一种从生产聚丙烯成核剂的母液中回收甲苯的方法
【专利摘要】本发明提供了一种从生产聚丙烯成核剂的母液中回收甲苯的方法。首先将聚丙烯成核剂反应母液以抽滤、离心分离方式进行固液分离，然后将滤液静置分层，排出下层水相，在常压或减压的条件下对上层油相进行蒸馏，再经过冷凝、干燥，得到提纯后的甲苯，本发明明显地降低了蒸汽消耗，从而达到节能环保的目的。
【专利说明】—种从生产聚丙烯成核剂的母液中回收甲苯的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及有机化工领域，特别是涉及一种聚丙烯成核剂生产过程中母液甲苯的回收方法。
【背景技术】
[0002]在制备某类聚丙烯成核剂的过程中往往产生大量的反应母液，母液中的主要成分为甲苯、水、成核剂的中间产品以及某些盐类。其中，甲苯为溶剂大量存在于母液中，为降低生产成本和减少环境污染，需对反应母液中的甲苯进行回收利用。常规的回收方法是在反应釜内直接对反应母液进行蒸馏，甲苯和水以共沸物的形式被蒸出，通过循环水冷凝，得到甲苯和水的混合液，混合液静置分层，回收上层甲苯清液，经过干燥塔干燥，最终将甲苯回收。反应釜内的其余物料经过去离子水洗涤后，送入真空抽滤缸进行固液分离，得到成核剂的中间产品，然后送入下道工序进行成核剂生产。在聚丙烯成核剂的生产中，根据成核剂种类的不同，除选用甲苯做溶剂外，还可选用四氢呋喃、环己烷、甲醇、卤代烃等多种溶剂，但对于溶剂的回收基本上采取直接在反应器内蒸馏的方法，如专利CN 101367833A、CN1803900A中所述，在反应结束后，直接在反应器内蒸懼以脱除溶剂。
[0003]常规的溶剂回收方法存在的主要问题是热效率低、能耗高，因为直接蒸馏的方法通常是通过反应釜的夹套进行加热，传热效率较低；并且，针对采用甲苯为溶剂的成核剂生产过程，反应母液中除了含有溶剂甲苯外，还有成核剂的中间产品以及大量的水，采用直接蒸馏的方式，蒸汽消耗量较大。
[0004]专利CN 102250398A中提到，在成核剂反应结束后，采用压滤的方式回收溶剂，但对于本专利所述的聚丙烯成核剂的母液，其主要成分为甲苯、水、三乙胺盐及少量杂质。其中，甲苯和水不互溶，三乙胺盐及部分杂质溶解于水，其余杂质主要为成核剂的中间产品，在水中呈悬浮状态，因此采用·压滤的方式，无法回收得到纯净的溶剂。
【发明内容】
[0005]为了解决现有技术中的上述技术问题，本发明提供一种从生产聚丙烯成核剂的母液中回收甲苯的方法。首先对反应产物进行固液分离，然后对分离母液进行油水分离，最后蒸馏油相回收甲苯。该方法明显提高了能源效率，不仅甲苯品质和回收率较高，而且降低了蒸汽消耗，达到节能环保的目的。
[0006]本发明的“一种生产聚丙烯成核剂的溶剂中甲苯的回收方法”是这样实现的:
[0007]—种从生产聚丙烯成核剂的母液中回收甲苯的方法，该方法依次包括以下步骤:
[0008](I)固液分离:当聚丙烯成核剂反应结束后，首先将反应产物在反应釜中静置分层，然后将分层得到的母液送至蒸馏罐中；
[0009](2)油水分离:所述母液中含有甲苯和水，首先在所述蒸馏罐进行静置分层，然后保留分层得到的含有甲苯的上层油相，将下层水相排出所述蒸馏罐；
[0010](3)甲苯蒸馏:在所述蒸馏罐对所述油相进行蒸馏，蒸馏后冷凝下来的甲苯进入凝液te ；
[0011](4)甲苯干燥:来自所述凝液罐的甲苯进行干燥后进入甲苯储罐。
[0012]在具体实施时，所述母液中含有甲苯、水、三乙胺盐和成核剂的中间产品，所述成核剂的中间产品在水中呈悬浮状态。
[0013]在具体实施时，在步骤(1)，所述反应釜内设有抽滤头，所述抽滤头内安装600^1000目的筛网，所述分层得到的母液通过所述抽滤头真空抽送至蒸馏罐。所述反应釜内的其余物料，进行离心分离，分离所得的滤液进入所述蒸馏罐中，分离所得的滤饼返回所述反应釜中，加入去离子水开启搅拌洗涤滤饼，洗涤水进入所述蒸馏罐中。上述离心分离、去离子水洗涤的操作共进行2~4次，其中1~2次操作的洗涤水进入所述蒸馏罐中，后几次的洗涤水收集在洗涤水罐中。
[0014]在步骤(2)中，所述蒸馏罐为锥底罐，其锥角为40飞0°，所述蒸馏罐设有内加热盘管，盘管内通入热媒进行甲苯蒸馏。在步骤(3)中，所述凝液罐中设有内冷却盘管，以防止甲苯挥发。在步骤(4)中，甲苯在干燥塔中去除水分。
[0015]本发明提供的从生产聚丙烯成核剂的母液中回收甲苯的方法，先将反应母液进行固液分离，再将液相静置分层，排出下层水相，在常压或减压的条件下对上层油相进行蒸懼，再经过冷凝、干燥，得到提纯后的甲苯，本发明极大地降低了蒸汽消耗，从而达到节能环保的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本发明所述的甲苯回收方法的工艺流程示意图。
[0017]符号说明:
[0018]1.反应釜2.离心分离机3.蒸馏罐4.冷凝器5.凝液罐6.甲苯泵7.干燥塔8.精制罐9.抽真空系统10.洗涤水罐11.水泵12.视盅
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和实施例进一步详述本发明的技术方案，本发明的保护范围不局限于下述的【具体实施方式】。
[0020]实施例1
[0021]当反应釜I内的成核剂反应结束后，反应釜I内的物料组成及含量见表1。甲苯回收操作为间歇操作，本发明对各物质质量及能耗的计算以批次为计算基础。
[0022]表1
[0023]
组分成核剂中间产品 φ苯水 二乙胺盐杂质合计
质量(kg/批)__236.3__980.7 1513.6 347.460.7 3138.7
含量(wt%) 7.5331.24 48.23 Ii 071.93100
[0024](I)固液分离
[0025]反应爸I内的成核剂反应结束后,静止30min,反应爸I中设计有抽滤头,抽滤头通过管线与蒸馏罐3相连，抽滤头内安装800目的筛网，以防止固体物料进入。
[0026]启动抽真空系统9，使蒸馏罐3内保持一定的真空度，反应釜I内绝大部分的液相通过抽滤头，抽到蒸馏罐3中，然后关闭抽真空系统9，打开反应釜I下方的两个阀门，使反应釜I中剩余的物料自流进入离心分离机2进行离心分离。分离出滤液的主要成分为甲苯、水、三乙胺盐以及少量杂质，滤饼的主要成分是成核剂的中间产品。
[0027]为防止滤饼中残留甲苯等物质，需对滤饼进行洗涤。洗涤水罐10中的去离子水经水泵11送到反应釜I中，滤饼通过反应釜的固体加料口人工加入到釜中，开启搅拌，进行洗涤。洗涤结束后，重复抽滤、离心分离等操作。
[0028]对滤液取样分析，确保滤液的pH值在6~7之间，否则，需再次进行洗涤。第1、2次离心分离得到的滤液自流进入蒸馏罐3，后几次离心分离得到的滤液自流进入洗涤水罐10，作为下一轮洗涤滤饼使用。
[0029](2)油水分层
[0030]蒸馏罐3为锥底罐(锥角为60° )，滤液在罐内静置分层2个小时，分层后，上层为油相，成分为甲苯和部分杂质，下层为水相，成分为水、三乙胺盐和部分杂质。打开蒸馏罐3下方的阀门放出水相，并通过视盅12观察，当发现油水分层界面时，关闭阀门。
[0031](3)甲苯蒸馏
[0032]甲苯在常压下的沸点约111°C，蒸馏罐3中设有内加热盘管，罐外包扎隔热保温材料。采用0.3MPa蒸汽作为蒸馏罐3的热媒。蒸出的甲苯蒸汽进入冷凝器4的壳程冷凝，冷凝器的管程通入低温水(冷媒)，上水温度为10°C，回水温度为15°C，将甲苯冷凝至25°C，甲苯冷凝液自流进入凝液罐5中。为减少甲苯的挥发，凝液罐5中设有内冷却盘管，管内通入低温水降温，凝液罐5外包扎隔热保冷材料。
[0033](4)干燥
·[0034]当甲苯蒸馏结束后，凝液罐5中的甲苯通过甲苯泵6送到干燥塔7进行干燥，干燥塔7内填充4A分子筛，甲苯从干燥塔7的下部进入，从干燥塔7的上部流出，经过干燥的甲苯自流进入精制罐8中，备用，精制罐8内填充一定量的4A分子筛。
[0035]计算甲苯常压蒸馏过程的能耗，并折合成标准油，结果见表2。
[0036]表 2
【权利要求】
1.一种从生产聚丙烯成核剂的母液中回收甲苯的方法，该方法依次包括以下步骤: (1)固液分离:当聚丙烯成核剂反应结束后，首先将反应产物在反应釜中静置分层，然后将分层得到的母液送至蒸馏罐中； (2)油水分离:所述母液中含有甲苯和水，首先在所述蒸馏罐进行静置分层，然后保留分层得到的含有甲苯的上层油相，将下层水相排出所述蒸馏罐； (3)甲苯蒸馏:在所述蒸馏罐对所述油相进行蒸馏，蒸馏后冷凝下来的甲苯进入凝液罐； (4)甲苯干燥:来自所述凝液罐的甲苯进行干燥后进入甲苯储罐。
2.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于: 在步骤(1)，所述反应釜内设有抽滤头，所述抽滤头内安装600-1000目的筛网，所述分层得到的母液通过所述抽滤头真空抽送至蒸馏罐。
3.根据权利要求2所述的回收方法，其特征在于: 在步骤(1 )，所述反应 釜内的其余物料，进行离心分离，分离所得的滤液进入所述蒸馏罐中，分离所得的滤饼在所述反应釜中用去离子水洗涤，洗涤水进入所述蒸馏罐中。
4.根据权利要求3所述的回收方法，其特征在于: 所述反应釜内的其余物料，进行2~4次所述离心分离、去离子水洗涤的操作，其中第1-2次操作的洗涤水进入所述蒸馏罐中。
5.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于: 在步骤(2)中，所述蒸馏罐为锥底罐，其锥角为40-60°，所述蒸馏罐设有内加热盘管。
6.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于: 在步骤(3)中，所述凝液罐中设有内冷却盘管。
7.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于: 在步骤(4)中，甲苯在干燥塔中去除水分。
8.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于: 所述母液中含有甲苯、水、三乙胺盐和成核剂的中间产品，所述成核剂的中间产品在水中呈悬浮状态。
【文档编号】C07C7/00GK103787820SQ201210429978
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2012年10月31日 优先权日:2012年10月31日
【发明者】单薇, 沈贻芳, 张建新, 罗继红 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司北京化工研究院