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nitrile et produits obtenus" On connaît des procédés de récupération et* de* purification
de l'acrylonitrile et du mëthacrylonitrile obtenus par ammoxydation
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Les procédés utilisés comprennent le contact direct de l'effluent du réacteur avec un liquide aqueux de refroidissement dans un dispositif de refroidissement. Dans le dispositif de refroidissement, on refroidit habituellement l'effluent du réacteur à une température comprise entre environ 32[deg.]C et environ 110[deg.]C.
Les gaz provenant du dispositif de refroidissement sont ensuite normalement introduits dans un absorbeur où l'acrylonitrile ou le méthacrylonitrile et des sous-produits solubles dans l'eau sont absorbés par l'eau. On traite ensuite la solution aqueuse obtenue dans l'appareil d'absorption dans différentes colonnes de distillation, pour obtenir le produit désiré. Le système complet de récupération et de purification peut varier largement en fonction de la structure des éléments individuels qui le composent. Toutefois, ils comprennent habituellement au moins quatre éléments :
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hydrique, un pour sécher l'acrylonitrile ou le méthacrylonitrile, et un pour récupérer le produit. De nombreux systèmes utilisent' également un élément pour la récupération du_ sulfate d'ammonium. Les éléments particuliers dans le système complet de récupération et de purification ne sont pas critiques dans la présente invention.
La demanderesse a maintenant découvert, selon la présente invention, que l'on peut réaliser des économies substantielles sur
les investissements et sur les frais d'exploitation conjointement à une amélioration de la récupération de l'acrylonitrile ou du
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pour constituer au moins une partie du liquide de refroidissement destiné. au dispositif de refroidissement. Plus particulièrement, ce_perfectionnement qui est apporté à la récupération et à la �puri-
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d'oxygène moléculaire et d'ammoniac en présence d'un catalyseur d'ammoxydation, s'applique au procédé connu qui comprend les étapes <EMI ID=7.1> avec un liquide de refroidissement dans un dispositif de refroidissement pour former un effluent gazeux -refroidi sortant .dudit
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dans l'eau pour former une solution et d'élimination de la solution de la plus grande partie des sous-produits obtenus dans la réaction d'ammoxydation et de la plus grande partie de l'eau pour obtenir
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distillation de l'acrylonitrile brut ou du méthacrylonitrile brut pour obtenir un flux de tête constitué d'acrylonitrile ou de méthacrylonitrile de bonne qualité et un flux de queues de colonne conte-
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L'invention, telle qu'elle est appliquée à ces récupération et purification connues, comprend le recyclage d'au moins une partie du flux de queues de colonne obtenu dans l'étape (c) et l'utilisation de ce flux de queues de colonne pour constituer au moins une partie du liquide de refroidissement dans l'étape (a). Le perfectionnement apporté par la présente invention économise l'investissement d'une colonne de distillation fractionnée que l'on utilisait dans la technique antérieure et économise les frais d'exploitation de cette colonne qui est supprimée. En plus, on améliore l'efficacité du système de récupération et de purification.
L'aspect essentiel de la présente invention est le recyclage des queues de colonne ?-. produit, pour constituer au moins une partie du liquide de refroidissement servant dans l'étape de refroidissement que comprend le procédé de récupération et de purification de l'acrylonitrile ou du mëthacrylonitrile.
Le procédé de la présente invention s'applique à tout système qui comporte deux éléments: le premier étant un dispositif de refroidissement et le second étant une colonne de distillation finale du produit. Bien entendu, tous les procédés de récupération et de purification comprennent un certain nombre d'étapes intermédiaires de séparation et de purification, mais la nature exacte de ces étapes n'est pas critique dans. la présente invention.
Le premier point critique de la récupération et de la purifi-
cation est le dispositif de refroidissement. Le dispositif de refroidissement dans le processus de récupération et de purification permet de mettre directement en contact un liquide de refroidissement avec l'effluent du réacteur d'ammoxydation. L'affluent
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<EMI ID=13.1> <EMI ID=14.1> en réglant le débit et la température du liquide de refroidisse-
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'sortant du dispositif de refroidissement est introduit dans un dispositif intermédiaire qui n'est pas critique pour la présente invention-. Le dispositif intermédiaire comprend normalement un absorbeur dans lequel on dissout les produite
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de colonnes de distillation dans lesquelles on sépare et purifie les constituants de la solutions Ce dispositif intermédiaire n'est pas critique pour la présente invention puisque l'on peut réaliser cette cette séparation et cette purification par .un- certain nombre de techniques connues
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refroidissement dans le dispositif de refroidissements
La présente :invention permet, de* économise -on
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l'on préfère plus particulièrement, on;purifie ultérieurement le
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des impuretés. On recycle également au moins une partie de ce flux dans le dispositif de refroidissement- pour constituer au
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nature exacte de ces impuretés n'est pas critique étant donne
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endroit fournit an flux- qui présente une composition relativement
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doit rassembler*
Dans. la mise en oeuvre de la présente invention/ toutes les
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En se référant au dessin qui est un tableau de marche,' -on a 'représenté, en traits pleins-. un mode de Mise en oeuvre du procédé- amélioré de récupération et de purification de la présenté inven-
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pointillés. Selon la présence invention, on fait passer l'effluent
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refroidisseur de gaz 1 où l'effluent à une température d'environ
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où on met en contact le liquide aqueux pulvérisé avec l'effluent
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ce liquide aqueux entre la pompe 4 et: la tête de pulvérisation 5
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d'ébullition élevé venant de l'effluent da réacteur dans le liquide aqueux se - trouvant au-fond du laveur de gaz 2 et on fait
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farigue aqueux dans lequel la plus grande partie de l'ammoniac de
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On maintient l'acide suif urique aqueux dans la chambre 7 aine
<EMI ID=56.1> sorbeur 9, on met en contact un flux.d'eau arrivant en 12 avec le flux gazeux arrivant en 8; on soutire le produit soluble dans l'eau du fond de la colonne d'absorption 9, en le faisant passer dans un conduit 13- et on l'envoie dans une colonne de récupération
14 où on recueille une fraction légère de tête que l'on envoie dans une colonne HCN 15; les queues de cette colonne de récupération 14 passent,par l'intermédiaire d'un conduit 18, dans une colonne d'épuration 16.
Dans la colonne d'épuration 16, on soutire une fraction de tête 17, qui est destinée à la récupération de l'acétonitrile,
comme sous-produit. On renvoie la plus grande partie des queues provenant de la colonne d'épuration, à travers un conduit 20, dans la colonne d'absorption 9, au point 12 précédemment décrit. La
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19, est maintenant reprise au point 32, par un conduit 31, et est pulvérisée dans l'effluent du réacteur.
Dans le traitement ultérieur de l'acrylonitrile, on élimine HCN sous la forme d'un flux de tête 21 de la colonne à HCN, 15, et on envoie les queues de cette colonne dans une colonne de séchage
22, par un conduit 23. Dans la colonne de séchage 22, on élimine l'eau dans le flux de tête et les queues de cette colonne sont envoyées dans la colonne à acrylonitrile 24 par un conduit 25. On
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de la colonne à acrylonitrile 24.
Selon le procédé de l'art antérieur, on transfère les queues de la colonne d'acrylonitrile par un conduit 26, dans une deuxième colonne de distillation 27, où on prélève en tête de colonne, eh 28,
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passer dans un conduit 29. Cependant, dans le procédé de la présente invention, on reprend lès queues de la colonne 24, qui sont
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termédiaire d'un conduit 30, dans un conduit '31 puis à nouveau au
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vient juste d'être refroidi dans le refroidisseur de gaz 1 et qui pénètre ensuite dans le laveur de gaz 2, pour achever le cycle de récupération. Dans une autre variante, on peut pulvériser ce flux
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Comme il est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n[deg.] 3 433 822, on refroidissait jusqu'à présent l'effluent du réac-
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à tubes avant de le faire pénétrer dans le laveur de gaz. Toutefois, à cette faible température, il se produit un importait engorgement du refroidisseur à tubes parce que certains composés à point d'ébullition élevé dans l'effluent se condensent sur les parois des tubes du refroidisseur et provoquent ainsi l'engorgement des tubes. En dépit du fait que l'on pulvérise fréquemment le liquide venant du fond du laveur de gaz dans les tubes du refroidisseur pour chasser les produits gras au cours du fonctionnement, il faut de temps en temps arrêter la marche du réacteur afin de nettoyer convenablement les tubes du refroidisseur.
On a constaté dans la présente invention que la condensation des produits à point d'ébullition élevé contenus dans l'effluent du réacteur est moins importante lorsque l'on maintient les gaz
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Il est par conséquent avantageux de ne pas refroidir l'effluent du réacteur à une température inférieure à environ 232[deg.]C dans l'unité de refroidissement de gaz. On introduit ce gaz à une température de 232[deg.]C ou plus, qui provient dû refroidisseur de gaz, dans le dispositif de lavage par jets à travers lequel on fait circuler une importante quantité d'eau provenant du fond du laveur de gaz, et on la pulvérisé dans l'effluent du réacteur pour absorber et condenser les composés à point d'ébullition élevé qu'il contient. La plupart des autres produits contenus dans l'effluent du réacteur
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propionitrile et: l'ammoniac n'ayant pas. réagi restent dans la phase-gazeuse de l'effluent du réacteur au cours du passage dans le laveur de gaz.
_ L'eau de-: lavage sortant du fond du laveur de gaz peut être refroidie à l'extérieur avant qu'elle n'entre dans la- tête de pulvérisation de sorte que l'on puisse régler la température de l'effluent du réacteur dans le laveur de gaz pour provoquer une condensation partielle des produits de réaction dans la vapeur d'eau qui sont présents dans l'effluent du réacteur. Autrement dit, on maintient la température de l'eau de lavage dans le laveur de
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l'effluent du réacteur.
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condensée à partir de l'effluent du réacteur, sous la forme d'un flux- résiduaire qui sort du fond du laveur de gaz afin de maintenir un niveau de liquide approprié dans le fond du laveur dé gaz.
Il y a habituellement environ 20% en poids de produits gras à point d'ébullition élevé dans l'eau résiduaire qui est soutirée du fond du laveur de gaz, et ce produit est habituellement détruit par incinération.
Dans un autre cas, on ne refroidit pas à l'extérieur l'eau de lavage qui sort du fond du laveur de gaz. Elle est partiellement injectée dans le laveur de gaz. Ceci refroidit l'effluent du
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à point d'ébullition élevé, on envoie l'effluent du réacteur, qui contient une teneur plus élevée en vapeur d'eau, dans l'unité de traitement suivante. Par conséquent, il faut ajouter l'eau dans le fond du laveur de gaz pour maintenir à un niveau convenable le liquide au fond du laveur de gaz. On maintient le débit de cette addition d'eau à un niveau suffisamment important pour compenser également le soutirage du flux d'eau dans le fond du laveur. Le flux d'eau, que l'on soutire, qui contient environ 20% de produits gras est normalement brûlé et détruit dans un incinérateur.
Dans tous les cas, la perte en acrylonitrile dans la récupé-
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cédés d'ammoxydation de propylène de l'art antérieur, est habituellement-de l'ordre de 2,5% ou même plus.
La demanderesse a découvert que les flux de recyclage de la présente invention réduisent d'une manière substantielle cette
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l'importante quantité d'ammoniac dissous dans l'eau de lavage
donne un pH alcalin, généralement de l'ordre de 8,5. Ces conditions alcalines de l'eau provoquent, lorsque l'effluent du réacteur est mir en contact avec l'eau de lavage,. des réactions de polymérisation et de condensation entre l'ammoniac, l'acrylo- nitrile, l'acide cyanhydrique et des composés carbonyle et des autres composés présents dans l'effluent du réacteur. Des températures plus élevées de l'effluent dans le laveur de gaz conduisent également a une plus grande- polymérisation et condensation des produits dans l'effluent. Ces 'paramètres ,sont compensés par la présente invention., <EMI ID=72.1>
acrylonitrilé d'environ 2,5% (acrylonitrile présent dans l'effluent du réacteur) à environ 1,1% seulement. Bien que ceci représente une différence relativement faible en pourcentage, c'est-àdire 1,4%, la réduction en pourcentage est bien supérieure à 50%, et les conséquences industrielles qui découlent de cette amélioration se traduisent par des économies représentant en fait, annuellement, des centaines de tonnes d'acrylonitrile utilisables.
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dudit dispositif de refroidissement, ayant une température d'envi-
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l'on utilise ledit flux liquide de queues de colonne pour consti-- tuer au moins une partie dudit liquide do refroidissement dans l'étape (a).
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