CN105503783A - Pbt生产过程中副产物thf的提纯方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了PBT生产过程中副产物THF的提纯方法，在进入精馏塔进行精馏之前通过提取塔进行粗分离，并通过优化精馏塔的塔顶回流比、调整精馏塔内温度、压力及采出量等参数，使得THF的纯度与现有技术相比明显提升，稳定在99.97～99.99%；同时THF产品产出率与现有技术相比提高了3～5%。本发明在提纯过程中，绝大部分高低沸物均通过热媒炉焚烧，有效降低了废水的COD值，符合排放要求。

Description

PBT生产过程中副产物THF的提纯方法

技术领域

本发明涉及四氢呋喃（THF）的提纯，特别是对PBT生产过程中产生的副产物THF的提纯方法。

背景技术

采用对苯二甲酸（PTA）与丁二醇（BD）为原料，经连续法合成制备聚对苯二甲酸丁二酯（PBT）的过程中，不可避免会产生水和四氢呋喃（THF）等副产物。无论从成本还是环保角度，THF副产物都必须回收，现有技术回收得到的THF经精馏后纯度可达到99.5%。随着THF国家标准的建立与执行，加之市场上对THF纯度要求的提高，通过现有技术提纯得到的THF产品，其纯度指标难以满足国标及市场需求。因此，在不增加新的环境影响因素的前提下，如何提高PBT生产过程中副产物THF的产品纯度及提纯产出率，已成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述THF纯度较低等问题，提供一种THF提纯率及产出率均高，并且环境友好的THF的提纯方法，主要适用于对PBT生产过程中产生的副产物THF的提纯。

本发明的技术解决方案如下：

PBT生产过程中副产物THF的提纯方法，其特征在于：在待提纯粗THF进入精馏塔提纯之前，先经提取塔进行粗分离，所述提取塔是板式塔，工作时，提取塔的塔釜温度95～105℃，塔顶温度60～85℃，压力为常压；提取塔粗分离后的粗分THF气体，经提取塔上的塔顶冷凝器冷凝之后进入第一精馏塔除去水分，再经第二精馏塔除去低沸物，最后经第三精馏塔除去高沸物，得到纯度为99.97～99.99%的THF。

上述提纯方法中，待提纯粗THF经提取塔（4）粗分离后的废液，经加热换热器加热后从提取塔侧采送至热媒炉焚烧。

优选地，上述的PBT生产过程中副产物THF的提纯方法，其中：第一精馏塔是填料塔，工作时，第一精馏塔的压力为10～20kPa、塔顶温度65～75℃、塔底温度90～105℃。

再优选地，上述的PBT生产过程中副产物THF的提纯方法，其中：第二精馏塔是填料塔，工作时，第二精馏塔的压力为600～750kPa、塔顶温度130～140℃、塔底温度135～155℃，由第二精馏塔分离出的低沸物的采出流量是5～10kg/hr。所述低沸物经管道进入侧采罐，再由侧采罐进入提取塔，最后经加热换热器加热后从提取塔侧采送至热媒炉焚烧。

再优选地，上述的PBT生产过程中副产物THF的提纯方法，其中：第三精馏塔是填料塔，工作时，第三精馏塔的压力为10～20kPa、塔顶温度60～75℃、塔底温度65～80℃，由第三精馏塔分离出的高沸物的采出流量是10～20kg/hr。所述高沸物经管道进入侧采罐，再由侧采罐进入提取塔，最后经加热换热器加热后从提取塔侧采送至热媒炉焚烧。

更优选地，上述的PBT生产过程中副产物THF的提纯方法，其中：经加热换热器加热后的物质的温度在70～85℃范围内。

本发明的有益效果主要体现在：本方法在精馏之前通过提取塔进行粗分，并通过优化塔顶回流比、调整精馏塔内温度、压力及采出量等参数，①使所得THF的纯度与现有技术产品相比明显提升，稳定在99.97～99.99%，从而使THF产品符合国标优等品要求的比例由原来的60～70%上升至100%；②THF产品产出率与现有技术相比提高了3～5%；③由于绝大部分高低沸物通过热媒炉焚烧，可降低生产过程中产生废水的COD值，符合排放要求。

附图说明

图1为本发明方法实施的流程图；

图2为本发明与传统方法提纯获得的THF产品的纯度对比图。

图2当中，上面一条比较平缓的折线是采用本发明方法，下一条波动较大的折线是采用传统方法。

具体实施方式

下面结合具体实例和附图对本发明技术方案作进一步说明。所举的实施例仅是对本发明产品或方法作概括性例示，有助于更好地理解本发明。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以作出若干改进和变型，这些改进和变型也应该视为落在本发明的保护范围之内。

请参阅图1，本发明是对PBT生产过程中产生的副产物THF的提纯方法进行改进。在待提纯粗THF进入第一精馏塔1、第二精馏塔2、第三精馏塔3提纯之前，先经提取塔4进行粗分离。提取塔4采用板式塔，粗分离得到的粗分THF气体，经提取塔4上的塔顶冷凝器9冷凝后进入第一精馏塔1除去水分，再经第二精馏塔2除去低沸物，最后，经第三精馏塔3除去高沸物后得到纯度为99.97～99.99%的THF，进入THF成品罐6。

提取过程中需控制好提取塔4的塔底温度、塔顶温度以及塔顶冷凝器9的温度。一般地，塔底温度为95～105℃，塔顶温度60～85℃，压力为常压，确保THF能与其它有机物充分并有效地分离。分离后的塔底废液，经蒸汽换热器8加热至70～85℃再次从顶部返回提取塔4进行二次提取；同时，提取塔4底侧设置的侧采控制阀10保持常开状态，将塔底残余废液经侧采管线收集至侧采罐，进而送入热媒炉焚烧。该提取过程基本不产生废水，累积产生的少量废水被输送至废水池7。

经提取塔4粗分离得到的粗分THF气体，在后续精馏过程中，可以用三只填料塔作为精馏塔，并且：设置第一精馏塔1的压力为10～20kPa、塔顶温度65～75℃、塔底温度90～105℃，经第一精馏塔1分离出的废水进入废水池7；第二精馏塔2的压力为600～750kPa、塔顶温度130～140℃、塔底温度135～155℃，由第二精馏塔2分离出的低沸物的采出流量是5～10kg/hr；第三精馏塔3的压力为10～20kPa、塔顶温度60～75℃、塔底温度65～80℃，由第三精馏塔3分离出的高沸物的采出流量是10～20kg/hr。

上述低沸物和高沸物均可经管道进入侧采罐5，再由侧采罐5进入提取塔4，最后，经加热换热器8加热后从提取塔4侧采送至热媒炉焚烧。经加热换热器8加热后的物质，如上述提到的经提取塔4粗分离后的废液、第二精馏塔2分离出的低沸物和第三精馏塔3分离出的高沸物，加热后的温度在70～85℃范围内，有利于焚烧。

由此，本发明通过增设提取塔、优化塔顶回流比、调整精馏塔内温度、压力及采出量等参数，使所得THF的纯度与现有技术产品相比有了明显提升，一个月运行下来，稳定在99.97～99.99%；而采用传统方法提纯获得的THF的纯度，则在99.91～99.97%较大范围内波动。对比之下，THF产品符合国标优等品要求的比例，由原来的60～70%上升至100%，具体如图2所示。

下述以具体实例对比说明图2当中THF产品的提纯过程。

【对比例】

传统方法：只采用三只填料塔作为精馏塔串联起来进行提纯。

PBT生产过程中产生的副产物THF直接进入第一精馏塔1，工作时，压力10～20kPa，塔顶温度65～70℃，塔底温度90～100℃。第二精馏塔2的压力为600～700kPa，塔顶温度130～140℃，塔底温度135～149℃，低沸物采出流量为5～10kg/hr。第三精馏塔3的压力为10～20kPa，塔顶温度60～70℃，塔底温度65～80℃，高沸物采出流量为10～20kg/hr。

日产量为16吨，提纯后得到的THF成品的纯度为99.94%（不符合99.97～99.99%范围）。

【实施例】

本发明：先用一只板式塔作为提取塔进行粗分，然后再用三只填料塔作为精馏塔串联起来进行提纯。

PBT生产过程中产生的副产物THF先进入提取塔4，提取塔4的塔底温度为95～105℃，塔顶温度60～85℃，确保THF能与其它有机物充分并有效地分离。分离后的塔底废液，经蒸汽换热器8加热至70～85℃再次从顶部返回提取塔4进行二次提取；同时，提取塔4底侧设置的侧采控制阀10保持常开状态，将塔底残余废液经侧采管线收集至侧采罐，进而送入热媒炉焚烧。

粗分后的THF再进行三塔精馏提纯。其中，第一精馏塔1的压力为10～20kPa，塔顶温度65～75℃，塔底温度95～105℃；第二精馏塔2的压力为700～750kPa，塔顶温度130～140℃，塔底温度140～155℃，低沸物采出流量为10-20kg/hr；第三精馏塔3的压力为10～20kPa，塔顶温度65～75℃，塔底温度65～75℃，高沸物采出流量为15～30kg/hr。

日产量为16.6吨，提纯后得到的THF成品的纯度为99.98%。

Claims (8)

1.PBT生产过程中副产物THF的提纯方法，其特征在于：在待提纯粗THF进入精馏塔提纯之前，先经提取塔（4）进行粗分离，所述提取塔（4）是板式塔，工作时，提取塔（4）的塔釜温度95～105℃，塔顶温度60～85℃，压力为常压；提取塔（4）粗分离后的粗分THF气体，经提取塔（4）上的塔顶冷凝器（9）冷凝后进入第一精馏塔（1）除去水分，再经第二精馏塔（2）除去低沸物，最后经第三精馏塔（3）除去高沸物，得到纯度为99.97～99.99%的THF。

2.根据权利要求1所述的PBT生产过程中副产物THF的提纯方法，其特征在于：待提纯粗THF经提取塔（4）粗分离后的废液，经加热换热器（8）加热后从提取塔（4）侧采送至热媒炉焚烧。

3.根据权利要求1所述的PBT生产过程中副产物THF的提纯方法，其特征在于：第一精馏塔（1）是填料塔，工作时，第一精馏塔（1）的压力为10～20kPa、塔顶温度65～75℃、塔底温度90～105℃。

4.根据权利要求1所述的PBT生产过程中副产物THF的提纯方法，其特征在于：第二精馏塔（2）是填料塔，工作时，第二精馏塔（2）的压力为600～750kPa、塔顶温度130～140℃、塔底温度135～155℃，由第二精馏塔（2）分离出的低沸物的采出流量是5～10kg/hr。

5.根据权利要求4所述的PBT生产过程中副产物THF的提纯方法，其特征在于：所述低沸物经管道进入侧采罐（5）后，再由侧采罐（5）进入提取塔（4），最后经加热换热器（8）加热后从提取塔（4）侧采送至热媒炉焚烧。

6.根据权利要求1所述的PBT生产过程中副产物THF的提纯方法，其特征在于：第三精馏塔（3）是填料塔，工作时，第三精馏塔（3）的压力为10～20kPa、塔顶温度60～75℃、塔底温度65～80℃，由第三精馏塔（3）分离出的高沸物的采出流量是10～20kg/hr。

7.根据权利要求6所述的PBT生产过程中副产物THF的提纯方法，其特征在于：所述高沸物经管道进入侧采罐（5）后，再由侧采罐（5）进入提取塔（4），最后经加热换热器（8）加热后从提取塔（4）侧采送至热媒炉焚烧。

8.根据权利要求2或5或7所述的PBT生产过程中副产物THF的提纯方法，其特征在于：经加热换热器（8）加热后的物质的温度在70～85℃范围内。