一种苯酚残液再利用的生产工艺的制作方法

文档序号:11645636阅读:527来源:国知局
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。技术实现要素: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%1942.3751390.002250.002252122.786140.000230.0002331744.0163610.005830.0058342884.2327760.012550.012555134.378440.000710.00071613257334.599617626799.6690899.669087108024.696179190.289170.289178594.8081570.002630.0026393224.8715940.009590.0095910306.071300.000480.0004811610.0954700.007590.00759总计13376336196774100100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%1132.356420.001410.001412612.5232480.008230.0082332352.8614790.015940.0159443823.2228550.028450.028455273.603650.002160.0021661633.5883350.011130.0111371323.6253470.011530.0115387373.7418310.060890.0608993383.9539270.030820.03082102754.2097770.025850.02585115412834.547298063998..4269298..426921233364.7456930.262410.26241136625.18718430.061450.06145142705.6180.026550.02655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%1150.173440.003020.003022310.321620.004210.004213240.611580.003970.0039746903.19915560.10590.10595543.451190.008110.008116293.645730.004940.0049477393.87621070.143410.143418454.08620.004230.0042394588024.37146229399.526599.5265106974.67918720.127440.1274411297.3371290.008780.0087812127.837330.002280.0022813479.2563680.025050.0250514349.6171960.013320.01332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%1170.951180.000360.0003621773.5073220.006460.00646313613.70626820.053910.053914303.785930.001880.00188513254163.972497046399.9097899.9097864004.1517790.015660.0156673634.1945940.011940.01194总计13277644974951100100当前第1页12
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