(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクリロニトリル回収のアセトニトリル除去ステップにおけるファウリングを低減する方法であって、
アセトニトリルを含む塔側流を回収塔からアセトニトリル精留塔に搬送するステップと、
塔頂流を前記アセトニトリル精留塔から凝縮器に搬送するステップと、
還流流を供給するために前記塔頂流を凝縮するステップと、
前記還流流に酸を加えるステップと、
前記還流流を前記アセトニトリル精留塔に搬送するステップと、
前記アセトニトリル精留塔の塔底流の少なくとも一部を急冷槽に搬送するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記酸は、前記アセトニトリル精留塔内のファウリングを低減する、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記アセトニトリル精留塔は、最上段トレイと、該最上段トレイの下方の複数のトレイとを含み、前記搬送するステップは、前記還流流を前記最上段トレイに搬送するステップを含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記酸は、酢酸、グリコール酸及びこれらの混合物から成る群から選択される有機酸を含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記還流流に酸を加える前記ステップは、前記アセトニトリル精留塔の塔頂流のｐＨを低下させる、
請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記還流流に酸を加える前記ステップは、前記アセトニトリル精留塔の塔頂流のｐＨを所定の範囲内に維持する、
請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記還流流に酸を加える前記ステップは、前記アセトニトリル精留塔の前記塔頂流の前記ｐＨを７．０超から７．０未満のｐＨに低下させる、
請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記還流流に酸を加える前記ステップは、前記アセトニトリル精留塔の前記塔頂流の前記ｐＨを８．０超から６．５未満のｐＨに低下させる、
請求項５に記載の方法。
【請求項９】
前記還流流に酸を加える前記ステップは、前記アセトニトリル精留塔の前記塔頂流の前記ｐＨを７．０超から約６．４のｐＨに低下させる、
請求項５に記載の方法。
【請求項１０】
前記還流流に酸を加える前記ステップは、前記アセトニトリル精留塔の前記塔頂流の前記ｐＨを約７．０未満に維持する、
請求項６に記載の方法。
【請求項１１】
前記還流流に酸を加える前記ステップは、前記アセトニトリル精留塔の前記塔頂流の前記ｐＨを約６．５未満に維持する、
請求項６に記載の方法。
【請求項１２】
前記還流流に酸を加える前記ステップは、前記アセトニトリル精留塔の前記塔頂流の前記ｐＨを約６．４未満に維持する、
請求項６に記載の方法。
【請求項１３】
前記還流流に酸を加える前記ステップは、前記アセトニトリル精留塔の前記塔頂流に酸を加えるステップを含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記アセトニトリル精留塔の前記塔底流は、前記還流流に酸を加える前記ステップ中に前記還流流に加えられる少なくとも若干の酸を含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
アクリロニトリル及びアンモニアを含む気体流を前記急冷槽に供給するステップと、前記気体流を、前記アセトニトリル精留塔の前記塔底流を含む急冷液に接触させるステップとをさらに含む、
請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記アセトニトリル精留塔の前記塔底流の少なくとも一部が前記急冷槽に搬送され、前記アセトニトリル精留塔の前記塔底流の少なくとも一部が前記回収塔に搬送される、
請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記還流流の少なくとも一部を、前記凝縮器の上流において前記アセトニトリル精留塔の塔頂流に搬送するステップをさらに含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記塔底流は、約７又はそれ未満のｐＨを有する、
請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
前記塔底流は、約５〜約７．５のｐＨを有する、
請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
前記塔底流は、約６〜約７のｐＨを有する、
請求項１に記載の方法。
【請求項２１】
アクリロニトリル回収のアセトニトリル除去ステップにおけるファウリングを低減する装置であって、
アセトニトリルを含む塔頂流を生成するように構成されたアセトニトリル精留塔と、
前記アセトニトリル精留塔に還流流を搬送するように構成された還流管路と、
前記還流流に酸を加えるように構成された酸添加管路と、
前記アセトニトリル精留塔の塔底流の少なくとも一部を急冷槽に搬送するように構成された経路指定管路と、
を備えることを特徴とする装置。
【請求項２２】
前記塔頂流を冷却して、凝縮された粗製アセトニトリル製品を生成するように構成された凝縮器をさらに備え、前記還流流は、前記凝縮されたアセトニトリル製品の少なくとも一部を含む、
請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記アセトニトリル精留塔は、最上段トレイと、前記最上段トレイの下方の複数のトレイとを含み、前記還流管路は、前記還流流を前記最上段トレイに搬送するように構成される、
請求項２１に記載の装置。
【請求項２４】
前記酸は、酢酸を含む、
請求項２１に記載の装置。
【請求項２５】
前記還流流への酸の添加を制御するように構成されたコントローラを備える、
請求項２１に記載の装置。
【請求項２６】
前記コントローラは、前記塔頂流のｐＨを低下させるように酸の添加を制御するよう構成される、
請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
前記コントローラは、前記塔頂流の前記ｐＨを所定の範囲内に維持するように構成される、
請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
前記コントローラは、前記塔頂流の前記ｐＨを約７．０超から７．０未満のｐＨに低下させるように構成される、
請求項２７に記載の装置。
【請求項２９】
前記コントローラは、前記塔頂流の前記ｐＨを約８．０超から６．５未満のｐＨに低下させるように構成される、
請求項２６に記載の装置。
【請求項３０】
前記コントローラは、前記塔頂流の前記ｐＨを約７．０超から約６．４のｐＨに低下させるように構成される、
請求項２６に記載の装置。
【請求項３１】
前記酸添加管路は、前記塔頂流に酸を加えるように構成される、
請求項２１に記載の装置。
【請求項３２】
前記塔底流は、前記還流流に加えられる少なくとも若干の酸を含む、
請求項２１に記載の装置。
【請求項３３】
前記急冷槽は、アクリロニトリルとアンモニアとを含む気体流を受け取り、該気体流を、前記アセトニトリル精留塔の前記塔底流を含む急冷液に接触させるように構成される、
請求項２１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、アクリロニトリル又はメタクリロニトリルの製造方法及びシステムの改善に関する。具体的には、本開示は、アクリロニトリル回収のアセトニトリル除去ステップにおけるファウリング低減の改善に関する。
【背景技術】
【０００２】
アクリロニトリル又はメタクリロニトリルの製造方法及びシステムは様々なものが知られており、例えば、米国特許第３，９３６，３６０号、第３，４３３，８２２号、第３，３９９，１２０号及び第３，５３５，８４９号を参照されたい。触媒を含み流動床として機能するアクリロニトリル反応器に、プロピレン、アンモニア及び（空気成分としての）酸素を供給する。従来の方法は、反応器に供給するプロピレンの量に対して過剰な量のアンモニアを供給物に含めて反応器を動作させるものである。この余分なアンモニアの一部が、その極限状態に起因して反応器内で燃焼した末に、プロピレンと結合してアクリロニトリルを形成する。一般に「過剰アンモニア」と呼ばれる残りの余分なアンモニアは、排ガスに含まれて反応器から排出される。その後、通常、このガスは、冷却器を通過した後に急冷槽に至って過剰アンモニアが除去される。例えば、米国特許第３，９３６，３６０号、第４，１６６，００８号、第４，３３４，９６５号、第４，３４１，５３５号、第５，８９５，６３５号及び第６，７９３，７７６号を参照されたい。
【０００３】
通常、従来の方法は、プロパン、プロピレン又はイソブチレンからなる群から選択された炭化水素を触媒の存在下でアンモニア及び酸素と直接反応させることによって生成されるアクリロニトリル／メタクリロニトリルを回収して精製するものであり、アクリロニトリル／メタクリロニトリルを含む反応器排水を第１の塔（急冷塔）に移送して第１の水流で冷却し、アクリロニトリル／メタクリロニトリルを含む冷却排水を第２の塔（吸収塔）内に移送し、冷却排水を第２の水流と接触させて、第２の水流内にアクリロニトリル／メタクリロニトリルを吸収し、アクリロニトリル／メタクリロニトリルを含む第２の水流を第２の塔から第１の蒸留塔（回収塔）に移送して第２の水流から粗製アクリロニトリル／メタクリロニトリルを分離し、分離した粗製アクリロニトリル／メタクリロニトリルを第２の蒸留塔（ヘッド塔）に移送して粗製アクリロニトリル／メタクリロニトリルから少なくとも若干の不純物を除去し、部分的に精製されたアクリロニトリル／メタクリロニトリルを第３の蒸留塔（製品塔）に移送して製品としてのアクリロニトリル／メタクリロニトリルを取得することによって行われる。例えば、単一の抽出蒸留塔においてアクリロニトリルからアセトニトリルを分離する従来の方法を開示する米国特許第４，３３４，２９５号及び第４，２３８，２９５号を参照されたい。このような従来の方法では、アセトニトリル精留塔の塔底流が回収塔又は抽出蒸留塔に経路指定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第３，９３６，３６０号明細書
【特許文献２】米国特許第３，４３３，８２２号明細書
【特許文献３】米国特許第３，３９９，１２０号明細書
【特許文献４】米国特許第３，５３５，８４９号明細書
【特許文献５】米国特許第４，１６６，００８号明細書
【特許文献６】米国特許第４，３３４，９６５号明細書
【特許文献７】米国特許第４，３４１，５３５号明細書
【特許文献８】米国特許第５，８９５，６３５号明細書
【特許文献９】米国特許第６，７９３，７７６号明細書
【特許文献１０】米国特許第４，３３４，２９５号明細書
【特許文献１１】米国特許第４，２３８，２９５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の方法及びシステムで直面する問題点は、アセトニトリル精留塔の必要温度で分解する高沸点化合物中にシアン化水素が蓄積してしまう点である。高沸点化合物が分解すると、遊離基の形でシアン化水素が放出され、これが重合してアセトニトリル精留塔内にファウリングが生じる。ファウリングは、アセトニトリル精留塔の動作不良を引き起こし、アセトニトリル精留塔を洗浄してファウリングを除去するためにユニットの運転が一時停止されることもある。また、急冷反応の効率は１００％でないので、少量のアンモニアが急冷塔を通り抜ける。このアンモニアは、蓄積しやすい傾向にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
従って、本開示の態様は、アセトニトリル精留塔内のファウリングを低減及び／又は除去する、安全で効果的でコスト効率の良い方法及び装置を提供するものである。
【０００７】
ある態様では、還流流に酸を加えるステップと、還流流をアセトニトリル精留塔に搬送するステップとを含む方法を提供する。
【０００８】
別の態様では、方法が、アセトニトリル精留塔の塔底流を急冷塔に搬送するステップを含む。この態様では、塔底流が、少なくとも若干の酸を含む。
【０００９】
別の態様では、装置が、アセトニトリルを含む塔頂流を生成するように構成されたアセトニトリル精留塔と、アセトニトリル精留塔に還流流を搬送するように構成された還流管路と、還流流に酸を加えるように構成された酸添加管路とを含む。
【００１０】
以下の例示的な実施形態の詳細な説明を添付図面に関連して読めば、本開示の上述の及びその他の態様、特徴及び利点が明らかになるであろう。
【００１１】
同じ特徴を同じ参照番号によって示す添付図面を考慮しながら以下の説明を参照することにより、本開示の例示的な実施形態及びその利点を完全に理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本開示の少なくとも１つの態様による概略的フロー図である。
【図２】本開示の少なくとも１つの態様による概略的フロー図である。
【図３】本開示の態様による方法３００のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
ある態様では、アセトニトリル精留塔への還流流に酸を加えるステップを含む方法又はプロセスを提供する。ある態様では、この方法が、最上段トレイと、最上段トレイの下方の複数のトレイとを含むアセトニトリル精留塔に還流流を搬送するステップを含み、この搬送ステップは、最上段トレイに還流流を搬送するステップを含み、酸がアセトニトリル精留塔内のファウリングを低減する。
【００１４】
ある態様では、この方法が、アセトニトリル精留塔の塔底流を急冷槽に経路指定するステップを含む。ある実施形態では、アセトニトリル精留塔への還流に加えられる酸が酢酸である。ある態様では、アセトニトリル精留塔からの塔底流の経路指定が、回収塔に経路指定されるはずであったアセトニトリル精留塔の塔底流の少なくとも一部を取り出すステップと、その少なくとも一部を急冷槽に経路変更するステップとを含むことができる。ある態様では、還流流に低用量の酸を加えて、アセトニトリル精留塔におけるポリマー形成を防止又は低減して洗浄コストを削減するとともに、アセトニトリル精留塔の稼働を引き延ばすことができる。
【００１５】
アセトニトリル精留塔の塔底流の急冷槽への経路指定は、回収塔の下部のｐＨが、７の中性ｐＨ未満、別の態様ではｐＨ５〜７．５、別の態様ではｐＨ６〜７，５などの所定のレベル又は範囲に維持されるように行うことができる。回収塔の下部に酸を加えるステップは、回収塔内のｐＨを過剰に低下させ、処理中にこの位置に存在する高沸点化合物の化学的平衡を狂わせることができる。
【００１６】
ある態様では、シアン化水素ファウリングの問題が、アセトニトリル精留塔の塔底液が急冷塔に戻り、従来のアクリロニトリル処理のように回収部内の回収塔に戻らない時に、アセトニトリル精留塔の最上段トレイに戻る還流管路に酸を加えることによって解決される。
【００１７】
酸は、流れ及びアセトニトリル精留塔内に存在するシアン化水素が重合せず、アセトニトリル精留塔内にファウリングを生じないような範囲内にｐＨを保つことにより、重合防止剤としての役割を果たす。その後、この酸は、既に約４．５〜約６の中性領域よりも低い範囲にｐＨが維持されている急冷槽に戻り、この酸を使用して、アクリロニトリルプラント内の反応器の排出流からアンモニアを除去するのに役立てることができる。
【００１８】
図１及び図２は、本開示の少なくとも１つの態様による概略的フロー図である。具体的には、図１及び図２は、アクリロニトリル回収工程における本開示の実施形態の概略図である。
【００１９】
アクリロニトリル、アセトニトリル、ＨＣＮ、水及び不純物を含む、吸収塔３００からの肥沃水（ｒｉｃｈ  ｗａｔｅｒ）又は水溶液が、管路２を通過して熱交換器４に至り、ここで管路２２３から熱交換器４への希薄水（ｌｅａｎ  ｗａｔｅｒ）／溶媒水２２２によって予熱される。予熱後、肥沃水は管路６を介して熱交換器４から離れ、回収塔７に移動する。回収塔７では、管路８を介して回収塔７に移動した溶媒水を加えて抽出蒸留を行う。希薄水／溶媒水２２２は、熱交換器４からの通過時又は通過後に、熱交換器２３６及び管路８を通じて回収塔７の頂部２０７に進む溶媒水流と、管路２２４を通過する希薄水流とに分割される。希薄水／溶媒水２２２は、熱回収装置２２６から供給することができる。熱回収装置２２６は、回収塔７から管路２３０を介して蒸気２２８を受け取ることができる。蒸気２２８は、回収塔７の底部２２７に存在するトレイ２３２又はその真上などの、回収塔７の所定の位置から取り出すことができる。トレイ２３２は、回収塔７で最も底部のトレイとすることができ、回収塔７の第１のトレイとも呼ばれる。蒸気２２８は、ポンプ２２９によって回収塔７から熱回収装置２２６に移送することができる。
【００２０】
管路２２４を通過する希薄水流は、吸収塔３００に送ることができる。管路２２４を通過する希薄水流を吸収塔３００に送る前に、熱交換器２３４において熱交換を行うことができる。回収塔７における蒸留のために、交換器２１０を通じて熱を供給することができる。回収塔７からは、３つの流れが取り出される。まず、アクリロニトリル、ＨＣＮ、水及び若干の不純物から成る塔頂流が回収塔７から管路２１２を介して取り出される。回収塔７からは、塔側流２１４を取り出してストリッパ又はアセトニトリル精留塔２１５に送ることもできる。アセトニトリル精留塔２１５の頂部からは、管路２１６を介してアセトニトリルを含む塔頂流２０３を取り出すことができる。アセトニトリル精留塔２１５の底部２０５からの塔底液２０９は、管路２１８を介して回収塔７に戻すことができる。管路２１８を介して回収塔７に液体を戻すには、ポンプ２１９を使用することができる。しかしながら、塔底液２０９は、底部２０５から管路２２１を介して急冷槽１０に搬送することが好ましいと分かった。回収塔７からの塔底流は、管路５１を介して取り出し、ポンプ５３によって管路２２０を介して急冷槽１０又は廃棄物処理装置に移送することができる。
【００２１】
ある実施形態では、管路２１６内のアセトニトリルを含む流れを凝縮器２３５に搬送し、凝縮器塔底流２４５として排出することができる。凝縮器塔底流２４５は、接合部２４７において、還流管路２１７内の還流流２５１と、粗製アセトニトリル管路２３７内の粗製アクリロニトリル流２５３とに分割することができる。ある態様では、還流管路２１７内の還流流２５１をアセトニトリル精留塔２１５の最上段トレイ２４１に戻すことができる。流れ２１５の一部は、管路２３９を介して管路２１６に供給することができる。
【００２２】
ある態様では、アセトニトリル、水及び微量のＨＣＮを含む気相を回収塔７から塔側流２１４として取り出し、アセトニトリル精留塔２１５に搬送する。アセトニトリル精留塔２１５は、複数のトレイを含む塔とすることができる。還流は、ポンプ２２５を用いて、還流管路２１７及び／又は粗製アクリロニトリル管路２３７を通じて圧送することができる。
【００２３】
ある態様では、方法が、還流流に酸を加えるステップを含む。さらに説明するように、「還流流に酸を加える」ことは、還流管路２１７に酸を加えることと、管路２１６内の塔頂液に酸を加えることと、還流管路２３９に酸を加えることと、これらの各々の組み合わせとを含むことができる。別の態様では、凝縮器２３５の上流又は下流で酸を加えることができる。凝縮器２３５の上流で酸を加えると、酸の濃度が薄くなる。凝縮器の下流で酸を加えると、より高濃度の酸がアセトニトリル精留塔２１５に供給される。
【００２４】
別の態様では、凝縮器２３５に酸を提供して凝縮器のファウリングを低減する。この態様では、凝縮器内の管板を酸の噴霧によって完全に覆った時に、凝縮器２３５に搬送された酸が最も効果的になる。酸は、例えば円形全面噴霧ノズルなどの噴霧ノズルによって凝縮器２３５内の管板に搬送することができる。噴霧ノズルは、管板を噴霧によって覆うように傾斜することができる。例えば、ノズルは、管板に対して垂直、及び管板に対する垂線から最大約６０°の角度とすることができる。
【００２５】
ある態様では、例えば酢酸又はグリコール酸などの有機酸又は有機酸誘導体を、管路２１３を介して還流管路２１７に加えることができる。ある態様では、例えば酢酸又はグリコール酸などの有機酸又は有機酸誘導体を、管路２３３を介してアセトニトリル精留塔２１５からの管路２１６内の塔頂液に加えることができる。ある態様では、例えば酢酸又はグリコール酸などの有機酸又は有機酸誘導体を、管路２４３を介して還流管路２３９に加えることができる。別の態様では、例えば、アセトニトリル精留塔２１５の塔底液が回収塔７ではなく急冷槽に経路指定された場合などに、例えば酢酸又はグリコール酸などの有機酸又は有機酸誘導体を、管路２１３を介して還流管路２１７に、及び／又は塔頂液が凝縮器２３５に入る前に管路２３３及び／又は管路２４３を介して還流管路２３９、管路２１６に加えることが、アセトニトリル精留塔２１５、凝縮器２３５及び／又はその他の装置内における重合及びファウリングを低減するために有用となり得る。アセトニトリル精留塔２１５は、希釈水／アセトニトリルの流れを集中させて、アセトニトリルのさらなる精製及び／又は回収のために他の装置に送ることができるように設計又は構成することができる。ある実施形態では、アセトニトリル精留塔２１５の塔底液２１１を、ポンプ５５によって管路２２１を介して急冷塔１０に移送することができる。ある実施形態では、アセトニトリル精留塔２１５の塔底液２１１を、管路９を介して管路５１内の回収塔塔底液に連結させ、この連結された塔底液をポンプ５３によって管路２２０を介して急冷槽１０又は廃棄物処理に移送することができる。
【００２６】
図２に示すように、急冷槽１０は、導管１４を介して反応器排ガス又は気体流１２を受け取るように構成される。反応器排ガス１２は、アクリロニトリル及びアンモニアを含むことができる。反応器排ガス１２は、急冷槽１０に入る前に反応器排ガス冷却器において冷却することができる。急冷槽１０では、アセトニトリル精留塔の塔底流を含む急冷液が反応器排ガス１２に接触してこれを急冷することができる。
【００２７】
急冷液１６には、管路３８を介して酸３６（例えば、９８％硫酸）を加えることができる。管路３８を介して加える酸の量は、急冷槽１０に経路指定された塔底液２１１内の酸によって低減することができる。急冷液１６は、急冷槽１０の底部４２から管路４４を介して排出された液体排出物を含むことができる。急冷槽１０には、管路４６を介して入口４８を通じて水を加えることができ、又はこの水は、急冷液１６に別様に加えることも、或いは流れ１７、４４及び６５によって形成される液体再循環ループ内の他の場所に加えることもできる。急冷液１６は、ポンプ５０を用いて、管路４４を通じて循環して管路６５及び１７に戻る。管路３８、４６、２２０及び２２１を介して加えられる液体を補正することによって液体再循環ループにおける比較的一定の質量流を維持するために、管路４４を通じて排出された液体排出物の一部としての流れ６７を取り出すことができる。流れ６７は、形成される中和反応生成物（例えば、硫酸アンモニウム）を除去するとともに、液体再循環ループ内における腐食生成物などの望ましくない生成物の蓄積を防ぐのにも役立つ。急冷槽１０の底部４２から排出された排出物は、吸い上げ地点５２において管路４４から引き出すことができる。
【００２８】
塔頂流１３は、急冷槽１０から管路１５を通じて急冷最終冷却器２４０に流れることができる。急冷最終冷却器２４０には、塔頂流１３を急冷最終冷却器凝縮液に冷却するために冷水を使用することができる。急冷最終冷却器２４０の底部２５０からは、ポンプ２４２によって肥沃水管路２及び／又は再循環管路２４８に肥沃水を移送し、急冷最終冷却器２４０の上部２５２に戻すことができる。急冷最終冷却器２４０による冷却後には、塔頂流１３を急冷最終冷却器２４０から流れ２４４として排出することができる。流れ２４４は、管路２４６を介して吸収塔３００に搬送することができる。管路２２４からの希薄水は、吸収塔３００の上部２５４に入り込むことができる。吸収塔３００からのオフガス２５６は、焼却炉（図示せず）に送ることができる。上述したように、吸収塔３００の底部２６２からの流れ２５８は肥沃水を含むことができる。この肥沃水は、ポンプ２６０を介して管路２に移送することができる。流れ２５８は、接合部２６４などにおいて、急冷最終冷却器２４０からの肥沃水と組み合わせることができる。
【００２９】
ある態様では、コントローラ１１を、例えば、アセトニトリル精留塔２１５の底部２０５のアセトニトリル精留塔塔底液２０９のｐＨ、或いは管路２２１又は管路９内のアセトニトリル精留塔塔底液２１１のｐＨなどの、ｐＨセンサ（図１には図示せず）によって測定された測定パラメータに対応する１又は２以上の信号を処理するように構成することができる。コントローラ１１は、測定パラメータが所定のパラメータ範囲を上回るか、それとも下回るかを判断するように構成することができる。当業者であれば、本開示によれば、この測定パラメータは、例えば、上述したようなアセトニトリル精留塔塔底液２０９又は２１１のｐＨ、或いはアセトニトリル精留塔２１５の底部２０５における水位調整器（図１には図示せず）又は本明細書で説明した１又は複数の管路内の流体流に関連する流量調整器（図１には図示せず）によって測定された液位などの、アセトニトリル精留塔の動作に有用ないずれの好適なパラメータであってもよいと認識するであろう。コントローラ１１は、測定パラメータが所定のパラメータ範囲を下回っている場合又は上回っている場合に、通信線又は無線通信（図１には図示せず）を介して１又は２以上の装置の動作を調整するように構成することができる。例えば、コントローラ１１は、アセトニトリル精留塔２１５内のファウリングを低減するために、管路２１３又は２３３を通じて加えられる酸の量を調整して還流流２５１内の望ましいｐＨを達成するように構成することができる。当業者であれば、本開示によれば、管路２１３及び／又は２３３を通じて添加される酸の（単複の）所定の範囲を満たすために、コントローラ１１をこれらの添加に関連する（単複の）ポンプ及び／又はバルブの動作を制御するように構成することができると認識するであろう。当業者であれば、コントローラ１１又は同様のコントローラは、水位調整器又は流量調整器（図１には図示せず）から離して配置することも、或いは水位調整器又は流量調整器と同じ位置に配置してこれらを含むようにすることもできると認識するであろう。当業者であれば、本開示によれば、コントローラ１１は、図２に示す装置及び（単複の）ポンプの動作、及び／又はこれらの装置に関連するバルブの動作を制御するように構成することができると認識するであろう。
【００３０】
アセトニトリル精留塔２１５に酸を加える利点、及びアセトニトリル精留塔の塔底液を、従来通りにアセトニトリル精留塔２１５に酸を加えずに回収塔７に経路指定するのではなく急冷槽１０に経路指定する利点を実証するために試験を行った。以下の試験データが得られた。
【００３１】
試験データ−図１に示す急冷槽を備えたプラント１を、アセトニトリル精留塔２１５の塔頂液管路２１６内のアンモニア形成の低減を示すように本開示に従って稼働させた。塔頂液管路２１６内のアンモニアは、シアン化水素の重合反応の副産物であり、従ってアセトニトリル精留塔２１５における望ましくないポリマー形成を示す。プラント１「酸有り」については、アセトニトリル精留塔２１５の最上段トレイに上述したような酢酸を加えて稼働させ、アセトニトリル精留塔の塔底液を、管路２１１を介して急冷槽１０に送った。プラント１「酸無し」については、酢酸又はその他の酸を加えずに稼働させ、アセトニトリル精留塔の塔底液を、管路２１８を介して回収塔７に戻した。
【００３２】
以下の表に、上述したようなプラント１「酸有り」及びプラント１「酸無し」を稼働させて得られた結果を示す。
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【００３３】
この試験データでは、アセトニトリル精留塔の塔頂液に酢酸を加えた効果により、流れのｐＨがｐＨ８．９からｐＨ６．４に低下したことが示された。ある態様では、回収塔のｐＨの低下によって望ましくない重合が減少する。これに対応して、アセトニトリル精留塔の塔頂液のアンモニア濃度が低下し、すなわち酢酸を加えると１８８ｐｐｍから９ｐｐｍに低下する。このアセトニトリル精留塔の塔頂液、すなわち管路２１６を通る流れにおけるアンモニアの減少は、酢酸がアンモニアを酢酸アンモニウムとして取り込み、これが急冷槽１０への流れ２１１において除去された結果であると思われる。部分的には、シアン化水素がシアノヒドリンとして溶液中に留まり、その元々の成分に分解された後に重合せずアンモニアを放出しない結果とも考えられる。アンモニアは、シアン化水素の重合反応の副産物である。流れに酢酸を加えると、存在するアンモニアの量が明らかに減少し、従って本開示の有効性が実証される。
【００３４】
１つの態様では、ｐＨレベルの選択が、ファウリングの低減と望ましい構成材料の使用との間のバランスである。この態様では、本明細書で説明したようなｐＨレベルを使用すると、炭素鋼構造の使用が可能になる。
【００３５】
図３に、本開示の態様による方法３００のフロー図を示す。方法３００は、上述した装置を用いて実行することができる。ステップ３０１は、アセトニトリル精留塔の塔底流を急冷槽に経路指定するステップを含む。ステップ３０２は、アセトニトリル精留塔への還流流に酸を加えるステップを含む。ある態様では、アセトニトリル精留塔が複数のトレイを含み、アセトニトリル精留塔への還流流に酸を加えるステップが、アセトニトリル精留塔の複数のトレイのうちの最上段トレイに酸を加えるステップを含む。ある態様では、アセトニトリル精留塔への還流流に酸を加えるステップが、還流流に酸を加えるステップを含む。ある態様では、還流に酸を加えるステップが、アセトニトリル精留塔の塔頂液のｐＨを低下させるように行われる。
【００３６】
ある態様では、還流に酸を加えるステップにより、アセトニトリル精留塔の塔頂液のｐＨが７．０超から７．０未満のｐＨに低下する。ある態様では、還流に酸を加えるステップにより、アセトニトリル精留塔の塔頂液のｐＨが８．０超から６．５未満のｐＨに低下する。ある態様では、還流に酸を加えるステップにより、アセトニトリル精留塔の塔頂液のｐＨが７．０超から約６．４のｐＨに低下する。
【００３７】
ある態様では、アセトニトリル精留塔の塔底流を急冷槽に経路指定するステップが、アセトニトリル精留塔の塔底流を、回収塔への流れから急冷槽に流れるように経路変更するステップをさらに含む。
【００３８】
本発明は、回収塔と１又は２以上のさらなる蒸留塔とを有するあらゆるアクリロニトリル回収方法に適用可能である。通常、さらなる蒸留塔は、ＨＣＮ塔と、水を除去する乾燥塔と、製品品質のアクリロニトリルを回収する製品塔とで構成される。しかしながら、これらの別個の動作を図面に示すように組み合わせて、１つの蒸留塔がＨＣＮと水の両方を除去するようにすることもできる。
【００３９】
上記明細書では、本開示をそのいくつかの好ましい実施形態に関連して説明し、例示目的で多くの詳細を示したが、当業者には、本開示の基本原理から逸脱することなく、本開示のさらなる実施形態も可能であり、本明細書で説明した詳細の一部を大幅に変更することもできることが明らかであろう。本開示の特徴は、本開示の趣旨又は範囲、及び特許請求の範囲から逸脱することなく修正、改変、変更又は代替が可能であると理解されたい。例えば、様々な構成要素の寸法、数、サイズ及び形状は、特定の用途に適合するように変更することができる。従って、本明細書で図示し説明した特定の実施形態は、例示を目的とするものに過ぎない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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