CN103936572B - 聚酯废水中回收乙醛和乙二醇的装置 - Google Patents

聚酯废水中回收乙醛和乙二醇的装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种聚酯废水中回收乙醛和乙二醇的装置，其特征在于从汽提塔顶部引出的汽提塔冷凝液管道通往乙醛精馏塔（6），乙醛精馏塔（6）顶部引出的乙醛管道通往乙醛成品罐（10），乙醛精馏塔（6）底部引出乙醛精馏塔凝液管道通往乙二醇精馏塔（11），乙二醇精馏塔（11）顶部引出一根废气管道，乙二醇精馏塔（11）底部引出一根乙二醇管道通往乙二醇成品罐（12）。本发明聚酯废水中回收乙醛和乙二醇的装置安装于汽提塔塔顶排出的汽体的后方，能够回收汽提塔塔顶排出的汽体中的乙醛和乙二醇，减少污染，节约能源。

Description

聚酯废水中回收乙醛和乙二醇的装置
技术领域
本发明涉及一种聚酯废水中回收乙醛和乙二醇的装置，属于聚酯废水处理领域。
背景技术
聚酯（PET）的生产国内企业普遍采用以对苯二甲酸和乙二醇为原料的直接酯化法，其酯化工序生产过程中排放的废水化学耗氧量COD的浓度约在15000-30000mg/L之间。废水中主要有机污染物为乙二醇、乙醛和杂环有机物，其中易挥发组分乙醛占总有机污染物的50％左右。目前，国际和国内传统的技术是采用汽提方法处理酯化废水，气提后的废气送到燃烧炉焚烧，可以节省一部分燃料。汽提后的废水COD值降到5000mg/L以下，后续废水处理工序主要采用厌氧—好氧法，由于醛类物质毒性非常大，不利于细菌生长，导致生化方法处理效率较低，而且对于高COD值的废水，如果单独采用生物法处理不但投资费用高而且处理成本也很昂贵。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种能够回收乙醛和乙二醇，减少污染，节约能源的聚酯废水中回收乙醛和乙二醇的装置。
本发明的目的是这样实现的：
一种聚酯废水中回收乙醛和乙二醇的装置，从汽提塔顶部引出的汽提塔冷凝液管道通往乙醛精馏塔，乙醛精馏塔顶部引出的乙醛管道通往乙醛成品罐，乙醛精馏塔底部引出乙醛精馏塔凝液管道通往乙二醇精馏塔，乙二醇精馏塔顶部引出一根废气管道，乙二醇精馏塔底部引出一根乙二醇管道通往乙二醇成品罐。乙醛精馏塔凝液管道包括前段的乙醛精馏塔凝液总管道以及乙醛精馏塔凝液总管道后端分出的两根乙醛精馏塔凝液支管道，第一根乙醛精馏塔凝液支管道直接通往乙二醇精馏塔，第二根乙醛精馏塔凝液支管道经过热交换器后再通往乙二醇精馏塔，乙二醇精馏塔底部引出一根乙二醇管道通往乙二醇成品罐。
从汽提塔顶部引出的汽提塔冷凝液管道依次经过第一冷却器、第二冷却器、凝液收集罐、过滤器、热交换器通往乙醛精馏塔，乙醛精馏塔顶部引出的乙醛管道依次经过第三冷却器、乙醛冷凝液罐、中间罐通往乙醛成品罐，乙醛冷凝液罐底部引出一根乙醛回流管道通往乙醛精馏塔，乙醛精馏塔凝液管道包括前段的乙醛精馏塔凝液总管道以及乙醛精馏塔凝液总管道后端分出的两根乙醛精馏塔凝液支管道，第一根乙醛精馏塔凝液支管道直接通往乙二醇精馏塔，第二根乙醛精馏塔凝液支管道经过热交换器后再通往乙二醇精馏塔。
其回收工艺过程中的各项参数指标为乙醛精馏塔蒸汽压力为0.25~0.35Mpa，乙醛精馏塔塔顶压力为140~160Kpa，乙醛精馏塔塔底温度为105~115℃，乙醛精馏塔塔顶温度45~50℃，乙二醇精馏塔底部的热媒炉加热温度为175~185℃，乙二醇精馏塔塔顶温度为115~120℃，乙二醇精馏塔塔顶压力为55~65Kpa。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明聚酯废水中回收乙醛和乙二醇的装置安装于汽提塔塔顶排出的汽体的后方，能够回收汽提塔塔顶排出的汽体中的乙醛和乙二醇，减少污染，节约能源。
附图说明
图1为本发明聚酯废水中回收乙醛和乙二醇的装置的示意图。
其中：
第一冷却器1、第二冷却器2、凝液收集罐3、过滤器4、热交换器5、乙醛精馏塔6、第三冷却器7、乙醛冷凝液罐8、中间罐9、乙醛成品罐10、乙二醇精馏塔11、乙二醇成品罐12。
具体实施方式
参见图1，本发明涉及的一种聚酯废水中回收乙醛和乙二醇的装置，从汽提塔顶部引出的汽提塔冷凝液管道依次经过第一冷却器1、第二冷却器2、凝液收集罐3、过滤器4、热交换器5通往乙醛精馏塔6，过滤器4以及热交换器5均并联设置有两组，乙醛精馏塔6顶部引出的乙醛管道依次经过第三冷却器7、乙醛冷凝液罐8、中间罐9通往乙醛成品罐10，所述中间罐9并联设置有两个，乙醛冷凝液罐8底部引出一根乙醛回流管道通往乙醛精馏塔6，乙醛精馏塔6底部引出乙醛精馏塔凝液管道通往乙二醇精馏塔11，乙醛精馏塔凝液管道包括前段的乙醛精馏塔凝液总管道以及乙醛精馏塔凝液总管道后端分出的两根乙醛精馏塔凝液支管道，第一根乙醛精馏塔凝液支管道直接通往乙二醇精馏塔11，第二根乙醛精馏塔凝液支管道经过热交换器5后再通往乙二醇精馏塔11，乙二醇精馏塔11底部设置有热媒炉，乙二醇精馏塔11顶部引出一根废气管道通往热煤炉焚烧或者送至汽提塔，乙二醇精馏塔11底部引出一根乙二醇管道通往乙二醇成品罐12。
其中：第一冷却器1为空气冷却器，第二冷却器2为水冷却器，第三冷却器7为水冷却器。
所述凝液收集罐3与过滤器4之间的汽提塔冷凝液管道上设置有并联布置的两个输送泵，所述乙醛回流管道上设置有并联布置的两个输送泵，所述乙醛精馏塔凝液总管道上设置有并联布置的两个输送泵，所述乙二醇管道上设置有并联布置的三个输送泵。
工艺说明：
聚酯废水经过汽提塔塔顶排出的汽体中富含乙醛等有机物，在原有汽提塔的基础上新增上述的聚酯废水中回收乙醛和乙二醇的装置可将废水中乙醛以及乙二醇回收，得到的乙醛纯度≥99%（质量分数）；得到的乙二醇纯度≥85%（质量分数）。
具体流程为：汽提塔塔顶排出的汽体经过第一冷却器以及第二冷却器冷凝后进入凝液收集罐，再通过输送泵输送经过过滤器进入热交换器，在热交换器中与第二根乙醛精馏塔凝液支管道中的乙醛精馏塔凝液进行热交换，然后再进入乙醛精馏塔，乙醛精馏塔塔顶温度控制在46℃，压力控制在150KPa左右，乙醛精馏塔塔顶出来的乙醛蒸汽通过第三冷却器冷凝后进入乙醛冷凝液罐，乙醛冷凝液罐中的部份乙醛凝液通过乙醛回流管道通往乙醛精馏塔作为乙醛精馏塔的回流液使用，乙醛冷凝液罐溢流口出来的乙醛进入乙醛中间罐，检测合格后进入乙醛成品罐，然后装车外运。乙醛精馏塔凝液通过乙醛精馏塔凝液管道送至乙二醇精馏塔，用热煤炉给予乙二醇精馏塔所需热量，将乙醛精馏塔凝液中微量的有机物和水蒸发，得到浓度为85%以上的乙二醇水溶液，采出送至乙二醇成品罐。
实施例：
以年产80万吨聚酯生产厂为例，聚酯装置运行负荷2400吨计算，每小时能够从聚酯原有的汽提塔塔顶排出的汽体中收集富含乙醛液体约1.8吨，再通过本聚酯废水中回收乙醛和乙二醇的装置后每天可回收乙醛约4.5吨，年回收乙醛约1485吨，提取乙醛组分后的乙醛精馏塔凝液再经过乙二醇精馏塔，每天可回收乙二醇约1.8吨，年回收乙二醇约594吨；
乙醛精馏塔采用304L材质250Y填料，塔高22米，原料（汽提塔塔顶排出的汽体经过一系列冷却、过滤以及热交换后对于本聚酯废水中回收乙醛和乙二醇的装置可称为原料）从乙醛精馏塔中部进入与乙醛精馏塔底部进入的蒸汽进行传质和热交换，乙醛精馏塔蒸汽压力为0.3Mpa，乙醛精馏塔塔顶压力为150Kpa，乙醛精馏塔塔底温度为110℃，乙醛精馏塔塔顶温度47℃，经反应后乙醛精馏塔塔顶的气体富含的乙醛含量达到9﹪，乙醛管道经过第三冷却器进入乙醛中间罐，从乙醛中间罐底部出来的液体经输送泵回流至乙醛精馏塔，而从乙醛中间罐中部溢出口出来的乙醛液体含量达到10﹪，自流到乙醛成品罐；
乙二醇精馏塔采用304材质250Y填料，塔高22米，从乙醛精馏塔提取乙醛后的乙醛精馏塔凝液通过乙醛精馏塔凝液管道送至乙二醇精馏塔，经与乙二醇精馏塔塔底部热媒炉进行热交换后，水蒸汽及少量杂环有机物从乙二醇精馏塔塔顶进入热媒炉充分燃烧，底部富含乙二醇的液体一部分仍回流至乙二醇精馏塔进行再次热交换反应，其余则进入乙二醇成品罐或者输送至聚酯装置车间回用，乙二醇含量可达85％，热媒炉加热温度为180℃，乙二醇精馏塔塔顶温度为118℃，乙二醇精馏塔塔顶压力为60Kpa。

Claims (3)

1.一种聚酯废水中回收乙醛和乙二醇的装置，其特征在于从汽提塔顶部引出的汽提塔冷凝液管道通往乙醛精馏塔（6），乙醛精馏塔（6）顶部引出的乙醛管道通往乙醛成品罐（10），乙醛精馏塔（6）底部引出乙醛精馏塔凝液管道通往乙二醇精馏塔（11），乙二醇精馏塔（11）顶部引出一根废气管道，乙醛精馏塔凝液管道包括前段的乙醛精馏塔凝液总管道以及乙醛精馏塔凝液总管道后端分出的两根乙醛精馏塔凝液支管道，第一根乙醛精馏塔凝液支管道直接通往乙二醇精馏塔（11），第二根乙醛精馏塔凝液支管道经过热交换器（5）后再通往乙二醇精馏塔（11），乙二醇精馏塔（11）底部引出一根乙二醇管道通往乙二醇成品罐（12）。
2.根据权利要求1所述的一种聚酯废水中回收乙醛和乙二醇的装置，其特征在于从汽提塔顶部引出的汽提塔冷凝液管道依次经过第一冷却器（1）、第二冷却器（2）、凝液收集罐（3）、过滤器（4）、热交换器（5）通往乙醛精馏塔（6），乙醛精馏塔（6）顶部引出的乙醛管道依次经过第三冷却器（7）、乙醛冷凝液罐（8）、中间罐（9）通往乙醛成品罐（10），乙醛冷凝液罐（8）底部引出一根乙醛回流管道通往乙醛精馏塔（6），乙醛精馏塔凝液管道包括前段的乙醛精馏塔凝液总管道以及乙醛精馏塔凝液总管道后端分出的两根乙醛精馏塔凝液支管道，第一根乙醛精馏塔凝液支管道直接通往乙二醇精馏塔（11），第二根乙醛精馏塔凝液支管道经过热交换器（5）后再通往乙二醇精馏塔（11）。
3.根据权利要求1或2所述的一种聚酯废水中回收乙醛和乙二醇的装置，其特征在于其回收工艺过程中的各项参数指标为乙醛精馏塔蒸汽压力为0.25~0.35Mpa，乙醛精馏塔塔顶压力为140~160Kpa，乙醛精馏塔塔底温度为105~115℃，乙醛精馏塔塔顶温度45~50℃，乙二醇精馏塔底部的热媒炉加热温度为175~185℃，乙二醇精馏塔塔顶温度为115~120℃，乙二醇精馏塔塔顶压力为55~65Kpa。
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