CN105037414A - 一种从有机硅渣浆中回收有效高沸物的方法及设备 - Google Patents

Abstract

一种从有机硅渣浆中回收有效高沸物的方法及装置，主要是将有机硅单体合成洗涤塔再沸器中的渣浆排入蒸馏釜，利用废热使渣浆中高沸物蒸发，经填料塔精馏后，收集输送到高沸裂解装置，剩余残渣经冷却后排出。本发明充分利用了单体合成系统废热，通过控制蒸馏釜温度及高沸物采出速率，选择性回收部分有较高裂解价值的高沸物。实践证明，经过本工艺处理后回收高沸物的裂解率达到80%以上，排放残渣含固量提高15~25%，大大提升了高沸物的利用价值、降低了渣浆的处理费用。

Description

一种从有机硅渣浆中回收有效高沸物的方法及设备

技术领域

本发明属于化工有机硅生产领域，提供一种从有机硅渣浆中回收有效高沸物的方法。

背景技术

随着我国人民生活水平和综合国力的提高，有机硅单体及有机硅材料的需求迅速增加。据统计，截止2011年底，国内15家甲基氯硅烷单体厂商总产能达到约1700kt/a，由于生产技术等限制，在合成有机硅单体过程中产生一定量的渣浆，约占单体总产量的3~5%，产能为80kt/a的有机硅单体生产装置，每年约产生2400~4000吨渣浆。

有机硅渣浆成分复杂，主要由大量的液态高沸物（甲基氯硅烷单体合成过程中产生的沸程在80~215℃的双硅烷、硅氧烷、三硅烷等为主的高沸点混合物）和少量流化床带出来未反应的硅粉、铜粉等金属组成，带有刺激性气味，具有强烈的腐蚀性，暴露在空气中易燃烧和形成酸雾，长期存放易燃易爆，由于渣浆难以用简单的办法回收利用，其商业价值一直较低，造成大量积压堆库，并易导致严重的环保问题和安全隐患。

目前，有机硅单体生产企业对渣浆的处理方法都是通过闪蒸将其中沸点较低的物质回收，废渣直接水解，这种处理方法未将渣浆中大量的高沸物回收利用，造成有效资源的大量浪费。

中国发明专利CN1618840A（CN200310115386.2）提供了一种有机硅单体合成过程中的废渣浆的处理方法，其特征是：将有机硅单体合成中的废渣浆。

经过离心重力沉降离心机分离出重量百分数为90%的高沸物，用于裂解和其他用途。该方法简单实用，但是，对设备要求相对较高；回收的高沸物中因夹带大量极细固体颗粒物易导致裂解催化剂中毒。

中国发明专利CN101386626A（CN200810195375.2）公开了一种有机硅渣浆的处理方法及处理装置，其特征是：将有机硅渣浆预热后，通入锥形蒸发器，通过搅拌使高沸物挥发并直接冷凝收集至储罐，其中锥形蒸发器中的温度为230~260℃，在保证渣浆不严重结块的情况下尽可能将高沸物蒸出，回收率≥80%。该方法回收高沸物量较大，但是含有的有效成份（二硅烷及三硅烷）较少，因此，大量回收高沸物因无法有效利用而重新成为废弃物；蒸发器中渣浆含固量高，导致输送装置及搅拌装置要求高。

发明内容

本发明克服现有技术的上述缺点，提供一种从有机硅渣浆中回收有效高沸物的方法。

本发明提供的从有机硅渣浆中回收有效高沸物的方法包括如下步骤：

（1）往蒸馏釜夹套内通入来自有机硅单体合成的温度为200-300℃高温导热油，经过换热后，将温度降至180-280℃，重新回到有机硅单体合成装置中使用；为蒸馏高沸物提供热量。该热源达到循环利用的目的。

（2）将有机硅单体合成洗涤塔再沸器中的高温渣浆直接排入蒸馏釜（该过程中步骤（1）是为步骤（2）提供热量，步骤（1）提到的合成装置是热量的提供装置，导热油为媒介。步骤（2）提到的合成洗涤再沸器是合成装置的后续装置）有机硅单体合成装置中导热油排入蒸馏釜夹套中，通过夹套内导热油的换热给筒体内渣浆加热至80-200℃，该步骤有两个好处：一是使出夹套的导热油温度降低，可以回到合成装置后直接使用；二是可以使蒸馏釜筒体内的渣浆温度升高，有利于高沸物蒸发。达到热源循环利用的目的。同时开启蒸馏釜搅拌，通过釜内音叉式高低液位报警器控制排入釜内渣浆量至筒体体积的1/3~2/3；蒸馏釜的温度控制为80~200℃，压力控制为0.05~0.5MPa。

（3）经导热油加热的一部分高沸物蒸发的高沸物蒸气在塔顶冷凝器内冷凝后回流到自回流填料塔中；

（4）自回流填料塔内的填料分布器内出现液位后，开启采出调节阀，回收至高沸物贮槽，将回收高沸物贮槽内的高沸物送往高沸裂解装置；

（5）蒸馏后的高温残渣排放到冷却釜中，同时，往冷却釜夹套内通入循环水并开启冷却釜搅拌当残渣温度冷却至60~100℃后外排处理。

所述的高沸物为一种混合物，主要为四甲基二氯二硅烷和二甲基四氯二硅烷，其中，四甲基二氯二硅烷和二甲基四氯二硅烷占混合物总重量的40%-60%。

本发明还提供了一种从有机硅渣浆中回收有效高沸物的装置，包括蒸馏釜，蒸馏釜内设置有蒸馏釜搅拌器，蒸馏釜的顶部设置有自回流填料塔，自回流填料塔的塔顶上设置有塔顶冷凝器；

蒸馏釜的底部设置有冷却釜，冷却釜外设置有冷却釜夹套，冷却釜内设置有冷却釜搅拌器，冷却釜底部还设置有外排渣浆输料管；

蒸馏釜的侧壁上设置有音叉式高低液位报警器，蒸馏釜上部设置有冷油输料管，下部设置有油废热输料管；

蒸馏釜的外壁上还设置有蒸馏釜夹套；

蒸馏釜的顶部还设置有再沸器渣浆输料管。

自回流填料塔上部还设置有填料分布器，填料分布器处经输料管还与回收高沸物贮槽连接，

回收高沸物贮槽底部经输料管还与裂解装置连接。

本发明同现有技术相比其优点在于：充分利用单体合成系统中洗涤塔再沸器的高温及流化床反应器产生的废热，不需要预热处理渣浆及额外提供热源蒸馏高沸物，节省了运行能耗；采用音叉式高低液位报警器，能够准确反应蒸馏釜内物料液位变化情况、控制蒸馏运行情况，同时，避免了差压液位计膜片易被高硬度硅粉磨损的风险；根据高沸物各组分沸点不同，通过控制蒸馏釜温度及高沸物的采出量，不仅可保证回收高沸物的裂解率高，而且蒸馏后残渣含固量适中，对搅拌及输送装置要求低；采用自回流填料塔精馏，避免回收高沸物中夹带的固体颗粒物引起高沸裂解催化剂中毒的风险；蒸馏完成后的残渣冷却至60~100℃后排出装置，避免高温残渣直接排出装置引起火灾等事故。

附图说明

附图1为本发明的一种从有机硅渣浆中回收的装置结构图，其中：

1、塔顶冷凝器，2、填料塔分布器，3、自回流填料塔，4、回收高沸物贮槽，5、蒸馏釜搅拌，6、音叉式高低液位报警器，7、蒸馏釜，8、蒸馏釜夹套，9、冷却釜搅拌，10、冷却釜11、冷却釜夹套，12、再沸器渣浆输料管，13、冷油输料管，14、油废热输料管，15、裂解装置。

具体实施方式

实施例1

开启蒸馏釜加热装置及搅拌装置，搅拌速度约60转/分钟，开启塔顶冷凝器循环水装置，将甲基氯硅烷单体合成洗涤塔再沸器内出来的渣浆（温度200℃，含固量约25%），以0.8t/h的速率直接排入蒸馏釜中，控制蒸馏釜液位，

维持温度170℃，当填料塔塔顶分布器内出现液体时，控制高沸物采出。当高沸物采出速率为0.3t/h时，所得到的高沸物裂解率达86%，蒸馏釜液位达到高位报警后，停止蒸馏，将高温残渣排入冷却釜内冷却至60℃后排出系统，含固量约提高了15%。

实施例2

其它实施条件如同1，当高沸受槽采出速率为0.4t/h时，采出高沸物的裂解率仅为70%，排出残渣含固量提高了约25%，在排放过程中明显感觉残渣排放不通畅，阻力较大。

实施例3

其它实施条件如同1，当高沸受槽采出速率达到0.25t/h时，采出高沸物的裂解率高达90%，排出残渣含固量提高了约11.4%。

实施例4

其它实施条件如同1，控制蒸馏釜温度约180℃，当高沸受槽中高沸物采出速率为0.3t/h时，采出高沸物裂解率的约83%，排出残渣含固量提高了约15%。

实施例5

其它实施条件如同1，当控制蒸馏釜温度约165℃，当高沸受槽中高沸物采出速率为0.2t/h时，采出高沸物的裂解速率达93%，排出残渣含固量仅仅提高了约8.3%。

实施例6

一种从有机硅渣浆中回收有效高沸物的装置，包括蒸馏釜7，蒸馏釜7内设置有蒸馏釜搅拌器5，蒸馏釜7的顶部设置有自回流填料塔3，自回流填料塔3的塔顶上设置有塔顶冷凝器1；

蒸馏釜7的底部设置有冷却釜10，冷却釜10外设置有冷却釜夹套11，冷却釜10内设置有冷却釜搅拌器9，冷却釜10底部还设置有外排渣浆输料管16。

蒸馏釜7的侧壁上设置有音叉式高低液位报警器6，蒸馏釜7上部设置有冷油输料管13，下部设置有油废热输料管14；

蒸馏釜7的外壁上还设置有蒸馏釜夹套8；

蒸馏釜7的顶部还设置有再沸器渣浆输料管12。

自回流填料塔3上部还设置有填料分布器2，填料分布器2处经输料管还与回收高沸物贮槽4连接，

回收高沸物贮槽4底部经输料管还与裂解装置15连接。

Claims (5)

1.一种从有机硅渣浆中回收有效高沸物的方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）往蒸馏釜夹套内通入来自有机硅单体合成的温度为200-300℃高温导热油，经过换热后，将温度降至180-280℃，重新回到有机硅单体合成装置中使用；

（2）将有机硅单体合成洗涤塔再沸器中的高温渣浆直接排入蒸馏釜，有机硅单体合成装置中导热油排入蒸馏釜夹套中，通过夹套内导热油的换热给筒体内渣浆加热至80-200℃，同时开启蒸馏釜搅拌，通过釜内音叉式高低液位报警器控制排入釜内渣浆量至筒体体积的1/3~2/3；

（3）经导热油加热的一部分高沸物蒸发的高沸物蒸气在塔顶冷凝器内冷凝后回流到自回流填料塔中；

（4）自回流填料塔内的填料分布器内出现液位后，开启采出调节阀，回收至高沸物贮槽，将回收高沸物贮槽内的高沸物送往高沸裂解装置；

（5）蒸馏后的高温残渣排放到冷却釜中，同时，往冷却釜夹套内通入循环水并开启冷却釜搅拌当残渣温度冷却至60~100℃后外排处理。

2.根据权利要求1所述的从有机硅渣浆中回收有效高沸物，其特征在于，所述的高沸物为一种混合物，主要为四甲基二氯二硅烷和二甲基四氯二硅烷，其中，四甲基二氯二硅烷和二甲基四氯二硅烷占混合物总重量的40%-60%。

3.根据权利要求1所述的从有机硅渣浆中回收有效高沸物的方法，其特征在于，蒸馏釜的温度控制为80~200℃，压力控制为0.05~0.5MPa。

4.权利要求1或2所述的从有机硅渣浆中回收有效高沸物的装置，包括蒸馏釜（7），蒸馏釜（7）内设置有蒸馏釜搅拌器（5），其特征在于，

蒸馏釜（7）的顶部设置有自回流填料塔（3），自回流填料塔（3）的塔顶上设置有塔顶冷凝器（1）；

蒸馏釜（7）的底部设置有冷却釜（10），冷却釜（10）外设置有冷却釜夹套（11），冷却釜（10）内设置有冷却釜搅拌器（9），冷却釜（10）底部还设置有外排渣浆输料管（16）；

蒸馏釜（7）的侧壁上设置有音叉式高低液位报警器（6），蒸馏釜（7）上部设置有冷油输料管（13），下部设置有油废热输料管（14）；

蒸馏釜（7）的外壁上还设置有蒸馏釜夹套（8）；

蒸馏釜（7）的顶部还设置有再沸器渣浆输料管（12）。

5.根据权利要求3所述的从有机硅渣浆中回收有效高沸物的装置，其特征在于，

自回流填料塔（3）上部还设置有填料分布器（2），填料分布器（2）处经输料管还与回收高沸物贮槽（4）连接，

回收高沸物贮槽（4）底部经输料管还与裂解装置（15）连接。