本发明属于化工，具体涉及一种基于碳纤维尾气的羟基乙腈生产方法及生产系统。
背景技术：
1、碳纤维是指碳元素占总质量90%以上的纤维状碳化合物。碳纤维是一种以聚丙烯腈、沥青、粘胶纤维等有机物位原料，经氧化、碳化等工艺制得的材料，其比重较轻（不及钢的1/4），抗拉强度大（钢的7-9倍），抗拉弹性模量较高（230-240gpa），是一种耐高温、耐腐蚀、热膨胀系数小、尺寸稳定性好、比强度高、比模量高的结构材料，广泛应用于航空航天、文体、工业、运输、建筑等诸多领域。
2、按照原料的不同，可将碳纤维分为聚丙烯腈（pan）基碳纤维、沥青基碳纤维、纤维素基碳纤维、酚醛基碳纤维、聚乙烯基碳纤维、人造丝基碳纤维、聚酰胺基碳纤维等，其中，聚丙烯腈基原丝、人造丝原丝制备出的碳纤维性能优异，尤其是聚丙烯腈基原丝，其具有高分子取向，较高的结晶含量，较低的环化活化能，较高的熔点以及较高的碳纤维产率，在低温对聚丙烯腈基原丝进行热处理时，可形成热稳定性优异，高度取向的分子结构，这种热稳定性结构在进行碳化处理时不会受到严重破坏，能够制得力学性能优异的碳纤维。显然，聚丙烯腈基碳纤维的性能优异，故其产量占碳纤维总产量的90%以上，是当前研究热点。
3、聚丙烯腈基碳纤维的生产过程主要包括纺丝原液的聚合、原丝制备、氧化和碳化等工艺步骤，其中，氧化（约在180-300℃温度下进行）过程中主要发生了环化降解、脱氢和氧化反应，纤维颜色从白色经黄色，到棕色最后变为黑色。碳化过程包括低温碳化（约在300-600℃温度下进行）和高温碳化（约在900-1600℃温度下进行），在保护气体（例如氮气、惰性气体）气氛下进行，在碳化过程中，氮、氢、氧等非碳元素发生反应被释放出来，释放出氰化氢和氨气等气体。
4、相关技术中，普遍采用燃烧排放的方式对碳化工序产生的尾气进行处理。然而，这种处理方式对尾气的处理效果不佳，处理后尾气仍不能达到排放标准，仍会造成环境污染问题，且在一定程度上造成了资源的浪费。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明提供一种碳纤维生产中碳化尾气脱氨系统及碳纤维生产系统，以解决上述普遍采用燃烧排放的方式对碳化工序产生的尾气进行处理，这种处理方式对尾气的处理效果不佳，处理后尾气仍不能达到排放标准，仍会造成环境污染问题，且在一定程度上造成了资源的浪费等技术问题。
2、为实现上述方案，本发明的技术方案如下：
3、第一个方面，本发明提供一种基于碳纤维尾气的羟基乙腈生产方法，所述碳纤维尾气包括碳化尾气，所述羟基乙腈生产方法包括以下步骤：
4、对所述碳化尾气进行脱焦油处理和脱氨处理，得到处理后尾气；
5、处理后尾气与甲醛在催化剂存在下进行亲核加成反应，得到羟基乙腈。
6、可选地，所述亲核加成反应的温度为0-40℃，优选为10-40℃；所述亲核加成反应的时长为1-6h，优选为1.5-6h。
7、可选地，所述催化剂选自氰酸盐、碱金属的氢氧化物和碱金属的亚硫酸盐中的至少一种。
8、本技术中，氰酸盐可以列举例如氰化钠、氰化钾、氰化铯、氰化铷等物质，碱金属的氢氧化物可以列举例如氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铯、氢氧化铷等物质，碱金属的亚硫酸盐可以列举例如亚硫酸钠、亚硫酸氢钠等物质。
9、可选地，所述催化剂与甲醛的摩尔比为0.001-0.015：1.0-1.5，优选为0.003-0.015：1.0-1.5。
10、可选地，所述亲核加成反应之后，还包括：对亲核加成反应后体系进行气液分离，混合分离所得气体与第一溶剂。
11、可选地，所述第一溶剂选自醇、酯、醛、苯类物质和水中的至少一种。
12、本技术中，醇可以列举例如乙醇、丙三醇等物质，醚可以列举例如乙醚等物质，醛可以列举例如甲醛等物质，苯类物质可以列举例如苯、甲苯、二甲苯等物质。
13、可选地，混合分离所得气体与第一溶剂之后，还包括：对混合后剩余气体进行焚烧处理。
14、可选地，所述脱焦油处理包括：
15、混合气态冷却介质与碳化尾气以进行换热，得到粗焦油；
16、对所述粗焦油进行气液分离，将分离所得气体与第二溶剂进行混合以吸收气体中焦油。
17、可选地，所述脱氨处理包括：
18、将脱焦油后尾气与脱氨剂进行混合以脱除尾气中氨气。
19、可选地，所述第二溶剂选自芳香烃或有机酸或二者的组合物。
20、本技术中，芳香烃可以列举例如苯、甲苯、二甲苯等物质，有机酸可以列举例如柠檬酸、醋酸等物质。
21、本技术中，醇类物质可以列举例如乙醇等物质。
22、可选地，所述脱氨剂选自酸或酸性氧化物或二者的组合物。
23、可选地，所述碳纤维尾气还包括氧化尾气，所述基于碳纤维尾气的羟基乙腈生产方法还包括：
24、除去所述氧化尾气中的焦油和氨气，得到净化尾气；
25、将所述净化尾气与所述甲醛及所述催化剂混合以进行亲核加成反应，得到羟基乙腈。
26、第二个方面，本发明还提供一种基于碳纤维尾气的羟基乙腈生产系统，所述碳纤维尾气包括碳化尾气，所述羟基乙腈生产系统包括碳化尾气脱焦油处理单元、碳化尾气脱氨单元和羟基乙腈生产单元，所述羟基乙腈生产单元包括若干级交替连通的羟基乙腈反应器和第一气液分离机构，第一级羟基乙腈反应器与所述碳化尾气脱焦油处理单元和/或所述碳化尾气脱氨单元相连通。
27、可选地，所述基于碳纤维尾气的羟基乙腈生产系统还包括氰化氢吸收装置，所述氰化氢吸收装置连通最后一级第一气液分离机构。
28、可选地，所述基于碳纤维尾气的羟基乙腈生产系统还包括焚烧炉，所述焚烧炉连通所述氰化氢吸收装置。
29、可选地，所述碳化尾气脱焦油处理单元包括：
30、换热器，上部设有尾气进口和出气口，下部设有气体进口和物料出口；
31、第二气液分离机构，设有进料口和气体出口，进料口连通物料出口，所述第二气液分离机构位于所述换热器的下方；
32、及焦油脱除装置，上部设有废气出口和溶剂进口，下部设有尾气进气口和出液口，尾气进气口连通所述气体出口，所述废气出口连通第一级羟基乙腈反应器。
33、可选地，所述焦油脱除装置的尾气进气口与气液分离装置的气体出口之间的连通管道上设有引风机。
34、可选地，所述气液分离装置的气体出口与所述引风机之间的连通管道上设有压力控制阀。
35、可选地，所述引风机与所述尾气进气口之间的连通管道上设有气体混合器，所述气体混合器设有循环进口，所述气体混合器的循环进口与所述焦油脱除装置的出液口相连通，所述气体混合器的循环进口与所述焦油脱除装置的出液口之间的连通管道上设有循环泵，所述循环泵与所述气体混合器之间的连通管道上设有冷却机构。
36、可选地，所述碳化尾气脱氨处理单元包括：
37、若干级交替连通的脱氨反应器和循环罐，相邻下一级循环罐与相邻上一级循环罐相连通，所有所述脱氨反应器均设有进料口和出料口，所述循环罐连通相应级别脱氨反应器的进料口，第一级循环罐与第一级脱氨反应器的进料口之间的连通管道还连通有铵盐存储容器，最后一级循环罐连通第一级羟基乙腈反应器。
38、本发明中，碳纤维生产中碳化尾气脱氨系统及碳纤维生产系统的有益效果为：
39、本发明通过设置对碳化尾气进行脱焦油处理和脱氨处理，处理后尾气与甲醛在催化剂存在下进行亲核加成反应，得到羟基乙腈，能够在显著降低尾气中氰化氢和氨气含量，处理后尾气能够达到排放标准。
40、本发明以碳纤维尾气为原料生产羟基乙腈，提高了资源利用率，提高了经济效益。
41、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。
1.一种基于碳纤维尾气的羟基乙腈生产方法，所述碳纤维尾气包括碳化尾气，其特征在于，所述羟基乙腈生产方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的基于碳纤维尾气的羟基乙腈生产方法，其特征在于，所述亲核加成反应的温度为0-40℃，所述亲核加成反应的时长为1-6h；
3.如权利要求2所述的基于碳纤维尾气的羟基乙腈生产方法，其特征在于，所述第一溶剂选自醇、醚、醛、苯类物质和水中的至少一种；
4.如权利要求2所述的基于碳纤维尾气的羟基乙腈生产方法，其特征在于，所述第二溶剂选自芳香烃或有机酸或二者的组合物中的至少一种；
5.如权利要求1所述的基于碳纤维尾气的羟基乙腈生产方法，其特征在于，所述碳纤维尾气还包括氧化尾气，所述基于碳纤维尾气的羟基乙腈生产方法还包括：
6.一种基于碳纤维尾气的羟基乙腈生产系统，所述碳纤维尾气包括碳化尾气，其特征在于，所述羟基乙腈生产系统包括碳化尾气脱焦油处理单元、碳化尾气脱氨单元和羟基乙腈生产单元，所述羟基乙腈生产单元包括若干级交替连通的羟基乙腈反应器和第一气液分离机构，第一级羟基乙腈反应器与所述碳化尾气脱焦油处理单元和/或所述碳化尾气脱氨单元相连通。
7.如权利要求6所述的基于碳纤维尾气的羟基乙腈生产系统，其特征在于，还包括氰化氢吸收装置，所述氰化氢吸收装置连通最后一级第一气液分离机构。
8.如权利要求7所述的基于碳纤维尾气的羟基乙腈生产系统，其特征在于，还包括焚烧炉，所述焚烧炉连通所述氰化氢吸收装置。
9.如权利要求6所述的基于碳纤维尾气的羟基乙腈生产系统，其特征在于，所述碳化尾气脱焦油处理单元包括：
10.如权利要求6所述的基于碳纤维尾气的羟基乙腈生产系统，其特征在于，所述碳化尾气脱氨处理单元包括：
