本發(fā)明涉及氣體吸收，更具體涉及一種噴灑液入口對置的吸收裝置以及腈的制造方法。

背景技術(shù)：

1、氨化或氨氧化法生成相應(yīng)地腈類的工藝路線，為使得烴類等原料氣盡量轉(zhuǎn)化，一般原料氣氨均為過量，即氨與原料氣烴類摩爾比大于1，如丙烯氨氧化中，氨比(氨與丙烯摩爾比)為1.10-1.35，芳烴氨氧化中，氨比(氨與芳烴摩爾比)為4-8，因此，反應(yīng)器出口尾氣中一定含有未反應(yīng)的氨。一方面如丙烯腈生產(chǎn)工藝中，反應(yīng)氣體中丙烯腈等在堿性條件下易發(fā)生聚合，另一方面即便有少量未反應(yīng)氨的逃逸也容易造成對環(huán)境的污染，因此，在氨化或氨氧化工藝中，都需要利用吸收裝置(一般稱為氨吸收塔或急冷塔)用酸或水將氣相中的未反應(yīng)氨去除，這個過程是十分必要的。

2、隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，生產(chǎn)負(fù)荷也不斷提高，裝置大型化、規(guī)?；俏磥戆l(fā)展的趨勢，裝置負(fù)荷越高，相對而言，包括氨吸收塔在內(nèi)的設(shè)備也同步越大。已知的是，在氨吸收塔中，循環(huán)液(噴灑液)經(jīng)噴灑裝置散布于氨吸收塔內(nèi)，與含氨氣體逆向接觸而吸收，達(dá)到去除氣相中的剩余氨的目的。

3、專利cn105425849通過對氨吸收塔流出物中ph值，調(diào)整添加酸的量來去除剩余氨；專利cn1199940通過在氨吸收塔底部增加內(nèi)構(gòu)件的方式，改善氣液兩相傳質(zhì)傳熱效果，其實(shí)質(zhì)是解決含氨氣相均勻分布的問題。但是，氨吸收塔仍然不可避免的會發(fā)生氨穿透情況，即仍存在少量氨的逃逸，在后續(xù)精制分離單元中導(dǎo)致產(chǎn)品損失或造成對環(huán)境的污染。

4、由于現(xiàn)有裝置的噴灑液入口為相同側(cè)，隨著裝置運(yùn)行周期的延長，循環(huán)液中的固體雜質(zhì)或其他粘度較高的重組分粘附在管線內(nèi)壁使得液體流通阻力不斷增加，導(dǎo)致噴灑裝置末端處噴頭霧化效果變差，造成噴灑液入口對置區(qū)域有更多的氨未被吸收而從氨吸收塔穿透至后序設(shè)備中。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過一個噴灑裝置與另一個噴灑裝置的噴灑液入口水平對置，就可以解決該問題。本發(fā)明基于該發(fā)現(xiàn)而完成。

2、在第一個實(shí)施方式中，本發(fā)明涉及一種吸收裝置，包括殼體和以預(yù)定的垂直間距沿著所述吸收裝置的中心軸線方向分層設(shè)置的多個噴灑裝置，其中每一個所述噴灑裝置各自獨(dú)立地包括噴灑液入口、與所述噴灑液入口流體連通的第一噴灑管、與所述第一噴灑管流體連通且垂直于所述第一噴灑管向其兩側(cè)延伸的多個第二噴灑管、與所述第二噴灑管流體連通且垂直于所述第二噴灑管向其兩側(cè)延伸的多個第三噴灑管、以及位于所述第三噴灑管末端且與其流體連通的噴嘴，其中在垂直于所述吸收裝置的中心軸線方向橫切所述吸收裝置而獲得橫截面時，所述多個噴灑裝置中的一個與所述多個噴灑裝置中的另一個的選自第一噴灑管、第二噴灑管和第三噴灑管中的至少一個在所述橫截面上的投影基本上重合，并且所述一個噴灑裝置與所述另一個噴灑裝置的噴灑液入口在所述橫截面上的投影之間的夾角為180°。

3、在第二個實(shí)施方式中，本發(fā)明涉及一種腈的制造方法，包括使烴原料發(fā)生氨氧化反應(yīng)而制造包含腈的反應(yīng)產(chǎn)物的步驟(稱為反應(yīng)步驟)、和向所述反應(yīng)產(chǎn)物噴灑噴灑液以冷卻所述反應(yīng)產(chǎn)物的步驟(稱為冷卻步驟)，其中在第一個實(shí)施方式所述的吸收裝置中向所述反應(yīng)產(chǎn)物噴灑所述噴灑液。

4、技術(shù)效果

5、根據(jù)本發(fā)明的噴灑裝置，含酸性循環(huán)液可以中和氣相中更多的氨，減少氨逃逸出氨吸收塔。

6、根據(jù)本發(fā)明的噴灑裝置，可以降低酸的總消耗。

7、根據(jù)本發(fā)明的噴灑裝置，即使長周期運(yùn)行，比如連續(xù)運(yùn)行18個月甚至更長時間，氨吸收效果依然保持良好。

8、根據(jù)本發(fā)明的噴灑裝置，即使長周期運(yùn)行，比如連續(xù)運(yùn)行18個月甚至更長時間，酸的總消耗依然可以維持較低的水平，增加幅度較小(比如在3％以下)。

技術(shù)特征：

1.一種吸收裝置，包括殼體和以預(yù)定的垂直間距沿著所述吸收裝置的中心軸線方向分層設(shè)置的多個(比如2-10個，優(yōu)選4-8個)噴灑裝置，其中每一個所述噴灑裝置各自獨(dú)立地包括噴灑液入口、與所述噴灑液入口流體連通的第一噴灑管、與所述第一噴灑管流體連通且垂直于所述第一噴灑管向其兩側(cè)延伸的多個(比如10-26個，優(yōu)選12-22個)第二噴灑管、與所述第二噴灑管流體連通且垂直于所述第二噴灑管向其兩側(cè)延伸的多個(比如4-26個，優(yōu)選6-22個)第三噴灑管、以及位于所述第三噴灑管末端且與其流體連通的噴嘴，其中在垂直于所述吸收裝置的中心軸線方向橫切所述吸收裝置而獲得橫截面時，所述多個噴灑裝置中的一個與所述多個噴灑裝置中的另一個的選自第一噴灑管、第二噴灑管和第三噴灑管中的至少一個(優(yōu)選全部)在所述橫截面上的投影基本上重合，并且所述一個噴灑裝置與所述另一個噴灑裝置的噴灑液入口在所述橫截面上的投影之間的夾角為180°。

2.權(quán)利要求1所述的吸收裝置，其中所述多個第二噴灑管垂直于所述第一噴灑管向其相對兩側(cè)沿水平方向基本上平行延伸，和/或，所述多個第三噴灑管垂直于所述第二噴灑管向其相對兩側(cè)沿水平方向基本上平行延伸。

3.權(quán)利要求1所述的吸收裝置，其中所述第一噴灑管的內(nèi)徑為160-480mm(優(yōu)選200-450mm)，長度為4500-11500mm(優(yōu)選4800-10500mm)，和/或，所述多個第二噴灑管彼此相同或不同，內(nèi)徑各自獨(dú)立地為30-150mm(優(yōu)選40-120mm)，長度各自獨(dú)立地為1200-5750mm(優(yōu)選1800-5250mm)，和/或，所述多個第三噴灑管彼此相同或不同，內(nèi)徑各自獨(dú)立地為10-60mm(優(yōu)選15-50mm)，長度各自獨(dú)立地為160-325mm(優(yōu)選175-300mm)。

4.權(quán)利要求1所述的吸收裝置，其中所述噴嘴彼此相同或不同，內(nèi)徑(指的是噴嘴出口)各自獨(dú)立地為3-20mm(優(yōu)選6-14mm)，旋轉(zhuǎn)室的直徑各自獨(dú)立地為10.0-55.0mm(優(yōu)選為13.0-45.0mm)，噴灑角度各自獨(dú)立地為65-120°(優(yōu)選70-100°mm)。

5.權(quán)利要求1所述的吸收裝置，其中在所述第一噴灑管上，相鄰兩個第二噴灑管的水平間距為640-1300mm(優(yōu)選700-1200mm)，和/或，在同一個所述第二噴灑管上，相鄰兩個第三噴灑管的水平間距為320-650mm(優(yōu)選350-600mm)，和/或，在相鄰的兩個第二噴灑管上，一個第二噴灑管上的任意一個第三噴灑管的末端與另一個相鄰第二噴灑管上的任意一個第三噴灑管的末端的直線距離m不小于320mm(優(yōu)選不小于350mm)。

6.權(quán)利要求1所述的吸收裝置，其中所述噴嘴彼此相同或不同，噴灑液噴出量各自獨(dú)立地為0.5-7.5t/h(優(yōu)選0.9-6.5t/h)。

7.權(quán)利要求1所述的吸收裝置，其中在全部所述噴灑裝置中，任意兩個奇數(shù)編號的所述噴灑裝置的噴灑液入口在所述橫截面上的投影之間的夾角為0°，任意兩個偶數(shù)編號的所述噴灑裝置的噴灑液入口在所述橫截面上的投影之間的夾角為0°，并且任一奇數(shù)編號的所述噴灑裝置與任一偶數(shù)編號的所述噴灑裝置的噴灑液入口在所述橫截面上的投影之間的夾角為180°。

8.權(quán)利要求1所述的吸收裝置，其中所述吸收裝置的內(nèi)徑為4.5-11.5m(優(yōu)選4.8-10.5m)。

9.權(quán)利要求1所述的吸收裝置，其中所述一個噴灑裝置與所述另一個噴灑裝置的全部噴嘴在所述橫截面上的投影基本上重合，和/或，投影基本上重合的兩個噴嘴具有相同的噴灑直徑。

10.權(quán)利要求1所述的吸收裝置，其中相鄰兩個所述噴灑裝置的垂直間距(按噴灑裝置的噴灑液入口的垂直間距計(jì))為650-1350mm(優(yōu)選750-1200mm)。

11.一種腈的制造方法，包括使烴原料發(fā)生氨氧化反應(yīng)而制造包含腈的反應(yīng)產(chǎn)物的步驟(稱為反應(yīng)步驟)、和向所述反應(yīng)產(chǎn)物噴灑噴灑液以冷卻所述反應(yīng)產(chǎn)物的步驟(稱為冷卻步驟)，其中在權(quán)利要求1所述的吸收裝置中向所述反應(yīng)產(chǎn)物噴灑所述噴灑液。

12.權(quán)利要求11所述的制造方法，其中在所述冷卻步驟中，所述噴灑液與所述反應(yīng)產(chǎn)物以逆流方式接觸。

13.權(quán)利要求11所述的制造方法，其中在所述冷卻步驟中，所述噴灑液與所述反應(yīng)產(chǎn)物的流量比為15-25:1。

14.權(quán)利要求11所述的制造方法，其中在所述反應(yīng)步驟中，所述烴原料是丙烯，丙烯/氨氣/空氣(以分子氧計(jì))的摩爾比為1：1.1-1.3：1.8-2.0，反應(yīng)溫度為420-440℃，反應(yīng)壓力(表壓)為0.03-0.14mpa，催化劑重時空速為0.06-0.15h-1，或者，所述烴原料是異丁烯，異丁烯/氨氣/空氣(以分子氧計(jì))的摩爾比為1：1.3-1.6：2.2-2.8，反應(yīng)溫度為395-420℃，反應(yīng)壓力(表壓)為0.03-0.14mpa，催化劑重時空速為0.08-0.17h-1。

15.權(quán)利要求11所述的制造方法，其中在所述冷卻步驟中，所述噴灑液使得所述反應(yīng)產(chǎn)物的溫度從425-445℃(或390-420℃)冷卻至81-86℃(或87-95℃)，和/或，在所述冷卻步驟中，所述噴灑液使得所述反應(yīng)產(chǎn)物的氨含量降低至150ppm以下。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種噴灑液入口對置的吸收裝置以及腈的制造方法。所述吸收裝置可以滿足氨的吸收率最大化，減少氨的穿透。所述吸收裝置包括殼體和以預(yù)定的垂直間距沿著所述吸收裝置的中心軸線方向分層設(shè)置的多個噴灑裝置，其中每一個所述噴灑裝置各自獨(dú)立地包括噴灑液入口、與所述噴灑液入口流體連通的第一噴灑管、與所述第一噴灑管流體連通且垂直于所述第一噴灑管向其兩側(cè)延伸的多個第二噴灑管、與所述第二噴灑管流體連通且垂直于所述第二噴灑管向其兩側(cè)延伸的多個第三噴灑管、以及位于所述第三噴灑管末端且與其流體連通的噴嘴，其中在垂直于所述吸收裝置的中心軸線方向橫切所述吸收裝置而獲得橫截面時，所述多個噴灑裝置中的一個與所述多個噴灑裝置中的另一個的選自第一噴灑管、第二噴灑管和第三噴灑管中的至少一個在所述橫截面上的投影基本上重合，并且所述一個噴灑裝置與所述另一個噴灑裝置的噴灑液入口在所述橫截面上的投影之間的夾角為180°。

技術(shù)研發(fā)人員：趙樂,吳糧華
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國石油化工股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9