CN106986739A - 一种苯酚残液再利用的生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明属于环保化工领域,尤其涉及一种苯酚残液再利用的生产工艺。由原料贮存罐、输送泵、塔底釜、电加热器、精馏塔、冷凝器、真空泵、回流比控制器、收集罐、文氏管混合器、苯酚收集罐、萃取分离罐、循环泵、强制混合器、静止混合器、压力泵、乳化剂储存罐、燃料油储存罐、乳化燃料油收集罐、深冷装置、活性炭吸附装置组成;主要分为粗馏分离、精馏分离、苯酚提纯、废气处理、残渣再利用的工艺过程,本工艺过程采取间歇生产方式。

Description

一种苯酚残液再利用的生产工艺
技术领域
本发明属于环保化工领域,尤其涉及一种苯酚残液再利用的生产工艺。
背景技术
苯酚残液是指异丙苯氧化法制苯酚生产过程中,分离出苯酚后剩下的部分混合物;其主要成分有α-甲基苯乙烯、对二甲苯、异丙苯、苯酚、苯乙酮等,其中α-甲基苯乙烯最多。苯乙酮用于制香皂和香烟,也用作纤维素酯和树脂等的溶剂和塑料工业生产中的增塑剂等。可由苯与乙酸酐反应制得,或由乙苯氧化制得,也可用乙酰氯与苯在三氯化铝作用下经傅氏反应制得;异丙苯是一种无色有特殊芳香气味的液体。主要用作生产苯酚和丙酮、α-甲基苯乙烯等,也可用作有机合成原料和提高发动机燃料辛烷值的添加剂,是重要的工业原料。工业上,异丙苯主要以苯和丙烯作为原料,在催化剂的作用下经烷基化反应制备。传统方法制备异丙苯,虽可大量生产,但是因催化剂的不同选择,会引起设备腐蚀,生产环境污染严重,甚至造成异丙苯的纯度不高等一系列问题。同时,生产过程繁琐,生产结构复杂;α-甲基苯乙烯又叫做α-苯基乙烯或苯基异丙烯,在外观上是一种无色或浅黄色的透明液体,常用作聚合反应生产胶黏剂基料的单体或改性单体,为合成树脂及塑料的重要单体之一,也是聚酯树脂、醇酸树脂及ABS树脂的改性剂。还可用于生产涂料、增塑剂等,是一种重要的化工原料。因此从苯酚残液中回收苯酚、苯乙酮、α-甲基苯乙烯和异丙苯这四种物质是十分必要的,有利于资源回收和环境保护。
根据对比文献,原有苯酚残液的再利用只回收了苯酚和苯乙酮两种有用组分的物质,并且回收过程需添加催化剂和高温溶剂油,而本工艺方法无需催化剂且工艺操作简单,并可同时回收苯酚、苯乙酮、α-甲基苯乙烯和异丙苯四种有用物质,且纯度很高。
对比文献:发明授权:一种从苯酚焦油中回收苯酚和苯乙酮的方法,2012101176825;苯酚焦油精制对枯基苯酚的方法和装置,2012103221007。
发明内容
一种苯酚残液再利用的生产工艺,由原料贮存罐、输送泵、塔底釜、电加热器、精馏塔、冷凝器、真空泵、回流比控制器、收集罐、文氏管混合器、苯酚收集罐、萃取分离罐、循环泵、强制混合器、静止混合器、压力泵、乳化剂储存罐、燃料油储存罐、乳化燃料油收集罐、深冷装置、活性炭吸附装置组成;主要分为粗馏分离、精馏分离、苯酚提纯、废气处理、残渣再利用的工艺过程。本工艺过程采取间歇生产方式;
(1)粗馏分离:将原料罐中的苯酚残液泵送到塔底釜中,加热到210℃将苯酚和苯乙酮混合蒸汽分离出来,经过冷凝器降温后,通过回流比控制器后分别以5:1的比例输送至反应塔和收集罐A中;经过一段时间后,再将塔底釜加热到150 ℃将α-甲基苯乙烯和异丙苯混合蒸汽分离出来,经过冷凝器降温后,通过回流比控制器后分别以5:1的比例输送至反应塔和收集罐B中;将收集罐A内苯酚和苯乙酮混合液泵送到塔底釜内进行精馏,将收集罐B内α-甲基苯乙烯和异丙苯混合液泵送到原料罐等待精馏;此过程中利用真空泵使装置内保持-0.1MPa的真空度,提高气体流转速度。
(2)精馏分离:苯酚和苯乙酮混合液泵送到塔底釜后,使塔底釜内温度分别保持在160℃和200℃,将苯酚和苯乙酮分离到两个收集罐中,分离完全后将苯乙酮采出,苯酚进行再提纯;然后将α-甲基苯乙烯和异丙苯混合液泵送到塔底釜,将塔底釜温度分别保持在130℃和150℃,使α-甲基苯乙烯和异丙苯分离到两个收集罐中,分离完全后采出;此过程中利用真空泵使装置内保持-0.1MPa真空度,提高气体流转速度。
(3)苯酚提纯:精馏后的苯酚中依旧存在苯乙酮,须进行提纯,将其利用输送泵打进文氏管混合器中进行均匀混合,混合完后的液体进入到萃取分离罐中分层,接着将分层后溶液中的苯酚提取出来储存在苯酚收集罐中,此过程可使苯酚纯度达到99.5%。
(4)废气处理:在粗馏和精馏分离过程中使用真空泵使其保持负压,然抽取的气体需处理后方可排放,将抽取的废气依次通过深冷装置和活性炭吸附装置,深冷装置设定温度在-10℃左右将部分废气变为废液收集采出,可重新进行粗馏分离;剩余废气将通过活性炭吸附装置进行吸附后方可排入大气中。
(5)残渣再利用:将精馏后的残渣与燃料油、乳化剂分别通过输送泵打进强制混合器进行强制混合,混合完之后进入静止混合器中,混合时间为15~30min,混合温度为60~80℃;通过压力泵强制循环,最后由输送泵将乳化燃料油打进静止混合器再到乳化燃料油储存罐。
图1为苯酚残液再利用装置的结构示意图;
图中1为原料贮存罐,2为输送泵,3为塔底釜,4为电加热器,5为精馏塔,6为冷凝器,7为真空泵,8为回流比控制器,9为收集罐,10为文氏管混合器,11为苯酚收集罐,12为萃取分离罐,13为循环泵,14为强制混合器,15为静止混合器,16为泵,17为乳化剂储存罐,18为燃料油储存罐,19为乳化燃料油收集罐,20为深冷装置,21为活性炭吸附装置。
具体实施方式
一种苯酚残液再利用的生产工艺,由原料贮存罐、输送泵、塔底釜、电加热器、精馏塔、冷凝器、真空泵、回流比控制器、收集罐、文氏管混合器、苯酚收集罐、萃取分离罐、循环泵、强制混合器、静止混合器、压力泵、乳化剂储存罐、燃料油储存罐、乳化燃料油收集罐、深冷装置、活性炭吸附装置组成;主要分为粗馏分离、精馏分离、苯酚提纯、废气处理、残渣再利用的工艺过程。本工艺过程采取间歇生产方式。
(1)粗馏分离:将原料罐中的苯酚残液泵送到塔底釜中,加热到210℃将苯酚和苯乙酮混合蒸汽分离出来,经过冷凝器降温后,通过回流比控制器后分别以5:1的比例输送至反应塔和收集罐A中;经过一段时间后,再将塔底釜加热到150 ℃将α-甲基苯乙烯和异丙苯混合蒸汽分离出来,经过冷凝器降温后,通过回流比控制器后分别以5:1的比例输送至反应塔和收集罐B中;将收集罐A内苯酚和苯乙酮混合液泵送到塔底釜内进行精馏,将收集罐B内α-甲基苯乙烯和异丙苯混合液泵送到原料罐等待精馏;此过程中利用真空泵使装置内保持-0.1MPa的真空度,提高气体流转速度;
(2)精馏分离:苯酚和苯乙酮混合液泵送到塔底釜后,使塔底釜内温度分别保持在160℃和200℃,将苯酚和苯乙酮分离到两个收集罐中,分离完全后将苯乙酮采出,苯酚进行再提纯;然后将α-甲基苯乙烯和异丙苯混合液泵送到塔底釜,将塔底釜温度分别保持在130℃和150℃,使α-甲基苯乙烯和异丙苯分离到两个收集罐中,分离完全后采出;此过程中利用真空泵使装置内保持-0.1MPa的真空度,提高气体流转速度。
(3)苯酚提纯:精馏后的苯酚中依旧存在苯乙酮,须进行提纯,将其利用输送泵打进文氏管混合器中进行均匀混合,混合完后的液体进入到萃取分离罐中分层,接着将分层后溶液中的苯酚提取出来储存在苯酚收集罐中,此过程可使苯酚纯度达到99.5%。
(4)废气处理:在粗馏和精馏分离过程中使用真空泵使其保持负压,然抽取的气体需处理后方可排放,将抽取的废气依次通过深冷装置和活性炭吸附装置,深冷装置设定温度在-10℃左右将部分废气变为废液收集采出,可重新进行粗馏分离;剩余废气将通过活性炭吸附装置进行吸附后方可排入大气中。
(5)残渣再利用:将精馏后的残渣与燃料油、乳化剂分别通过输送泵打进强制混合器进行强制混合,混合时间为15~30min,温度为60~80℃;混合完之后进入静止混合器中,通过压力泵强制循环,最后由输送泵将乳化燃料油打进静止混合器再到乳化燃料油储存罐。
经过上述过程,获得苯酚、苯乙酮、α-甲基苯乙烯和异丙苯四种物质,其数据如下:
表1为回收苯酚的分析结果表
峰号 组分 峰高(uV) 保留时间(min) 峰面积(*#) 面积% 含量%
1 94 2.375 139 0.00225 0.00225
2 12 2.786 14 0.00023 0.00023
3 174 4.016 361 0.00583 0.00583
4 288 4.232 776 0.01255 0.01255
5 13 4.378 44 0.00071 0.00071
6 1325733 4.599 6176267 99.66908 99.66908
7 10802 4.696 17919 0.28917 0.28917
8 59 4.808 157 0.00263 0.00263
9 322 4.871 594 0.00959 0.00959
10 30 6.071 30 0.00048 0.00048
11 6 10.095 470 0.00759 0.00759
总计 1337633 6196774 100 100
表2为回收苯乙酮的分析结果表
峰号 组分 峰高(uV) 保留时间(min) 峰面积(*#) 面积% 含量%
1 13 2.356 42 0.00141 0.00141
2 61 2.523 248 0.00823 0.00823
3 235 2.861 479 0.01594 0.01594
4 382 3.222 855 0.02845 0.02845
5 27 3.603 65 0.00216 0.00216
6 163 3.588 335 0.01113 0.01113
7 132 3.625 347 0.01153 0.01153
8 737 3.74 1831 0.06089 0.06089
9 338 3.953 927 0.03082 0.03082
10 275 4.209 777 0.02585 0.02585
11 541283 4.547 2980639 98..42692 98..42692
12 3336 4.745 693 0.26241 0.26241
13 662 5.187 1843 0.06145 0.06145
14 270 5.618 0.02655 0.02655
表3为回收α-甲基苯乙烯的分析结果表
峰号 组分 峰高(uV) 保留时间(min) 峰面积(*#) 面积% 含量%
1 15 0.173 44 0.00302 0.00302
2 31 0.321 62 0.00421 0.00421
3 24 0.611 58 0.00397 0.00397
4 690 3.199 1556 0.1059 0.1059
5 54 3.45 119 0.00811 0.00811
6 29 3.645 73 0.00494 0.00494
7 739 3.876 2107 0.14341 0.14341
8 45 4.08 62 0.00423 0.00423
9 458802 4.37 1462293 99.5265 99.5265
10 697 4.679 1872 0.12744 0.12744
11 29 7.337 129 0.00878 0.00878
12 12 7.837 33 0.00228 0.00228
13 47 9.256 368 0.02505 0.02505
14 34 9.617 196 0.01332 0.01332
表4为回收异丙苯的分析结果表
峰号 组分 峰高(uV) 保留时间(min) 峰面积(*#) 面积% 含量%
1 17 0.951 18 0.00036 0.00036
2 177 3.507 322 0.00646 0.00646
3 1361 3.706 2682 0.05391 0.05391
4 30 3.785 93 0.00188 0.00188
5 1325416 3.972 4970463 99.90978 99.90978
6 400 4.151 779 0.01566 0.01566
7 363 4.194 594 0.01194 0.01194
总计 1327764 4974951 100 100

Claims (1)

1.一种苯酚残液再利用的生产工艺,由原料贮存罐、输送泵、塔底釜、电加热器、精馏塔、冷凝器、真空泵、回流比控制器、收集罐、文氏管混合器、苯酚收集罐、萃取分离罐、循环泵、强制混合器、静止混合器、压力泵、乳化剂储存罐、燃料油储存罐、乳化燃料油收集罐、深冷装置、活性炭吸附装置组成;主要分为粗馏分离、精馏分离、苯酚提纯、废气处理、残渣再利用的工艺过程;本工艺采取间歇生产方式;具体方式如下:
(1)粗馏分离时将原料罐中的苯酚残液泵送到塔底釜加热到210℃将苯酚和苯乙酮混合蒸汽分离出来;再将塔底釜加热到150 ℃将α-甲基苯乙烯和异丙苯混合蒸汽分离出来;此过程中装置内保持-0.1MPa真空度;
(2)精馏分离时使塔底釜内温度分别保持在160℃和200℃,将苯酚和苯乙酮分离;然后将塔底釜温度分别保持在130℃和150℃,将α-甲基苯乙烯和异丙苯分离;此过程中装置内保持-0.1MPa真空度,提高气体流转速度;
(3)利用文氏管混合器将苯酚与其中的苯乙酮均匀混合;
(4)废气依次通过深冷装置和活性炭吸附装置,深冷装置设定温度在-10℃;
(5)将精馏后的残渣与燃料油、乳化剂通过强制混合器进行强制混合,混合时间为20min,温度为70℃;混合完之后进入静止混合器中。
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