一种从BDO装置废液中回收正丁醇的系统及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种从BDO装置废液中回收正丁醇的系统及方法。本发明专利技术充分利用丁醇‑水部分互溶的特性，采用两段相分离结合三塔精馏并附加脱色装置，有效地解决了丁醇‑水相分离效果差，丁醇纯度低和色度大的问题，并大大减少了废水的排放及废水中COD值。利用该工艺，丁醇的回收率高达91％，丁醇纯度为99.7wt.％，产品质量满足GB/T6027‑1998工业正丁醇优等品要求。本发明专利技术系统可以广泛应用于以炔醛法生产BDO装置丁醇废液回收上，使用此技术后，不仅可以减少BDO装置的废液排放，而且可以回收高附加值丁醇产品，设备投资低，经济效益明显。

【技术实现步骤摘要】
一种从BDO装置废液中回收正丁醇的系统及方法
本专利技术涉及化工
，具体涉及一种从BDO装置废液中回收正丁醇的系统及方法。
技术介绍
炔醛法生产1,4-丁二醇(简称BDO)过程中，丁炔二醇在催化剂作用下加氢生成BDO，同时副产丁醇、丙醇、甲醇、γ-羟基丁醛、丁烯二醇和高沸物；副产物中丁醇的浓度最高，而且随着加氢催化剂的活性降低，丁醇的浓度不断增高。这部分丁醇副产物，在BDO精制工序中，经BDO浓缩塔精馏后，作为废液从塔顶排出。丁醇废液中的所含的成分大部分为水，其余为丁醇、甲醇、丙醇和高沸物，其中丁醇-水、丙醇-水易形成共沸物，共沸温度及共沸组成如表1。而且丁醇与水属于部分互溶体系，传统的精馏很难得到高附加值的丁醇产品。另外，废液中的高沸物为焦糖色，精制后的丁醇产品色度大，一定程度上也影响丁醇产品的质量。表1正丁醇和正丙醇与水的共沸物组成体系共沸温度/℃共沸组成水的质量分数/％水-正丁醇92.437.99水-正丙醇87.728.27传统的BDO装置废液回收正丁醇采用二塔精馏，包括脱水塔和丁醇塔，脱水塔采用蒸汽汽提，汽提后的丁醇-水共沸物进入相分离器，分层后送入丁醇塔精制。该工艺能耗大，丁醇纯度低，丁醇回收率仅60％左右，而且废水量大，废水COD含量高，丁醇产品色度高，品质差，附加值低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种从BDO装置废液中回收正丁醇的系统及方法。以实现：1)从BDO装置废液中回收附加值高的丁醇产品，提高BDO装置经济效益；2)提高回收丁醇的品质及回收率，降低丁醇回收能耗；3)减少BDO装置废液的排放，精制后的废水可以重复利用，减小污水处理量。为了实现以上目的，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供一种从BDO装置废液中回收正丁醇的系统，该系统包括：来料管线、废水回收管线、轻组分管线、重组分管线、丁醇产品管线、脱水塔、脱轻塔、丁醇精制塔、第一丁醇-水层析分离器、第二丁醇-水层析分离器和脱色装置；所述脱水塔、脱轻塔和丁醇精制塔均包括进料口、塔顶气相出口和塔底液相出口，且均配置有塔顶气相冷凝回流装置；所述塔顶气相出口与所述塔顶气相冷凝回流装置相连通；所述第一丁醇-水层析分离器和第二丁醇-水层析分离器均包括进料口、油相出口、水相出口和不凝气出口；所述脱轻塔的进料口与来料管线相连通，所述脱轻塔的塔底液相出口与所述第一丁醇-水层析分离器的进料口相连通；所述第一丁醇-水层析分离器的油相出口与所述丁醇精制塔的进料口相连通，水相出口与所述脱水塔的进料口相连通；所述丁醇精制塔的塔顶气相冷凝回流装置与所述第二丁醇-水层析分离器的进料口相连通，所述第二丁醇-水层析分离器的油相出口与所述丁醇精制塔相连通，水相出口与所述脱水塔的进料口相连通；所述脱水塔的塔底液相出口与所述废水回收管线相连通；所述丁醇精制塔还包括下部气相出口，所述下部气相出口依次与所述脱色装置和丁醇产品管线相连通；所述丁醇精制塔的塔底液相出口与所述重组分管线相连通；所述脱轻塔和丁醇精制塔的塔顶气相冷凝回流装置还均与所述轻组分管线相连通；所述脱水塔的塔顶气相冷凝回流装置还与所述脱轻塔的进料口相连通。本专利技术充分利用丁醇-水部分互溶的特性，采用两段相分离结合三塔精馏并附加脱色装置，有效地解决了丁醇-水相分离效果差，丁醇纯度低和色度大的问题，并大大减少了废水的排放及废水中COD值。利用该工艺，丁醇的回收率高达91％，丁醇纯度为99.7wt.％，产品质量满足GB/T6027-1998工业正丁醇优等品要求。本专利技术系统可以广泛应用于以炔醛法生产BDO装置丁醇废液回收上，使用此技术后，不仅可以减少BDO装置的废液排放，而且可以回收高附加值丁醇产品，设备投资低，经济效益明显。根据本专利技术的系统，优选的，所述塔顶气相冷凝回流装置均包括冷凝器、回流槽和回流泵；所述塔顶气相出口依次与所述冷凝器和回流槽相连通，然后经回流泵回流至塔中。根据本专利技术的系统，优选的，所述回流槽包括有不凝气出口。根据本专利技术的系统，优选的，所述系统还包括水封槽和不凝气管线，所有的不凝气出口均通过不凝气管线连接至所述水封槽。根据本专利技术的系统，优选的，所述第一丁醇-水层析分离器和第二丁醇-水层析分离器内均设置有规整波纹塑料板聚结器。丁醇的浓度在此将得到进一步浓缩，形成油相，通过内部隔板溢流至油相收集区。层析分离器的压力通过补充氮气及放空进行调节。根据本专利技术的系统，优选的，所述丁醇精制塔的下部气相出口与所述脱色装置的连接管线上还包括有依次设置的冷凝器、丁醇缓冲罐和丁醇泵。丁醇产品从丁醇精制塔下部气相出口采出，经冷却器冷却至常温，自流至丁醇缓冲罐，经丁醇泵加压后送至丁醇脱色装置。根据本专利技术的系统，优选的，所述脱色装置的出口还与所述丁醇精制塔中部相连通。通过脱色装置的丁醇经检验合格送至丁醇产品管线，不合格产品返回至丁醇精制塔中部。根据本专利技术的系统，优选的，所述脱色装置中设置有树脂，通过吸附将丁醇中的有色成分脱除。更优选的，所述脱色装置包括一开一备的树脂。该树脂为通用吸附树脂，无特殊限制。根据本专利技术的系统，优选的，所述重组分管线上依次设置有丁醇精制塔塔釜泵和冷却器；重组分经丁醇精制塔塔釜泵加压后送至冷却器，冷却后送至焚烧。根据本专利技术的系统，优选的，所述废水回收管线上依次设置有脱水塔塔釜泵和冷却器。脱水塔塔底为99.99wt％水，COD小于200，经脱水塔塔釜泵加压后送至冷却器，冷却至40℃送至BDO装置脱离子单元，重复利用。根据本专利技术的系统，优选的，所述脱水塔为填料塔，并采用再沸器形式。实践证明，国内目前运行的BDO装置，丁醇废液脱水，通常采用蒸汽汽提，通过汽提将废液中的丁醇浓缩。这种方法加大了脱水塔塔釜的废水排放量。另外，板式塔对分离效果没有填料塔理想，虽然可以通过增加塔板数降低塔釜水的COD值，但是板式塔存在着压降大的缺陷。根据本专利技术的系统，优选的，所述来料管线包括一支路，该支路与所述脱轻塔的进料口相连通。当BDO装置废液中丁醇浓度低于3wt％时，需要通过该支路进脱水塔提高浓度。本专利技术第二个方面提供一种从BDO装置废液中回收正丁醇的方法，该方法使用以上系统进行，包括以下步骤：所述BDO装置废液(即从BDO精制单元BDO浓缩塔塔顶来的浓缩丁醇废液，丁醇浓度为4～20wt.％)通过来料管线进入所述脱轻塔，脱除丁醇废液中影响丁醇-水分层的干扰轻组分，并将丁醇浓度进一步浓缩；脱轻塔的顶部气相经冷凝后部分回流，部分送至焚烧，不凝气排出；所述脱轻塔的塔底液相为粗丁醇废液，浓度约为40wt％，经第一丁醇-水层析分离器使得丁醇的浓度得到进一步浓缩(浓度约80％)，形成油相，油相进入所述丁醇精制塔，水相((含丁醇约15wt.％))进入所述脱水塔，不凝气排出；所述丁醇精制塔的顶部气相经冷凝后部分回流，部分送至焚烧，不凝气排出；为进一步本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从BDO装置废液中回收正丁醇的系统，其特征在于，该系统包括：来料管线、废水回收管线、轻组分管线、重组分管线、丁醇产品管线、脱水塔、脱轻塔、丁醇精制塔、第一丁醇-水层析分离器、第二丁醇-水层析分离器和脱色装置；/n所述脱水塔、脱轻塔和丁醇精制塔均包括进料口、塔顶气相出口和塔底液相出口，且均配置有塔顶气相冷凝回流装置；所述塔顶气相出口与所述塔顶气相冷凝回流装置相连通；所述第一丁醇-水层析分离器和第二丁醇-水层析分离器均包括进料口、油相出口、水相出口和不凝气出口；/n所述脱轻塔的进料口与来料管线相连通，所述脱轻塔的塔底液相出口与所述第一丁醇-水层析分离器的进料口相连通；所述第一丁醇-水层析分离器的油相出口与所述丁醇精制塔的进料口相连通，水相出口与所述脱水塔的进料口相连通；所述丁醇精制塔的塔顶气相冷凝回流装置与所述第二丁醇-水层析分离器的进料口相连通，所述第二丁醇-水层析分离器的油相出口与所述丁醇精制塔相连通，水相出口与所述脱水塔的进料口相连通；所述脱水塔的塔底液相出口与所述废水回收管线相连通；/n所述丁醇精制塔还包括下部气相出口，所述下部气相出口依次与所述脱色装置和丁醇产品管线相连通；所述丁醇精制塔的塔底液相出口与所述重组分管线相连通；所述脱轻塔和丁醇精制塔的塔顶气相冷凝回流装置还均与所述轻组分管线相连通；所述脱水塔的塔顶气相冷凝回流装置还与所述脱轻塔的进料口相连通。/n...

【技术特征摘要】
1.一种从BDO装置废液中回收正丁醇的系统，其特征在于，该系统包括：来料管线、废水回收管线、轻组分管线、重组分管线、丁醇产品管线、脱水塔、脱轻塔、丁醇精制塔、第一丁醇-水层析分离器、第二丁醇-水层析分离器和脱色装置；
所述脱水塔、脱轻塔和丁醇精制塔均包括进料口、塔顶气相出口和塔底液相出口，且均配置有塔顶气相冷凝回流装置；所述塔顶气相出口与所述塔顶气相冷凝回流装置相连通；所述第一丁醇-水层析分离器和第二丁醇-水层析分离器均包括进料口、油相出口、水相出口和不凝气出口；
所述脱轻塔的进料口与来料管线相连通，所述脱轻塔的塔底液相出口与所述第一丁醇-水层析分离器的进料口相连通；所述第一丁醇-水层析分离器的油相出口与所述丁醇精制塔的进料口相连通，水相出口与所述脱水塔的进料口相连通；所述丁醇精制塔的塔顶气相冷凝回流装置与所述第二丁醇-水层析分离器的进料口相连通，所述第二丁醇-水层析分离器的油相出口与所述丁醇精制塔相连通，水相出口与所述脱水塔的进料口相连通；所述脱水塔的塔底液相出口与所述废水回收管线相连通；
所述丁醇精制塔还包括下部气相出口，所述下部气相出口依次与所述脱色装置和丁醇产品管线相连通；所述丁醇精制塔的塔底液相出口与所述重组分管线相连通；所述脱轻塔和丁醇精制塔的塔顶气相冷凝回流装置还均与所述轻组分管线相连通；所述脱水塔的塔顶气相冷凝回流装置还与所述脱轻塔的进料口相连通。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述塔顶气相冷凝回流装置均包括冷凝器、回流槽和回流泵；所述塔顶气相出口依次与所述冷凝器和回流槽相连通，然后经回流泵回流至塔中。


3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述回流槽包括有不凝气出口。


4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述系统还包括水封槽和不凝气管线，所有的不凝气出口均通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷志杰，张军武，黄金库，昝河松，
申请(专利权)人：北京石油化工工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11