CN101830780A

CN101830780A - 双氧水氧化苯酚反应液体混合物分离方法及装置

Info

Publication number: CN101830780A
Application number: CN201010160957A
Authority: CN
Inventors: 冯惠生; 王强; 杨腾; 李昌青
Original assignee: Tianjin University
Current assignee: Tianjin University
Priority date: 2010-04-30
Filing date: 2010-04-30
Publication date: 2010-09-15

Abstract

本发明公开了双氧水氧化苯酚反应液体混合物分离方法及装置，本方法包括以下步骤：(a)原料液依次通过脱水精馏塔、第一脱酚精馏塔、第二脱酚精馏塔和脱焦精馏塔进行精馏；(b)将从所述脱焦精馏塔塔顶馏出的液体送入邻苯二酚精馏塔，经精馏后从其塔顶馏出邻苯二酚产品；(c)从所述邻苯二酚精馏塔塔底采出的含有少量邻苯二酚及焦油的粗对苯二酚被送入对苯二酚精馏塔，经精馏分离后从对苯二酚精馏塔上段侧线采出对苯二酚产品，塔底采出对苯二酚与焦油的混合物回到脱焦精馏塔的进料口，塔顶馏出大部分为对苯二酚和少部分为邻苯二酚的混合物回到邻苯二酚精馏塔的进料口。采用本方法避免了原工艺的流程长、收率低、成本高等问题。

Description

双氧水氧化苯酚反应液体混合物分离方法及装置

技术领域

本发明涉及一种双氧水氧化苯酚反应液体混合物的分离提纯方法，还涉及一种双氧水氧化苯酚反应液体混合物的分离提纯装置。

背景技术

我国从二十世纪六、七十年代开始对二元酚生产新工艺进行开发与研究，反应及分离工艺日渐成熟，已形成工业化生产。

中国专利ZL200610072928.6是关于苯酚、邻对苯二酚水溶液的分离纯化技术，目前已工业化生产。专利ZL200610072928.6的分离流程如图1。它包括以下步骤(a)将原料液通入脱水蒸馏塔，含酚废水从所述塔顶排出，脱水后原料液从所述塔的底部送入第一脱酚蒸馏塔，所述脱水蒸馏塔、第一脱酚蒸馏塔内操作压力分别为20～50kPa、10～12kPa；塔顶与塔底的压差分别为1～2kPa、2～3kPa；(b)苯酚从所述第一脱酚蒸馏塔上部馏出，经一次分离苯酚后的液体从第一脱酚蒸馏塔底部送入第二脱酚蒸馏塔，所述第二脱酚蒸馏塔内操作压力为10～12kPa；塔顶与塔底的压差为2～3kPa；(c)苯酚从所述第二脱酚蒸馏塔上部馏出，经二次分离苯酚后的液体从第二脱酚蒸馏塔底部送入脱焦蒸馏塔，所述脱焦蒸馏塔内操作压力为5～8kPa；塔顶与塔底的压差为1～3kPa；(d)蒸馏液从所述脱焦蒸馏塔底部排出后通过输送管线进入深蒸釜的进料口，同时该釜内的盘管和釜外的夹套内送入被加热到230～250℃的导热油，在绝压4～8kPa时，深蒸釜内物料被限制加热到210～230℃，被蒸出的对苯二酚以及其它较轻组分返回到前面所述的脱焦塔下部进口；(e)从所述脱焦蒸馏塔上部馏出后的组分送入产品精馏塔，经精馏分离后在所述产品蒸馏塔的塔顶及塔底分别排出邻苯二酚和对苯二酚，所述产品蒸馏塔的操作压力为5～8kPa，塔顶与塔底的压差为1～3kPa。该技术具有含酚水浓度低、操作温度低、物料热敏风险小等特点，但由于产品精馏塔塔底排出对苯二酚纯度不高，需要经过后续的脱色、压滤、结晶、离心、干燥等较复杂操作后才能计量包装，主要是通过结晶过程除去对苯二酚中含有的少量焦油和少量邻苯二酚。该现有工艺生产效率低，存在流程长、收率低、成本高等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种节约能耗，工艺流程短、收率高、成本低的双氧水氧化苯酚反应液体混合物分离方法及装置。

本发明的双氧水氧化苯酚反应液体混合物分离方法，它包括以下步骤：

(a)原料液依次通过脱水精馏塔、第一脱酚精馏塔、第二脱酚精馏塔和脱焦精馏塔进行精馏，所述的第一脱酚精馏塔的塔内操作压力为常压并且其塔顶与塔底的压差为2～3kPa；

(b)将从所述脱焦精馏塔塔顶馏出的液体送入邻苯二酚精馏塔，经精馏后从其塔顶馏出邻苯二酚产品，所述邻苯二酚精馏塔塔内操作压力为5～8kPa，塔顶与塔底压差为1～3kPa；

(c)从所述邻苯二酚精馏塔塔底采出的含有少量邻苯二酚及焦油的粗对苯二酚被送入对苯二酚精馏塔，经精馏分离后从对苯二酚精馏塔上段侧线采出对苯二酚产品，塔底采出对苯二酚与焦油的混合物回到脱焦精馏塔的进料口，塔顶馏出大部分为对苯二酚和少部分为邻苯二酚的混合物回到邻苯二酚精馏塔的进料口，所述对苯二酚精馏塔塔内操作压力为5～8kPa，塔顶与塔底压差为1～3kPa。

本发明的双氧水氧化苯酚反应液体混合物分离装置，它包括依次相连的脱水精馏塔、第一脱酚精馏塔、第二脱酚精馏塔和脱焦精馏塔，所述的脱焦蒸馏塔底部连接有深蒸釜，它还包括邻苯二酚精馏塔，所述的邻苯二酚精馏塔通过设置在其壳体侧线的进料管与所述脱焦蒸馏塔壳体顶部设置的出口相连，所述的邻苯二酚精馏塔的底部出口通过出口管与对苯二酚精馏塔的中部进料口相连，所述的对苯二酚精馏塔的顶部通过第一采出管与邻苯二酚精馏塔的进料管相连并且其底部通过第二采出管与脱焦精馏塔的进料口相连，在所述的对苯二酚精馏塔的上段设置有侧线采出口。

采用本发明方法的有益效果是：

在本发明方法中采用对苯二酚精馏塔精制对苯二酚，直接从所述塔上段采出高纯度液相对苯二酚产品，避免原工艺的流程长、收率低、成本高等问题；第一脱酚精馏塔采用常压操作，精馏塔塔顶设置有用软水汽化原理设计的立式冷凝器，控制原理是由壳程通入的软水汽化后的压力来决定塔顶操作温度，这样可以易于对塔顶温度进行控制，从而保证物料在塔内不会凝固和堵塞设备及管线；同时，将物料冷凝后释放的热量以产生6公斤压力的水蒸气的方式回收可以利用到其它需要蒸汽加热的单元；同时所述对苯二酚精馏塔塔顶设置有用软水汽化原理设计的立式冷凝器，控制原理是由壳程通入的软水汽化后的压力来决定塔顶操作温度，这样易于对塔顶温度进行控制，从而保证物料在塔内不会凝固和堵塞设备及管线；同时，将物料冷凝后释放的热量以产生5公斤压力的水蒸气的方式回收可以利用到其它需要蒸汽加热的单元。

附图说明

图1是专利号为ZL200610072928.6的专利中公开的分离流程示意图；

图2是本发明的双氧水氧化苯酚反应液体混合物分离方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合具体的实施例，并参照附图，对本发明做进一步的说明：

本发明方法是在图1所示的专利号为ZL200610072928.6的专利的基础上进行的改进。

本发明方法在图1所示的流程的基础上将第一脱酚精馏塔的操作压力设定为采用常压操作；去掉了在脱焦精馏塔后设置的产品精馏塔而采用了邻苯二酚精馏塔和对苯二酚精馏塔进行邻苯二酚和对苯二酚的分离；其余流程和各塔的控制参数以及原料液的采用均与现有的ZL200610072928.6技术相同。

如图2所示的本发明的双氧水氧化苯酚反应液体混合物分离方法，它包括以下步骤：

(a)原料液依次通过脱水精馏塔、第一脱酚精馏塔、第二脱酚精馏塔和脱焦精馏塔进行精馏，所述的第一脱酚精馏塔的塔内(即塔顶)操作压力为常压并且其塔顶与塔底的压差为2～3kPa；(b)将从所述脱焦精馏塔塔顶馏出的液体送入邻苯二酚精馏塔，经精馏后从其塔顶馏出邻苯二酚产品，所述邻苯二酚精馏塔塔内(即塔顶)操作压力为5～8kPa，塔顶与塔底压差为1～3kPa；(c)从所述邻苯二酚精馏塔塔底采出的含有少量邻苯二酚及焦油的粗对苯二酚被送入对苯二酚精馏塔，经精馏分离后从对苯二酚精馏塔上段侧线采出对苯二酚产品，塔底采出对苯二酚与焦油的混合物回到脱焦精馏塔的进料口，塔顶馏出大部分为对苯二酚和少部分为邻苯二酚的混合物回到邻苯二酚精馏塔的进料口，所述对苯二酚精馏塔塔内(即塔顶)操作压力为5～8kPa，塔顶与塔底压差为1～3kPa。

优选的在所述的第一脱酚精馏塔顶设置有用软水汽化原理设计的立式冷凝器，控制原理是由壳程通入的软水汽化后的压力来决定塔顶操作温度，这样可以易于对塔顶温度进行控制，从而保证物料在塔内不会凝固和堵塞设备及管线；同时，将物料冷凝后释放的热量以产生6公斤压力的水蒸气的方式回收可以利用到其它需要蒸汽加热的单元。

优选的在所述的对苯二酚精馏塔塔内顶部设置有立式冷凝器并且在其壳程内通入软水控制对苯二酚精馏塔塔顶操作温度为160～180℃。采用本方法由壳程通入的软水汽化后的压力来决定塔顶操作温度，这样就可以保证物料在塔内不会凝固和堵塞设备及管线，进而延长设备运行周期。同时，将物料冷凝后释放的热量以产生5公斤压力的水蒸气的方式回收可以利用到其它需要蒸汽加热的单元。

优选的在所述的第一脱酚精馏塔和对苯二酚精馏塔塔内顶部设置有立式冷凝器。所述精馏塔最好为高效填料塔。

实施例1

将原料液(所述原料液质量组成为20％水、68％苯酚、3％邻苯二酚、5％对苯二酚和4％焦油)以6000kg/h流量通入脱水精馏塔，然后依次通过第一脱酚精馏塔、第二脱酚精馏塔和脱焦精馏塔进行精馏，所述的第一脱酚精馏塔的塔内操作压力为常压并且其塔顶与塔底的压差为2kPa；从所述脱焦蒸馏塔塔顶馏出后的组分以500kg/h流量送入邻苯二酚精馏塔，经精馏分离后从所述邻二苯酚精馏塔塔顶馏出高纯的邻苯二酚产品，所述邻苯二酚精馏塔塔内操作压力为5kPa；塔顶与塔底压差为1kPa，塔内温度(从塔底至塔顶)范围在145～195℃；从所述邻苯二酚精馏塔塔底采出的含有少量邻苯二酚及焦油的粗对苯二酚以310kg/h流量被送入对苯二酚精馏塔，经精馏分离后，从对苯二酚精馏塔上段侧线采出高纯的对苯二酚产品，塔顶馏出邻苯二酚与对苯二酚的混合物回到邻苯二酚精馏塔的进料口，塔底采出对苯二酚与焦油的混合物回到脱焦精馏塔的进料口，所述对苯二酚精馏塔塔内操作压力为5kPa；塔顶与塔底压差为1kPa，塔顶温度在160℃。经测试所述邻苯二酚和对苯二酚的纯度(质量百分比)均为≥99.5％。

实施例2

将原料液(所述原料液质量组成为50％水、30％苯酚、9％邻苯二酚、9％对苯二酚和2％焦油)以3000kg/h流量通入脱水精馏塔，然后依次通过第一脱酚精馏塔、第二脱酚精馏塔和脱焦精馏塔进行精馏，所述的第一脱酚精馏塔的塔内操作压力为常压并且其塔顶与塔底的压差为3kPa；从所述脱焦蒸馏塔塔顶馏出后的组分以550kg/h流量送入邻苯二酚精馏塔，经精馏分离后从所述邻二苯酚精馏塔塔顶馏出高纯的邻苯二酚产品，所述邻苯二酚精馏塔塔内操作压力为8kPa；塔顶与塔底压差为3kPa，塔内温度范围在150～197℃；从所述邻苯二酚精馏塔塔底采出的含有少量邻苯二酚及焦油的粗对苯二酚以275kg/h流量被送入对苯二酚精馏塔，经精馏分离后，从对苯二酚精馏塔上段侧线采出高纯的对苯二酚产品，塔顶馏出邻苯二酚与对苯二酚的混合物回到邻苯二酚精馏塔的进料口，塔底采出对苯二酚与焦油的混合物回到脱焦精馏塔的进料口，所述对苯二酚精馏塔塔内操作压力为8kPa；塔顶与塔底压差为3kPa，塔顶温度在180℃。经测试所述邻苯二酚和对苯二酚的纯度(质量百分比)均为≥99.5％。

实施例3

将原料液(所述原料液质量组成为70％水、20％苯酚、6％邻苯二酚、3％对苯二酚和1％焦油)以4500kg/h流量通入脱水精馏塔，然后依次通过第一脱酚精馏塔、第二脱酚精馏塔和脱焦精馏塔进行精馏，所述的第一脱酚精馏塔的塔内操作压力为常压并且其塔顶与塔底的压差为2.5kPa；从所述脱焦蒸馏塔塔顶馏出后的组分以410kg/h流量送入邻苯二酚精馏塔，经精馏分离后从所述邻二苯酚精馏塔塔顶馏出高纯的邻苯二酚产品，所述邻苯二酚精馏塔塔内操作压力为6kPa；塔顶与塔底压差为2kPa，塔内温度范围在148～196℃；从所述邻苯二酚精馏塔塔底采出的含有少量邻苯二酚及焦油的粗对苯二酚以140kg/h流量被送入对苯二酚精馏塔，经精馏分离后，从对苯二酚精馏塔上段侧线采出高纯的对苯二酚产品，塔顶馏出邻苯二酚与对苯二酚的混合物回到邻苯二酚精馏塔的进料口，塔底采出对苯二酚与焦油的混合物回到脱焦精馏塔的进料口，所述对苯二酚精馏塔塔内操作压力为7kPa；塔顶与塔底压差为2kPa，塔顶温度在170℃。经测试所述邻苯二酚和对苯二酚的纯度(质量百分比)均为≥99.5％。

Claims

1.双氧水氧化苯酚反应液体混合物分离方法，其特征在于它包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的双氧水氧化苯酚反应液体混合物分离方法，其特征在于：在所述的第一脱酚精馏塔塔内顶部设置有立式冷凝器并且在其壳程内通入软水。

3.根据权利要求1所述的双氧水氧化苯酚反应液体混合物分离方法，其特征在于：在所述的对苯二酚精馏塔塔内顶部设置有立式冷凝器并且在其壳程内通入软水，通过控制软水汽化后的压力来控制对苯二酚精馏塔塔顶操作温度为160～180℃。

4.双氧水氧化苯酚反应液体混合物分离装置，它包括依次相连的脱水精馏塔、第一脱酚精馏塔、第二脱酚精馏塔和脱焦精馏塔，所述的脱焦蒸馏塔下部连接有深蒸釜，其特征在于：它还包括邻苯二酚精馏塔，所述的邻苯二酚精馏塔通过设置在其壳体侧线的进料管与所述脱焦蒸馏塔壳体顶部设置的出口相连，所述的邻苯二酚精馏塔的底部出口通过出口管与对苯二酚精馏塔的中部进料口相连，所述的对苯二酚精馏塔的顶部通过第一采出管与邻苯二酚精馏塔的进料管相连并且其底部通过第二采出管与脱焦精馏塔的进料口相连，在所述的对苯二酚精馏塔的上段设置有侧线采出口。

5.双氧水氧化苯酚反应液体混合物分离装置，其特征在于：在所述的第一脱酚精馏塔和对苯二酚精馏塔塔内顶部设置有立式冷凝器。