。脫水塔是依據(jù)壓力越低，乙腈與水共沸物中水含量越少的原理進(jìn)行負(fù)壓操作，使第一共沸物中大部分水脫出，進(jìn)一步提高乙腈濃度，并在塔底除去在反應(yīng)中生成的高沸點(diǎn)重組分雜質(zhì)，在塔頂?shù)玫郊兌葹?0%的第二共沸物；第二共沸物最后進(jìn)入到成品塔中，利用壓力越高其水含量越高的特點(diǎn)，將乙腈中水分進(jìn)一步除去，得到99.9%的高純度的成品乙腈。

原料罐以及各塔等的不凝氣進(jìn)入廢氣塔，將不凝氣體中的有害氣體吸收至廢水中，然后送至大慶石化公司丙烯腈裝置焚燒爐進(jìn)行焚燒。

3、工藝技術(shù)對(duì)比（表1）

（1）本工藝設(shè)置脫氰塔和反應(yīng)器專(zhuān)項(xiàng)脫除氫氰酸，效果好且穩(wěn)定。同時(shí)，脫氰塔在負(fù)壓下操作，既可以降低氫氰酸在塔頂?shù)姆謮?，防止氫氰酸聚合，又可以提高氫氰酸脫除效果；而增設(shè)的反應(yīng)器又進(jìn)一步增強(qiáng)了脫除氫氰酸的能力。

（2）采用減壓共沸精餾，并在脫水塔中加入抽提水的工藝方法，可以利用丙腈易溶于水的性質(zhì)，有效的除去丙腈，進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量。

（3）創(chuàng)造性：本工藝開(kāi)發(fā)了“雙塔減壓”、專(zhuān)設(shè)脫氰塔和反應(yīng)器脫氰、加水抽提丙腈的工藝技術(shù)路線。使氫氰酸和丙腈的脫除程度以及穩(wěn)定性大大提高，并利用負(fù)壓解決了原有工藝中氫氰酸聚合的老大難問(wèn)題。進(jìn)而利用加壓共沸精餾生產(chǎn)出高純度的乙腈產(chǎn)品，并提高了裝置收率。

（4）技術(shù)水平：乙腈精制新工藝的技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到了世界先進(jìn)水平。重點(diǎn)解決了國(guó)內(nèi)外乙腈裝置普遍存在的氫氰酸聚合導(dǎo)致生產(chǎn)周期短、氫氰酸脫除效果不易控制，以及產(chǎn)品純度低和收率低、雜質(zhì)高等問(wèn)題。

四、效益分析

新工藝開(kāi)發(fā)實(shí)施后，每年可生產(chǎn)精制乙腈2000噸，比WG法多生產(chǎn)1500噸乙腈。每噸價(jià)格增加6000元，從而獲得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。更重要的是，減少了焚燒時(shí)排放的含氰物對(duì)大氣的污染，保護(hù)了環(huán)境。