乙腈的分离方法

对相关申请的交叉引用

本申请要求2020年9月4日提交的美国临时申请No.63/074,586的优先权，其经此引用并入本文。

领域

本申请总体涉及下游分离方法，此方法具有分离乙腈的能力并且可以特别用于从包含甲醇和烯丙醇的工业料流回收乙腈。

背景

氰基碳化合物、例如具有氰基官能团的有机化合物是已知的，并广泛用于各种应用。许多这些化合物，包括丙烯腈，作为单体用于制备各种聚合物，例如尼龙、聚丙烯腈或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。本领域已知几种制备氰基碳化合物的方法，且这些制备方法通常产生含有少量所需联产物的废料流。例如，乙腈可以存在于来自许多工业生产工艺的常规废料流中。通常，这种乙腈联产物可以使用公知的分离方法来回收。但是，这些典型的丙烯腈工艺废料流的分离方法没有考虑在废料流中存在的一些其它杂质，例如甲醇、水和/或烯丙醇，它们会导致乙腈的分离复杂化，这是由于例如形成其与乙腈形成共沸物。

本领域已知许多回收乙腈的方法。例如，美国专利No.4,362,603公开了从包含乙腈、水、氰化氢、丙烯腈和其它有机物例如

作为另一个实例，美国专利No.6,780,289公开了提纯粗乙腈的方法，包括将粗乙腈在第一分馏塔中在低于大气压的压力下蒸馏，取出含有乙腈的第一侧取馏分，将第一侧取馏分在第二分馏塔中在高于大气压的压力下蒸馏，并从第二蒸馏塔取出含有纯化乙腈的第二侧取馏分。

虽然这些文献可以涉及乙腈的分离，但这些文献都没有考虑从包含特定浓度的例如甲醇、水和/或烯丙醇的进料流回收乙腈。因此，仍然需要改进的方法，其能更有效地从含有甲醇、水和烯丙醇的生产工艺废料流分离和/或回收乙腈副产物。

概述

一方面，本发明涉及制备乙腈的方法。此方法包括：处理含有乙腈、甲醇、氰化氢和水的进料流，由此除去氰化氢并得到包含小于1重量％氰化氢的中间乙腈料流。在一些实施方案中，进料流包含大于0.7重量％的甲醇。在一些实施方案中，所述处理包括将进料流在浸煮器中浸煮，其中将氢氧化钠和进料流加入浸煮器。

所述方法还包括将所述中间乙腈料流在第一蒸馏塔中蒸馏，由此得到含有水的第一塔底料流和含有乙腈的第一馏出物料流。第一蒸馏塔是在小于150kPa的压力下操作。在一些实施方案中，第一蒸馏塔是在小于80kPa的压力下操作。在一些实施方案中，进料流包含大于50重量％的水，且第一馏出物料流包含小于45重量％的水。在一些实施方案中，在第一馏出物料流中的乙腈与在第一馏出物料流中的水之间的质量比率大于3:1。在一些实施方案中，第一塔底料流和第一馏出物料流各自包含甲醇，且其中在第一塔底料流中的甲醇与在第一馏出物料流中的甲醇之间的质量比率是在0.4:1至10:1的范围内。

在一些实施方案中，进料流和第一塔底料流各自还包含烯丙醇。在一些实施方案中，第一塔底料流包含0至1重量％的烯丙醇。在一些实施方案中，进料流包含大于0.05重量％的烯丙醇，且第一馏出物料流包含小于0.05重量％的烯丙醇。在一些实施方案中，在第一馏出物料流中的乙腈与在第一馏出物料流中的烯丙醇之间的质量比率大于1000:1。

在一些实施方案中，进料流和第一馏出物料流各自还包含

所述方法还包括提纯第一馏出物料流以得到乙腈产物料流和循环料流。在一些实施方案中，乙腈产物料流包含大于98重量％的乙腈。在一些实施方案中，提纯操作包括将第一馏出物料流在第二蒸馏塔中蒸馏，由此得到含有甲醇的第二馏出物料流和含有乙腈的第二塔底料流，其中第二蒸馏塔是在小于200kPa的压力下操作。在一些实施方案中，提纯操作还包括将第二塔底料流在第三蒸馏塔中蒸馏以得到含有乙腈的循环料流和含有乙腈的第三塔底料流，其中第三蒸馏塔是在小于550kPa的压力下操作。在一些实施方案中，提纯操作还包括将第三塔底料流在第四蒸馏塔中蒸馏以得到乙腈产物料流，其中第四蒸馏塔是在小于80kPa的压力下操作。

附图简述

下面参考附图详细地描述本发明，其中类似的数字代表类似的部分。

图1是显示根据本发明实施方案用于回收乙腈的方法的流程图。

详述

本发明总体涉及乙腈的分离方法，其中当此方法例如用于从工业废料流分离乙腈时，能提供以高纯度和产率制备乙腈产物料流的有利改进效果。例如，对于乙腈分离方法而言有益的是具有从工业废料流的其它组分分离乙腈的能力，所述其它组分例如是甲醇、水、氰化氢和烯丙醇。这些组分通常例如存在于来自丙烯腈生产工艺的废料流中，在此生产工艺中使用甲醇以促进产生氰化氢且对丙烯腈生产效率做出贡献。

但是，发现常规的乙腈分离方法难以有效地从包含甲醇、水、氰化氢和烯丙醇的污染组分分离乙腈。一个原因是一些组分、例如甲醇可以不利地在蒸馏步骤期间形成共沸物。这种在常规分离方法中形成共沸物的情况会导致显著的问题，包括降低分离效率，最终乙腈产物的纯度差，以及乙腈产物的产率较低。在进料流中的其它杂质也可以由于其化学结构和物理性质而导致以对于某些下游应用必需的纯度和/或形式从进料分离乙腈的操作变得复杂。

如本文所述，在所述乙腈分离方法中的一个或多个蒸馏塔在较低的压力下操作，这可以提高此方法的整体效率。在相似的常规乙腈分离方法中一般不采用这种较低的操作压力，因为这增加了对于蒸馏的真空要求以及伴随增加的冷却要求，导致这些单元操作的较高成本和较低可用性。有益的是，与这些蒸馏成本和可用性问题相关的任何负面影响远远小于与在例如提高最终分离乙腈产物的纯度和/或产率以及缩短为达到这些改进的乙腈产物规格所需的塔操作时间方面相关的益处。特别是，以前尚未发现本文所述的较低蒸馏压力与其它工艺参数的组合的重要性。

方法

一方面，本文描述从低纯度的乙腈进料流分离乙腈的方法。进料流具有低纯度的乙腈，这由于存在明显浓度的其它组分，包括甲醇、水和氰化氢。在进料流中的乙腈的低纯度也可以是由于在料流中存在烯丙醇、

进料流

所述分离方法的进料流尤其包含乙腈、甲醇、氰化氢和水。进料流可以包括来自其它工业化学工艺的一种或多种废料流，例如丙烯腈、烯丙基腈、丁腈、聚丙烯腈、聚酰胺、聚芳酰胺或组合的生产工艺。例如，来自有机腈或其衍生物的多个生产工艺的废料流可以组合形成进料流。在一些实施方案中，进料流包含来自丙烯腈生产工艺的一种或多种废料流，例如吹扫料流。在常规的丙烯腈生产工艺中，使含有乙腈的废料流在废料热锅炉中燃烧，由此抑制氮氧化物的形成。但是，此方案无法捕捉副产物乙腈。但是在本文所述的方法中，这些废料流可以进行处理以回收乙腈，优选以高纯度回收乙腈。

在一些实施方案中，在进料流中的乙腈的浓度是在1.7重量％至30重量％的范围内，例如1.7重量％至9.5重量％，2.3重量％至13重量％，3重量％至17重量％，4重量％至23重量％，或5.4重量％至30重量％。就上限而言，在进料流中的乙腈浓度可以小于30重量％，例如小于23重量％，小于17重量％，小于13重量％，小于9.5重量％，小于7.1重量％，小于5.4重量％，小于4重量％，小于3重量％，或小于2.3重量％。就下限而言，在进料流中的乙腈浓度可以大于1.7重量％，例如大于2.3重量％，大于3重量％，大于4重量％，大于5.4重量％，大于7.1重量％，大于9.5重量％，大于13重量％，大于17重量％，或大于23重量％。在一些实施方案中，也可以考虑较高的乙腈浓度，例如大于30重量％，以及较低的乙腈浓度，例如小于1.7重量％。

在一些实施方案中，在进料流中的甲醇的浓度是在0.7重量％至15重量％的范围内，例如0.7重量％至4.4重量％，1重量％至6重量％，1.3重量％至8.1重量％，1.8重量％至11重量％，或2.4重量％至15重量％。就上限而言，在进料流中的甲醇浓度可以小于15重量％，例如小于11重量％，小于8.1重量％，小于6重量％，小于4.4重量％，小于3.2重量％，小于2.4重量％，小于1.8重量％，小于1.3重量％，或小于1重量％。就下限而言，在进料流中的甲醇浓度可以大于0.7重量％，例如大于1重量％，大于1.3重量％，大于1.8重量％，大于2.4重量％，大于3.2重量％，大于4.4重量％，大于6重量％，大于8.1重量％，或大于11重量％。在一些实施方案中，也可以考虑较高的甲醇浓度，例如大于15重量％，以及较低的甲醇浓度，例如小于0.7重量％。

在一些实施方案中，在进料流中的氰化氢的浓度是在0.11重量％至2.7重量％的范围内，例如0.11重量％至0.75重量％，0.15重量％至1重量％，0.21重量％至1.4重量％，0.29重量％至2重量％，或0.4重量％至2.7重量％。就上限而言，在进料流中的氰化氢浓度可以小于2.7重量％，例如小于2重量％，小于1.4重量％，小于1重量％，小于0.75重量％，小于0.55重量％，小于0.4重量％，小于0.29重量％，小于0.21重量％，或小于0.15重量％。就下限而言，在进料流中的氰化氢浓度可以大于0.11重量％，例如大于0.15重量％，大于0.21重量％，大于0.29重量％，大于0.4重量％，大于0.55重量％，大于1重量％，大于1.4重量％，或大于2重量％。在一些实施方案中，也可以考虑较高的氰化氢浓度，例如大于2.7重量％，以及较低的氰化氢浓度，例如小于0.11重量％。

在一些实施方案中，在进料流中的水的浓度是在50重量％至95重量％的范围内，例如72重量％至92重量％，72重量％至84重量％，74重量％至86重量％，76重量％至88重量％，78重量％至90重量％，或80重量％至92重量％。就上限而言，在进料流中的水浓度可以小于92重量％，例如小于90重量％，小于88重量％，小于86重量％，小于84重量％，小于82重量％，小于80重量％，小于78重量％，小于76重量％，小于74重量％，或小于72重量％。就下限而言，在进料流中的水浓度可以大于50重量％，例如大于72重量％，大于74重量％，大于76重量％，大于78重量％，大于80重量％，大于82重量％，大于84重量％，大于86重量％，大于88重量％，或大于90重量％。在一些实施方案中也可以考虑较高的水浓度，例如大于92重量％，以及较低的水浓度，例如小于50重量％。

在一些实施方案中，进料流还包含烯丙醇。在进料流中的烯丙醇的浓度可以例如在0.05重量％至1.1重量％的范围内，例如0.05重量％至0.32重量％，0.068重量％至0.44重量％，0.093重量％至0.59重量％，0.13重量％至0.81重量％，或0.17重量％至1.1重量％。就上限而言，在进料流中的烯丙醇浓度可以小于1.1重量％，例如小于0.81重量％，小于0.59重量％，小于0.44重量％，小于0.32重量％，小于0.23重量％，小于0.17重量％，小于0.13重量％，小于0.093重量％，或小于0.068重量％。就下限而言，在进料流中的烯丙醇浓度可以大于0.05重量％，例如大于0.068重量％，大于0.093重量％，大于0.13重量％，大于0.17重量％，大于0.23重量％，大于0.32重量％，大于0.44重量％，大于0.59重量％，或大于0.81重量％。在一些实施方案中，也可以考虑较高的烯丙醇浓度，例如大于1.1重量％，以及较低的烯丙醇浓度，例如小于0.05重量％。

在一些实施方案中，进料流还包含

在一些实施方案中，进料流还包含丙烯腈。在进料流中的丙烯腈的浓度可以例如在0.05重量％至1.1重量％的范围内，例如0.05重量％至0.32重量％，0.068重量％至0.44重量％，0.093重量％至0.59重量％，0.13重量％至0.81重量％，或0.17重量％至1.1重量％。就上限而言，在进料流中的丙烯腈浓度可以小于1.1重量％，例如小于0.81重量％，小于0.59重量％，小于0.44重量％，小于0.32重量％，小于0.23重量％，小于0.17重量％，小于0.13重量％，小于0.093重量％，或小于0.068重量％。就下限而言，在进料流中的丙烯腈浓度可以大于0.05重量％，例如大于0.068重量％，大于0.093重量％，大于0.13重量％，大于0.17重量％，大于0.23重量％，大于0.32重量％，大于0.44重量％，大于0.59重量％，或大于0.81重量％。在一些实施方案中，也可以考虑较高的丙烯腈浓度，例如大于1.1重量％，以及较低的丙烯腈浓度，例如小于0.05重量％。

在一些实施方案中，进料流还包含丙腈。在进料流中的丙腈的浓度可以例如在0.05重量％至1.1重量％的范围内，例如0.05重量％至0.32重量％，0.068重量％至0.44重量％，0.093重量％至0.59重量％，0.13重量％至0.81重量％，或0.17重量％至1.1重量％。就上限而言，在进料流中的丙腈浓度可以小于1.1重量％，例如小于0.81重量％，小于0.59重量％，小于0.44重量％，小于0.32重量％，小于0.23重量％，小于0.17重量％，小于0.13重量％，小于0.093重量％，或小于0.068重量％。就下限而言，在进料流中的丙腈浓度可以大于0.05重量％，例如大于0.068重量％，大于0.093重量％，大于0.13重量％，大于0.17重量％，大于0.23重量％，大于0.32重量％，大于0.44重量％，大于0.59重量％，或大于0.81重量％。在一些实施方案中，也可以考虑较高的丙腈浓度，例如大于1.1重量％，以及较低的丙腈浓度，例如小于0.05重量％。

在一些实施方案中，进料流还包含一种或多种其它杂质,通常包含低浓度的杂质，例如ppm或ppb级别。这些杂质可以包括例如来自有机腈及其衍生物的生产工艺的各种废产物。例如，进料流可以包含一种或多种丙烯酰胺、吡咯、脂族腈、芳族腈、醇、醛、丙烯醛、福尔马林、丙烯酰胺、氰化物盐、丙酮、其衍生物或其组合。

进料的处理

所述分离方法的进料流首先进行处理以从进料流除去至少一部分的氰化氢，由此制得中间乙腈料流，其不包含在该处理中除去的氰化氢。在一些实施方案中，所述处理包括将进料流在浸煮器中浸煮，其中在浸煮器中加入强碱和进料流。在一些实施方案中，强碱包括一种或多种金属氢氧化物。强碱可以包括例如氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁、氢氧化钙或其组合。在一些实施方案中，一种或多种金属氢氧化物包括氢氧化钠。在一些实施方案中，除了强碱之外或代替强碱，可以向浸煮器加入其它碱性溶液。其它碱性溶液可以包括例如一种或多种醛。在一些实施方案中，一种或多种醛包括甲醛。

在一些实施方案中，在中间乙腈料流中的氰化氢的浓度是在0至1重量％的范围内，例如0至0.16重量％，0.016重量％至0.25重量％，0.025重量％至0.4重量％，0.04重量％至0.63重量％，或0.063重量％至1重量％。就上限而言，在中间乙腈料流中的氰化氢浓度可以小于1重量％，例如小于0.63重量％，小于0.4重量％，小于0.25重量％，小于0.16重量％，小于0.1重量％，小于0.063重量％，小于0.04重量％，小于0.025重量％，或小于0.016重量％。在一些情况下，在中间乙腈料流中的组分浓度是与进料流中的组分浓度相似的，被去除的氰化氢较少，并且可以适用上述范围和限值。本领域技术人员可以容易地计算这些组分的浓度。

第一蒸馏

在所述分离方法中，将中间乙腈料流在第一蒸馏塔中蒸馏，由此得到第一塔底料流和第一馏出物料流。第一塔底料流包含至少一部分的来自中间乙腈料流的水。第一馏出物料流包含至少一部分的来自中间乙腈料流的乙腈。

在一些实施方案中，第一蒸馏塔是在5kPa至150kPa范围内的压力下操作，例如5kPa至130kPa，5kPa至110kPa，10kPa至80kPa，10kPa至52kPa，17kPa至59kPa，24kPa至66kPa，31kPa至73kPa，或38kPa至80kPa。就上限而言，第一蒸馏塔的操作压力可以小于150kPa，例如小于130kPa，小于120kPa，小于110kPa，小于80kPa，小于73kPa，小于66kPa，小于59kPa，小于52kPa，小于45kPa，小于38kPa，小于31kPa，小于24kPa，小于17kPa，或小于10kPa。就下限而言，第一蒸馏塔的操作压力可以大于5kPa，例如大于10kPa，大于17kPa，大于24kPa，大于31kPa，大于38kPa，大于45kPa，大于52kPa，大于59kPa，大于66kPa，大于73kPa，或大于85kPa。在一些实施方案中，也可以考虑较高的塔压力，例如大于150kPa，以及较低的塔压力，例如小于5kPa。在一些情况下，在这些压力下的操作能提供上述益处。

在一些实施方案中，第一蒸馏塔是在20℃至90℃范围内的温度下操作，例如65℃至90℃，65℃至80℃，67.5℃至82.5℃，70℃至85℃，72.5℃至87.5℃，或75℃至90℃。就下限而言，第一蒸馏塔的操作温度可以小于90℃，例如小于87.5℃，小于85℃，小于82.5℃，小于80℃，小于77.5℃，小于75℃，小于72.5℃，小于70℃，小于67.5℃，或小于65℃。就下限而言，第一蒸馏塔的操作温度可以大于20℃，例如大于65℃，大于67.5℃，大于70℃，大于72.5℃，大于75℃，大于77.5℃，大于80℃，大于82.5℃，大于85℃，或大于87.5℃。在一些实施方案中，也可以考虑较高的塔温度，例如大于90℃，以及较低的塔温度，例如小于20℃。

第一蒸馏塔的结构可以根据本领域技术人员公知的设计而宽泛地变化，和可以使用任何合适的塔，只要能达到本文所述的分离规格即可。例如，第一蒸馏塔可以包括任何合适的分离装置或多个分离装置的组合。第一蒸馏塔可以包括塔，例如标准蒸馏塔、萃取蒸馏塔和/或共沸蒸馏塔。在一些情况下，术语“第一蒸馏塔”表示设计用于互相联合操作的多个蒸馏塔。

第一蒸馏塔是设计用于在为提供所述分离规格而选择的低压力下操作。在一些实施方案中，第一蒸馏要求的低压力操作是处于不需要使用冷却水以保持所需真空的压力。因此，这些实施方案可以通过使用非冷却工艺水来节省额外的操作费用。在一些实施方案中，第一蒸馏塔的低压力操作包括施加冷却以更好地产生较强的真空。在一些实施方案中，冷却包括将冷却水输送到第一蒸馏塔的单元操作。

在一些实施方案中，第一塔底料流包含至少一部分的来自中间乙腈料流的水，使得在第一馏出物料流中的水浓度小于在中间乙腈料流中的水浓度。对于所述分离方法而言，可以有益的是在第一蒸馏中除去中间乙腈料流中的大部分水，而不是在后续单元操作中除去，由此实现能量和成本效率，并提供具有较高乙腈产物纯度的最终乙腈产物料流。在第一塔底料流中的水的浓度可以例如在64重量％至99重量％的范围内，例如64重量％至96重量％，75重量％至97重量％，82重量％至98重量％，88重量％至98.6重量％，或91重量％至99重量％。就上限而言，在第一塔底料流中的水浓度可以小于99重量％，例如小于98.6重量％，小于98重量％，小于97重量％，小于96重量％，小于94重量％，小于91重量％，小于88重量％，小于82重量％，或小于75重量％。就下限而言，在第一塔底料流中的水浓度可以大于64重量％，例如大于75重量％，大于82重量％，大于88重量％，大于91重量％，大于94重量％，大于96重量％，大于97重量％，大于99重量％，或大于98.6重量％。在一些实施方案中，也可以考虑较高的水浓度，例如大于99重量％，以及较低的水浓度，例如小于64重量％。

在一些实施方案中，在第一馏出物料流中的水的浓度是在2.5重量％至45重量％的范围内，例如2.5重量％至14重量％，3.3重量％至19重量％，4.5重量％至25重量％，6重量％至34重量％，或7.9重量％至45重量％。就上限而言，在第一馏出物料流中的水浓度可以小于45重量％，例如小于33.7重量％，小于25重量％，小于19重量％，小于14重量％，小于11重量％，小于7.9重量％，小于6重量％，小于4.5重量％，或小于3.3重量％。就下限而言，在第一馏出物料流中的水浓度可以大于2.5重量％，例如大于3.3重量％，大于4.5重量％，大于6重量％，大于7.9重量％，大于11重量％，大于14重量％，大于19重量％，大于25重量％，或大于34重量％。在一些实施方案中，也可以考虑较高的水浓度，例如大于45重量％，以及较低的水浓度，例如小于2.5重量％。

在一些实施方案中，在第一馏出物料流中的乙腈的浓度是在35重量％至95重量％的范围内，例如35重量％至71重量％，41重量％至77重量％，47重量％至83重量％，53重量％至89重量％，或59重量％至95重量％。就上限而言，在第一馏出物料流中的乙腈浓度可以小于95重量％，例如小于89重量％，小于83重量％，小于77重量％，小于71重量％，小于65重量％，小于59重量％，小于53重量％，小于47重量％，或小于41重量％。就下限而言，在第一馏出物料流中的乙腈浓度可以大于35重量％，例如大于41重量％，大于47重量％，大于53重量％，大于59重量％，大于65重量％，大于71重量％，大于77重量％，大于83重量％，或大于89重量％。在一些实施方案中，也可以考虑较高的乙腈浓度，例如大于95重量％，以及较低的乙腈浓度，例如小于35重量％。

在一些实施方案中，在第一馏出物料流中的乙腈与在第一馏出物料流中的水之间的质量比率是在3:1至12:1的范围内，例如3:1至6.9:1，3.4:1至7.9:1，4:1至9.1:1，4.6:1至10:1，或5.2:1至12:1。就上限而言，在第一馏出物料流中的乙腈与在第一馏出物料流中的水之间的质量比率可以小于12:1，例如小于10:1，小于9.1:1，小于7.9:1，小于6.9:1，小于6:1，小于5.2:1，小于4.5:1，小于4:1，或小于3.4:1。就下限而言，在第一馏出物料流中的乙腈与在第一馏出物料流中的水之间的质量比率可以大于3:1，例如大于3.4:1，大于4:1，大于4.5:1，大于5.2:1，大于6:1，大于6.9:1，大于7.9:1，大于9.1:1，或大于10.4:1。在一些实施方案中，也可以考虑较高的质量比率，例如大于12:1，以及较低的质量比率，例如小于3:1。

在一些实施方案中，第一塔底料流还包含至少一部分的来自中间乙腈料流的甲醇。在第一塔底料流中的甲醇的浓度可以例如在0.4重量％至9.6重量％的范围内，例如0.4重量％至2.7重量％，0.55重量％至3.7重量％，0.76重量％至5.1重量％，1重量％至7重量％，或1.4重量％至9.6重量％。就上限而言，在第一塔底料流中的甲醇浓度可以小于9.6重量％，例如小于7重量％，小于5.1重量％，小于3.7重量％，小于2.7重量％，小于2重量％，小于1.4重量％，小于1重量％，小于0.76重量％，或小于0.55重量％。就下限而言，在第一塔底料流中的甲醇浓度可以大于0.4重量％，例如大于0.55重量％，大于0.76重量％，大于1重量％，大于1.4重量％，大于2重量％，大于2.7重量％，大于3.7重量％，大于5.1重量％，或大于7重量％。在一些实施方案中，也可以考虑较高的甲醇浓度，例如大于9.6重量％，以及较低的甲醇浓度，例如小于0.4重量％。

在一些实施方案中，第一馏出物料流还包含至少一部分的来自中间乙腈料流的甲醇。在第一馏出物料流中的甲醇的浓度可以例如在1.2重量％至23重量％的范围内，例如1.2重量％至7.1重量％，1.6重量％至9.5重量％，2.2重量％至13重量％，2.9重量％至17重量％，或3.9重量％至23重量％。就上限而言，在第一馏出物料流中的甲醇浓度可以小于23重量％，例如小于17重量％，小于13重量％，小于9.5重量％，小于7.1重量％，小于5.3重量％，小于3.9重量％，小于2.9重量％，小于2.2重量％，或小于1.6重量％。就下限而言，在第一馏出物料流中的甲醇浓度可以大于1.2重量％，例如大于1.6重量％，大于2.2重量％，大于2.9重量％，大于3.9重量％，大于5.3重量％，大于7.1重量％，大于9.5重量％，大于13重量％，或大于17重量％。在一些实施方案中，也可以考虑较高的甲醇浓度，例如大于23重量％，以及较低的甲醇浓度，例如小于1.2重量％。

在一些实施方案中，在第一塔底料流中的甲醇与在第一馏出物料流中的甲醇之间的质量比率是在0.4:1至10:1的范围内，例如0.4:1至2.8:1，0.55:1至3.8:1，0.76:1至5.3:1，1.1:1至7.2:1，或1.4:1至10:1。就上限而言，在第一塔底料流中的甲醇与在第一馏出物料流中的甲醇之间的质量比率可以小于10:1，例如小于7.2:1，小于5.3:1，小于3.8:1，小于2.8:1，小于2:1，小于1.4:1，小于1.1:1，小于0.76:1，或小于0.55:1。就下限而言，在第一塔底料流中的甲醇与在第一馏出物料流中的甲醇之间的质量比率可以大于0.4:1，例如大于0.55:1，大于0.76:1，大于1.1:1，大于1.4:1，大于2:1，大于2.8:1，大于3.8:1，大于5.3:1，或大于7.2:1。在一些实施方案中，也可以考虑较高的质量比率，例如大于10:1，以及较低的质量比率，例如小于0.4:1。

在一些实施方案中，第一塔底料流包含至少一部分的来自中间乙腈料流的烯丙醇，使得在第一馏出物料流中的烯丙醇浓度小于在中间乙腈料流中的烯丙醇浓度。对于所述分离方法而言，可以有益的是在第一蒸馏中除去中间乙腈料流的烯丙醇，而不是在随后的单元操作中除去烯丙醇，从而达到能量和成本效率，并提供具有较高的乙腈产物纯度的最终乙腈产物料流。

在第一塔底料流中的烯丙醇的浓度可以例如在0至1重量％的范围内，例如0至0.6重量％，0.1重量％至0.7重量％，0.2重量％至0.8重量％，0.3重量％至0.9重量％，或0.4重量％至1重量％。就上限而言，在第一塔底料流中的烯丙醇浓度可以小于1重量％，例如小于0.9重量％，小于0.8重量％，小于0.7重量％，小于0.6重量％，小于0.5重量％，小于0.4重量％，小于0.3重量％，小于0.2重量％，或小于0.1重量％。就下限而言，在第一塔底料流中的烯丙醇浓度可以大于0.1重量％，例如大于0.2重量％，大于0.3重量％，大于0.4重量％，大于0.5重量％，大于0.6重量％，大于0.7重量％，大于0.8重量％，或大于0.9重量％。在一些实施方案中，也可以考虑较高的烯丙醇浓度，例如大于1重量％。

在第一馏出物料流中的烯丙醇的浓度可以例如在0重量％至0.05重量％的范围内，例如0重量％至0.03重量％，0.005重量％至0.035重量％，0.01重量％至0.04重量％，0.015重量％至0.045重量％，或0.02重量％至0.05重量％。就上限而言，在第一馏出物料流中的烯丙醇浓度可以小于0.05重量％，例如小于0.045重量％，小于0.04重量％，小于0.035重量％，小于0.03重量％，小于0.025重量％，小于0.02重量％，小于0.015重量％，小于0.01重量％，或小于0.005重量％。就下限而言，在第一馏出物料流中的烯丙醇浓度可以大于0重量％，例如大于0.005重量％，大于0.01重量％，大于0.015重量％，大于0.02重量％，大于0.025重量％，大于0.03重量％，大于0.035重量％，大于0.04重量％，或大于0.045重量％。在一些实施方案中，也可以考虑较高的烯丙醇浓度，例如大于0.05重量％。

在一些实施方案中，在第一馏出物料流中的乙腈与在第一馏出物料流中的烯丙醇之间的质量比率是在1000:1至100,000:1的范围内，例如1000:1至16,000:1，1600:1至25,000:1，2500:1至40,000:1，4000:1至63,000:1，或6300:1至100,000:1。就上限而言，在第一馏出物料流中的乙腈与在第一馏出物料流中的烯丙醇之间的质量比率可以小于100,000:1，例如小于63,000:1，小于40,000:1，小于25,000:1，小于16,000:1，小于10,000:1，小于6300:1，小于4000:1，小于2500:1，或小于1600:1。就下限而言，在第一馏出物料流中的乙腈与在第一馏出物料流中的烯丙醇之间的质量比率可以大于1000:1，例如大于1600:1，大于2500:1，大于4000:1，大于6300:1，大于10,000:1，大于16,000:1，大于25,000:1，大于40,000:1，或大于63,000:1。在一些实施方案中，也可以考虑较高的质量比率，例如大于100,000:1，以及较低的质量比率，例如小于10,000:1。

在一些实施方案中，第一塔底料流还包含至少一部分的来自中间乙腈料流的

从第一蒸馏操作排出的第一馏出物料流进行提纯，由此得到乙腈产物料流和循环料流。乙腈产物料流包含至少一部分的来自第一馏出物料流的乙腈。乙腈产物料流是从进料流的大部分其它组分分离出的乙腈纯化料流。结果，在乙腈产物料流中的乙腈浓度是非常高的。在乙腈产物料流中的乙腈浓度可以例如在98重量％至99.99重量％的范围内，例如98重量％至99.92重量％，98.82重量％至99.95重量％，99.31重量％至99.97重量％，99.59重量％至99.98重量％，或99.76重量％至99.99重量％。就下限而言，在乙腈产物料流中的乙腈浓度可以大于98重量％，例如大于98.83重量％，大于99.31重量％，大于99.59重量％，大于99.76重量％，大于99.86重量％，大于99.92重量％，大于99.95重量％，大于99.97重量％，大于99.98重量％，或大于99.99重量％。

第二蒸馏

在一些实施方案中，在所述分离方法中对第一馏出物料流的提纯操作包括将第一馏出物料流在第二蒸馏塔中蒸馏，由此得到第二馏出物料流和第二塔底料流。第二馏出物料流包含至少一部分的来自第一馏出物料流的甲醇。第二塔底料流包含至少一部分的来自第一馏出物料流的乙腈。

第二蒸馏塔的结构可以根据本领域技术人员公知的设计而宽泛地变化，和可以使用任何合适的塔，只要能达到所述分离规格即可。例如，第二蒸馏塔可以包括任何合适的分离装置或多个分离装置的组合。第二蒸馏塔可以包括塔，例如标准蒸馏塔、萃取蒸馏塔和/或共沸蒸馏塔。在一些情况下，术语“第二蒸馏塔”表示设计用于互相联合操作的多个蒸馏塔。

第二蒸馏塔是设计用于在为提供本文所述分离规格而选择的低压力下操作。在一些实施方案中，第二蒸馏塔的低压力操作包括施加冷却以更好地产生较强的真空。在一些实施方案中，冷却包括将冷却水输送到第二蒸馏塔的单元操作。

在一些实施方案中，第二蒸馏塔是在100kPa至200kPa范围内的压力下操作，例如105kPa至200kPa，110kPa至200kPa，110kPa至175kPa，110kPa至150kPa，或110kPa至125kPa。就上限而言，第二蒸馏塔的操作压力可以小于200kPa，例如小于190kPa，小于175kPa，小于150kPa，小于140kPa，小于135kPa，小于130kPa，小于125kPa，小于120kPa，或小于115kPa。就下限而言，第二蒸馏塔的操作压力可以大于100kPa，例如大于101kPa，大于103kPa，大于104kPa，大于105kPa，大于106kPa，大于107kPa，大于108kPa，大于109kPa，或大于110kPa。在一些实施方案中，也可以考虑较高的塔压力，例如大于200kPa，以及较低的塔压力，例如小于100kPa。

在一些实施方案中，在第二馏出物料流中的甲醇的浓度是在25重量％至90重量％的范围内，例如25重量％至64重量％，31.5重量％至70.5重量％，38重量％至77重量％，44.5重量％至83.5重量％，或51重量％至90重量％。就上限而言，在第二馏出物料流中的甲醇浓度可以小于90重量％，例如小于83.5重量％，小于77重量％，小于70.5重量％，小于64重量％，小于57.5重量％，小于51重量％，小于44.5重量％，小于38重量％，或小于31.5重量％。就下限而言，在第二馏出物料流中的甲醇浓度可以大于25重量％，例如大于31.5重量％，大于38重量％，大于44.5重量％，大于51重量％，大于57.5重量％，大于64重量％，大于70.5重量％，大于77重量％，或大于83.5重量％。在一些实施方案中，也可以考虑较高的甲醇浓度，例如大于90重量％，以及较低的甲醇浓度，例如小于25重量％。

在一些实施方案中，在第二塔底料流中的乙腈的浓度是在40重量％至95重量％的范围内，例如40重量％至73重量％，45.5重量％至78.5重量％，51重量％至84重量％，56.5重量％至89.5重量％，或62重量％至95重量％。就上限而言，在第二塔底料流中的乙腈浓度可以小于95重量％，例如小于89.5重量％，小于84重量％，小于78.5重量％，小于73重量％，小于67.5重量％，小于62重量％，小于56.5重量％，小于51重量％，或小于45.5重量％。就下限而言，在第二塔底料流中的乙腈浓度可以大于40重量％，例如大于45.5重量％，大于51重量％，大于56.5重量％，大于62重量％，大于67.5重量％，大于73重量％，大于78.5重量％，大于84重量％，或大于89.5重量％。在一些实施方案中，也可以考虑较高的乙腈浓度，例如大于95重量％，以及较低的乙腈浓度，例如小于40重量％。

在一些实施方案中，在第二塔底料流中的烯丙醇的浓度是在0重量％至0.25重量％的范围内，例如0重量％至0.04重量％，0.004重量％至0.063重量％，0.0063重量％至0.1重量％，0.01重量％至0.16重量％，或0.016重量％至0.25重量％。就上限而言，在第二塔底料流中的烯丙醇浓度可以小于0.25重量％，例如小于0.16重量％，小于0.1重量％，小于0.063重量％，小于0.03重量％，小于0.025重量％，小于0.016重量％，小于0.01重量％，小于0.0063重量％，或小于0.004重量％。就下限而言，在第二塔底料流中的烯丙醇浓度可以大于0重量％，例如大于0.0025重量％，大于0.004重量％，大于0.0063重量％，大于0.01重量％，大于0.016重量％，大于0.025重量％，大于0.04重量％，大于0.063重量％，大于0.1重量％，或大于0.16重量％。在一些实施方案中，也可以考虑较高的烯丙醇浓度，例如大于0.25重量％。

第三蒸馏

在一些实施方案中，在所述分离方法中对第一馏出物料流的提纯操作还包括使第二塔底料流在第三蒸馏塔中进行蒸馏，由此得到循环料流和第三塔底料流。第三塔底料流包含至少一部分的来自第二塔底料流的乙腈。

第三蒸馏塔的结构可以根据本领域技术人员公知的设计而宽泛地变化，和可以使用任何合适的塔，只要能达到本文所述的分离规格即可。例如，第三蒸馏塔可以包括任何合适的分离装置或多个分离装置的组合。第三蒸馏塔可以包括塔，例如标准蒸馏塔、萃取蒸馏塔和/或共沸蒸馏塔。在一些情况下，术语“第三蒸馏塔”表示设计用于互相联合操作的多个蒸馏塔。

第三蒸馏塔是设计用于在为提供所述分离规格而选择的低压力下操作。在一些实施方案中，第三蒸馏塔的低压力操作包括施加冷却以更好地产生较强的真空。在一些实施方案中，冷却包括将冷却水输送到第三蒸馏塔的单元操作。

在一些实施方案中，第三蒸馏塔是在100kPa至550kPa范围内的压力下操作，例如100kPa至500kPa，150kPa至500kPa，200kPa至500kPa，250kPa至500kPa，或300kPa至500kPa。就上限而言，第三蒸馏塔的操作压力可以小于550kPa，例如小于540kPa，小于530kPa，小于525kPa，小于510kPa，小于505kPa，小于500kPa，小于490kPa，小于485kPa，或小于475kPa。就下限而言，第三蒸馏塔的操作压力可以大于100kPa，例如大于105kPa，大于150kPa，大于175kPa，大于200kPa，大于250kPa，大于275kPa，大于300kPa，大于350kPa，或大于375kPa。在一些实施方案中，也可以考虑较高的塔压力，例如大于550kPa，以及较低的塔压力，例如小于100kPa。

在一些实施方案中，在第三塔底料流中的乙腈的浓度是在45重量％至95重量％的范围内，例如45重量％至75重量％，50重量％至80重量％，55重量％至85重量％，60重量％至90重量％，或65重量％至95重量％。就上限而言，在第三塔底料流中的乙腈浓度可以小于95重量％，例如小于90重量％，小于85重量％，小于80重量％，小于75重量％，小于70重量％，小于65重量％，小于60重量％，小于55重量％，或小于50重量％。就下限而言，在第三塔底料流中的乙腈浓度可以大于45重量％，例如大于50重量％，大于55重量％，大于60重量％，大于65重量％，大于70重量％，大于75重量％，大于80重量％，大于85重量％，或大于90重量％。在一些实施方案中，也可以考虑较高的乙腈浓度，例如大于95重量％，以及较低的乙腈浓度，例如小于40重量％。

在一些实施方案中，在第三塔底料流中的烯丙醇的浓度是在0重量％至0.5重量％的范围内，例如0重量％至0.08重量％，0.008重量％至0.13重量％，0.013重量％至0.2重量％，0.02重量％至0.32重量％，或0.032重量％至0.5重量％。就上限而言，在第三塔底料流中的烯丙醇浓度可以小于0.5重量％，例如小于0.32重量％，小于0.2重量％，小于0.13重量％，小于0.08重量％，小于0.05重量％，小于0.032重量％，小于0.02重量％，小于0.013重量％，或小于0.008重量％。就下限而言，在第三塔底料流中的烯丙醇浓度可以大于0重量％，例如大于0.008重量％，大于0.013重量％，大于0.02重量％，大于0.032重量％，大于0.05重量％，大于0.08重量％，大于0.13重量％，大于0.2重量％，或大于0.32重量％。在一些实施方案中，也可以考虑较高的烯丙醇浓度，例如大于0.25重量％。

在一些实施方案中，在循环料流中的甲醇的浓度是在0重量％至0.004重量％的范围内，例如0重量％至0.0006重量％，0.00006重量％至0.001重量％，0.0001重量％至0.002重量％，0.0002重量％至0.003重量％，或0.0003重量％至0.004重量％。就上限而言，在循环料流中的甲醇浓度可以小于0.004重量％，例如小于0.003重量％，小于0.002重量％，小于0.001重量％，小于0.0004重量％，小于0.0003重量％，小于0.0002重量％，小于0.0001重量％，小于0.00006重量％，或小于0.00004重量％。就下限而言，在循环料流中的甲醇浓度可以大于0重量％，例如大于0.00004重量％，大于0.00006重量％，大于0.0001重量％，大于0.0002重量％，大于0.0003重量％，大于0.0004重量％，大于0.001重量％，大于0.002重量％，或大于0.003重量％。在一些实施方案中，也可以考虑较高的甲醇浓度，例如大于0.004重量％。

第四蒸馏

在一些实施方案中，在所述分离方法中对第一馏出物料流的提纯操作还包括将第三塔底料流在第四蒸馏塔中进行蒸馏，由此得到乙腈产物料流。乙腈产物料流包含至少一部分的来自第三塔底料流的乙腈。在乙腈产物料流中的乙腈的浓度可以如本文所述，例如在98重量％至99.9重量％的范围内。

第四蒸馏塔的结构可以根据本领域技术人员公知的设计而宽泛地变化，和可以使用任何合适的塔，只要能达到本文所述的分离规格即可。例如，第四蒸馏塔可以包括任何合适的分离装置或多个分离装置的组合。第四蒸馏塔可以包括塔，例如标准蒸馏塔、萃取蒸馏塔和/或共沸蒸馏塔。在一些情况下，术语“第四蒸馏塔”表示设计用于互相联合操作的多个蒸馏塔。

第四蒸馏塔是设计用于在为提供所述分离规格而选择的低压力下操作。在一些实施方案中，第四蒸馏塔的低压力操作包括施加冷却以更好地产生较强的真空。在一些实施方案中，冷却包括将冷却水输送到第四蒸馏塔的单元操作。

在一些实施方案中，第四蒸馏塔是在10kPa至80kPa范围内的压力下操作，例如10kPa至35kPa，12kPa至43kPa，15kPa至53kPa，19kPa至65kPa，或23kPa至80kPa。就上限而言，第四蒸馏塔的操作压力可以小于80kPa，例如小于65kPa，小于53kPa，小于43kPa，小于35kPa，小于28kPa，小于23kPa，小于19kPa，小于15kPa，或小于12kPa。就下限而言，第四蒸馏塔的操作压力可以大于10kPa，例如大于12kPa，大于15kPa，大于19kPa，大于23kPa，大于28kPa，大于35kPa，大于43kPa，大于53kPa，或大于65kPa。在一些实施方案中，也可以考虑较高的塔压力，例如大于80kPa，以及较低的塔压力，例如小于10kPa。

本文所用的术语“大于”和“小于”限值也可以包括与之联用的数值。换句话说，“大于”和“小于”可以解释为“大于或等于”以及“小于或等于”。可以考虑此表述在随后的权利要求中修改为包括“或等于”。例如，“大于10”可以解释为“大于或等于10”，并在随后的权利要求中修改为“大于或等于10”。

应当理解的是，上文所述的各种方案以及其它特征和功能或者它们的替代方案可以组合到许多其它不同的体系或应用中。各种目前未预见到或未预期的替代方案、改变、变体或其中的改进之处可以随后由本领域技术人员确定，这些方案也处于所附权利要求或其等同方式的范围内。

实施例

下面将参考以下非限制性实施例更好地理解本发明。以下实施例仅仅用于说明目的，并不以任何方式限制本发明的范围。

图1显示示例性的分离流程100。如该流程所示，将进料流101加入浸煮器102。进料流的组成是如表1所示，并包含乙腈、甲醇、氰化氢、水、烯丙醇、

将中间乙腈料流103加入第一蒸馏塔104。中间乙腈料流在第一蒸馏塔中进行蒸馏，由此得到第一塔底料流105和第一馏出物料流106。第一塔底料流的组成是如表1所示，并包含来自中间乙腈料流的水和甲醇。第二乙腈料流的组成是如表1所示，并包含来自第一乙腈中间料流的乙腈和甲醇。

将第一馏出物料流106加入第二蒸馏塔107。第一馏出物料流在第二蒸馏塔中进行蒸馏，由此得到第二馏出物料流108和第二塔底料流109。

第二馏出物料流的组成是如表1所示，并包含来自第一馏出物料流的甲醇。

第三乙腈料流的组成是如表1所示，并包含来自第二乙腈中间料流的乙腈。

将第二塔底料流109加入第三蒸馏塔110。第二塔底料流在第三蒸馏塔中进行蒸馏，由此得到循环料流111和第三塔底料流112。循环料流的组成是如表1所示，并包含来自第二塔底料流的乙腈。第四乙腈料流的组成是如表1所示，并包含来自第三乙腈中间料流的乙腈。

将第三塔底料流112加入第四蒸馏塔113。将第三塔底料流在第四蒸馏塔中进行蒸馏，由此得到乙腈产物料流114。乙腈产物料流的组成是如表1所示，单位是重量百分比。

表1.在图1所示分离方法中的各料流的组成

实施方案：

在本发明中考虑以下实施方案。考虑所述特征和实施方案的所有组合。

实施方案1：一种制备乙腈的方法，此方法包括：处理含有乙腈、甲醇、氰化氢和水的进料流，由此除去氰化氢并得到含有小于1重量％的氰化氢的中间乙腈料流；将中间乙腈料流在第一蒸馏塔中蒸馏，由此得到含有水的第一塔底料流和含有乙腈的第一馏出物料流，其中第一蒸馏塔是在小于150kPa的压力下操作；并提纯第一馏出物料流以得到乙腈产物料流和循环料流。

实施方案2:根据实施方案1所述的实施方案，其中进料流包含大于50重量％的水，且其中第一馏出物料流包含小于45重量％的水。

实施方案3:根据实施方案1或2所述的实施方案，其中进料流和第一塔底料流各自还包含烯丙醇。

实施方案4:根据实施方案1-3中任一项所述的实施方案，其中第一塔底料流包含0至1.0重量％的烯丙醇。

实施方案5:根据实施方案4所述的实施方案，其中进料流包含大于0.05重量％的烯丙醇，且其中第一馏出物料流包含小于0.05重量％的烯丙醇。

实施方案6:根据实施方案4或5所述的实施方案，其中在第一馏出物料流中的乙腈与在第一馏出物料流中的烯丙醇之间的质量比率大于1000:1。

实施方案7:根据实施方案1-6中任一项所述的实施方案，其中第一馏出物料流中的乙腈与在第一馏出物料流中的水之间的质量比率大于3:1。

实施方案8:根据实施方案1-7中任一项所述的实施方案，其中处理操作包括：将进料流在浸煮器中浸煮，其中将氢氧化钠和进料流加入浸煮器。

实施方案9:根据实施方案1-8中任一项所述的实施方案，其中进料流和第一馏出物料流各自还包含

实施方案10:根据实施方案9所述的实施方案，其中进料流包含大于0.09重量％的

实施方案11:根据实施方案1-10中任一项所述的实施方案，其中进料流还包含丙烯腈。

实施方案12:根据实施方案1-11中任一项所述的实施方案，其中第一蒸馏塔是在小于80kPa的压力下操作。

实施方案13:根据实施方案1-12中任一项所述的实施方案，其中乙腈产物料流包含大于98重量％的乙腈。

实施方案14:根据实施方案1-13中任一项所述的实施方案，其中提纯操作包括：将第一馏出物料流在第二蒸馏塔中蒸馏，由此得到含有甲醇的第二馏出物料流和含有乙腈的第二塔底料流。

实施方案15:根据实施方案14所述的实施方案，其中第二蒸馏塔是在小于200kPa的压力下操作。

实施方案16:根据实施方案14或15所述的实施方案，其中第二馏出物料流包含大于25重量％的甲醇。

实施方案17:根据实施方案14-16中任一项所述的实施方案，其中提纯操作包括：将第二塔底料流在第三蒸馏塔中蒸馏，由此得到含有乙腈的循环料流和含有乙腈的第三塔底料流。

实施方案18:根据实施方案17所述的实施方案，其中第三蒸馏塔是在小于550kPa的压力下操作。

实施方案19:根据实施方案17或18所述的实施方案，其中提纯操作包括：将第三塔底料流在第四蒸馏塔中蒸馏以得到乙腈产物料流。

实施方案20:根据实施方案19所述的实施方案，其中第四蒸馏塔是在小于80kPa的压力下操作.

实施方案21:根据实施方案1-20中任一项所述的实施方案，其中进料流包含大于0.7重量％的甲醇。

实施方案22:根据实施方案21所述的实施方案，其中第一塔底料流且第一馏出物料流各自包含甲醇，且其中在第一塔底料流中的甲醇与在第一馏出物料流中的甲醇之间的质量比率是在0.4:1至10:1的范围内。

实施方案23:根据实施方案1-22中任一项所述的实施方案，其中进料包含丙腈。

尽管已经详细描述了本发明，但在上文的论述、本领域中的相关知识和上文联系“背景”和“详述”论述的参考文献(其公开内容全部经此引用并入本文)的基础上，本领域技术人员容易理解在本发明的精神和范围内的修改。此外，应该理解的是，本发明的各方面和各种实施方案的部分以及在下文中和/或在所附权利要求书中列举的各种特征可以全部或部分地组合或互换。在各种实施方案的之前的描述中，参考另一实施方案的那些实施方案可以如本领域技术人员所认识适当地与其它实施方案组合。此外，本领域普通技术人员会理解上文的描述仅作为实例，并不限制本发明的范围。