摘要：当前，原料乙腈在有机合成行业普及使用率很高，但是乙腈中含有的氢氰酸、丙烯腈等杂质会影响其下游产品质量；常规的乙腈精制装置采用两段式脱氢氰酸法，第一步是物理分离，通过板式精馏塔来脱除大部分氢氰酸杂质；第二步是化学处理，通过往反应器加入碱性物质脱除余下的氢氰酸；但在投入使用后仍面临氢氰酸质量分数长期保持较高水平的问题。究其原因主要是化学处理流程中的脱氢氰酸效果不理想。因此，有必要深入研讨化学处理脱除氢氰酸杂质过程中的参数控制，通过试验技术分析，明确切实可行的技艺操控数据，最后通过生产装置实践验证，得出的结果为乙腈产品质量提升起到了决定性作用，大力促进了国内乙腈精制技术普及推广使用。
关键词：乙腈；化学处理；脱除杂质；氢氰酸
目前，国内在乙腈精制中利用化学处理脱除杂质氢氰酸含量无法获得突破性进展。因此，有必要深入探究乙腈精制中通过化学处理脱除杂质氢氰酸整个优化流程，并汇总实践优秀经验来取得最为理想的处理效果。
一、化学处理试验研究分析
（一）化学处理技术基础原理
要想降低乙腈中的杂质丙烯腈与氢氰酸含量，最直接有效的方法是在乙腈精制反应器中添加氢氧化钠溶液与甲醛溶液，紧接着将温度环境控制在特定范围内从而实现既定目标。反应器内部的反应是极为复杂的，其中不仅有甲醛跟氢氰酸产生化学反应形成氰醇，有氢氧化钠和氢氰酸反应生成，还有丙烯腈和氢氰酸在碱性条件下生成的丁二腈，以及碱性条件下丙烯腈和氢氰酸发生的自聚。总而言之，最终形成的重组分经过精馏的方法在反应器下游的干燥塔中完成氢氰酸和丙烯腈的去除工作。具体反应方程式如下：
CH2 CHCN HCN CN-CH2制作候车亭-CH2-CN
HCN+CH2O CN-CH2-OH
NaOH HCN NaCN H2O
（二）试验设备结构
乙腈立式反应器在顶端会设置搅拌器，促使反应充分搅拌均匀；反应器设置蒸汽盘管为
反应器受热提供便利，并且增设冷冻盐水伴冷程序，当反应器温度超高便于快速冷却降温。
（三）试验目标控制
装卸过桥 如何深入探究乙腈精制中化学处理脱除杂质氢氰酸技术基本规律与最佳效果，则需在乙腈反应器中添加甲醛与氢氧化钠溶液来完成上述处理氢氰酸任务。反应的原料为来自乙腈脱氰塔采出的粗乙腈，以及甲醛溶液与氢氧化钠溶液，并借助谱仪来检测乙腈含有量大小，而氢氰酸含有量多少则通过化学滴定方法来完成。
（四）影响试验操作具体原因
化学处理试验中，干扰乙腈反应器结果的主要原因为温度与pH值，其中利用甲醛、NaOH与杂质相互间的化学反应所放出来的热量，可提供反应体系自身所需要的适宜温度。而在实操中添加碱与甲醛数量需要参照脱氰塔脱除乙腈与水共沸物中氢氰酸含有数量第一时间作出适合的调整。假设化学反应释放的热量无法满足反应器热度情况下，最佳途径需操作调节阀来提升热蒸汽环管的蒸汽数量把温度保持在合理范围内。然而，当反应器
温度超出55℃，则会触发警报装置，而伴随着温度超出60℃，紧接着会启动冷冻盐水伴冷流程，从而降低反应器温度防止系统发生暴聚现象。此外，反应器添加材料中断或温度瞬间上升情况下，需立即暂停甲醛泵与碱液泵运转，停止材料添加。
二、乙腈精制化学处理试验结果与研讨
（一）甲醛和氢氧化钠联合化学处理脱除杂质氢氰酸体系
通过加入氢氧化钠等碱性物质，为反应系统提供碱性环境，通过加入甲醛提供羰基官能团，从而有效地将甲醛中亲电性基团羰基与氢氰酸中的强亲核基团氰基形成加成反应，同时形成的高沸点加成物没有任何损害，且反应活泼性较为理想。通过联合化学处理脱除杂质氢氰酸的效果十分明显，且非常彻底。具体试验结果见下表：
序号 | 粗乙腈原料中氢氰酸含量 （ppm） | 反应器pH | 甲醛注入量 车辆调度（摩尔比） | 反应后残余氢氰酸含量 （ppm） |
1 | 3000 | 11.5 | 0.8结晶器铜管 | 421 |
2 | 3000 | 11.5 | 1.0 | 357 |
3 | 3000 | 11.5 | 1.2 | 348 |
4 | 3000 | 12.5 | 0.8 | 402 |
5 | 3000 | 12.5 | 1.0 | 342 |
6 | 3000 | 12.5 | 1.2 | 337 |
| | | | |
利用上述试验数据分析得出结论，乙腈精制系统中联合化学处理氢氰酸效率的高低与甲醛添入的数量有着直接关联性，加入的甲醛流量越多，脱除效果越好，但是当其加入量过多时，对反应结果影响就不明显；pH也对反应结果有影响，试验范围内，pH越高，脱除氢氰酸效果越好。
但是甲醛溶液具有强烈的致癌和促癌作用，加注甲醛过程中极其容易出现堵塞情况，清理过程中接触甲醛的危害较大，此方案有一定的局限性。
（二）添加碱化学处理脱除杂质氢氰酸
2.1反应器加碱化学处理分析
在乙腈精制化学处理杂质氢氰酸中，单独氢氧化钠溶液难以有效去除氢氰酸当中的杂质，需要与粗乙腈原料中的丙烯腈杂质在反应釜充分混合，通过丙烯腈与氢氰酸加成反应形成高沸物丁二腈用以脱除大部分氢氰酸；紧接着通过添加碱与氢氰酸发生化学反应得到以及氢氰酸自聚反应脱除氢氰酸，此化学反应脱除杂质氢氰酸数量相对较少；试验结果见下表：
序号 | 粗乙腈原料中氢氰酸含量（ppm） | 反应器pH | 反应器温度 （℃） | 反应后残余氢氰酸含量 （ppm） |
1 | 3000 | 11 | 50 | 986 |
2 | 3000 | 12 | 50 | 513 |
3 | 3000 | 13 | 50 | 495 |
4 | 3000 | 11 | 55 | 976 |
5 | 3000 | 12 | 55 | 487 | 铲雪机
6 | 3000多拉寻物大冒险 | 13 | 55 | 466 |
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从上表可知，反应器pH越高，氢氰酸脱除效率越高，但pH过高，加碱法脱除氢氰酸效率达到极限，影响相对较小；同事在试验范围内，温度对反应影响相对较小。
2.2联合反应器加碱与后系统精馏分离脱除氢氰酸
乙腈精制化学处理脱除杂质氢氰酸并不是独立操作所能完全实现的，而需要利用加碱反应与后系统精馏分离过程综合考量才能达成杂质脱除目的。因此，当加碱化学处理完成后，通过精馏分离得出结果显示，在减压共沸精馏塔脱水过程中，氢氰酸由塔顶精馏出的数量较少，绝大多数情况下则是形成氢氰酸相关的重组分通过釜液脱除。伴随着加氢氧化钠数量的升高，氢氰酸相关的重组分杂质通过塔釜脱除浓度有所升高，相反塔顶精馏出的氢氰酸浓度呈现下降趋势。此外，依据试验相关数据参照，及其创造适宜的化学反应环境，且通过生产装置工业试验，减压共沸精馏塔顶端生成物氢氰酸质量分数为20~80ppm，从而较好优化了传统生产中氢氰酸质量分数为3000~4000ppm现状，更有助于成品塔产品达到优等品标准。
三、乙腈水解损失程度分析
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