CN105732411A - 一种头孢呋辛酯生产废液中二甲基乙酰胺的回收系统及其工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种头孢呋辛酯生产废液中二甲基乙酰胺的回收系统及其工艺，母液先后通过脱轻蒸馏塔、一级脱水蒸馏塔、蒸发罐、结晶釜、离心过滤、二级脱水蒸馏塔、精馏釜等设备工序处理后，从母液回收大量乙酸乙酯、异丙醇等低沸点物质，成功把DMAC、水、杂质分离，回收合格的DMAC产品，本发明的优点在于：加大一级脱水蒸馏塔的压力、增加塔底温度及蒸发罐的蒸空度，从而扩大和蒸发罐之间的温差及压差，使高温高压釜残液由压差直接压入V?1蒸发罐形成很好的闪蒸效果且减少泵设备；采用再沸器进行循环闪蒸，加快固液分离速度；采用离心过滤、滤液和精馏釜的釜残液返回蒸发罐处理，最大限度地回收DMAC。

Description

一种头孢呋辛酯生产废液中二甲基乙酰胺的回收系统及其工艺

技术领域

本发明涉及一种头孢呋辛酯生产废液回收技术领域，具体涉及头孢呋辛酸酯生产废液中二甲基乙酰胺的回收技术。

背景技术

DMAC因其是优良的化学溶剂，能够广泛地应用于医药、农药等制造行业当中，在参与生产的同时也带来了含有大量DMAC废液处理问题。

DMAC在作为化学溶剂的同时，因其特性亦可作为抑菌剂，活性污泥易被DMAC杀死，所以不能利用生化处理方法对废液处理。蒸馏是普遍使用的回收方法，但不同的方案仍然存在不同的问题。

在中国发明专利申请公布号为“CN10489484A”申请公布日为：2015年8月12日，名为《一种DMAC或DMF废液的六塔四效精馏系统及其回收方法》申请文件中包括第一浓缩塔、第二浓缩塔、第三浓缩塔、第四浓缩塔、精馏塔和脱酸塔；回收方法包括如下步骤：

(1)首先在第一浓缩塔中以塔釜温度为43～48℃脱水浓缩；

(2)然后在第二浓缩塔以塔釜温度为55～60℃脱水浓缩；

(3)接着在第三浓缩塔以塔釜温度为67～72℃进行第三次脱水浓缩；

(4)经过三次脱水浓缩后的塔釜液进入闪蒸罐中减压闪蒸实现气、液分离；

(5)气相进入第四浓缩塔以塔釜温度为79～84℃脱水，

(6)而后进入精馏塔中分离水与DMF和DMAC，最后把含大量DMF和DMAC釜液送入脱酸塔，把DMF和DMAC提纯。

上述技术中有如下问题：

1、第四浓缩塔工作的温度使进入闪蒸罐的物料低温低压，不仅需要增加泵设备成本把物料添加入闪蒸罐，还影响闪蒸效果；

2、闪蒸罐闪蒸后只对气相进行后续回收处理，液体物料并无公开相关的后续处理技术，浪费液体中的资源，回收效率不高；

针对制药行业回收生产废液中DMAC，现有另一种工艺，步骤如下：

(1)首先将含二甲基乙酰胺制药废液由母液罐用泵流加至脱轻蒸馏塔，加温蒸馏收集大部份乙酸乙酯、异丙醇等低沸点物质，至塔底温度稳定在91-92℃左右；

(2)将釜残液用泵流加至一级脱水蒸馏塔，加温蒸馏收集少部份乙酸乙酯、异丙醇等低沸点物质，常压蒸馏脱去部份水份，至塔底温103-105℃左右；

(3)用泵将釜残液泵至蒸发罐进行减压蒸馏，蒸发罐产生的水及DMA蒸汽进入二级脱水蒸馏塔进行减压蒸馏，去除大部份水份；

(4)二级脱水蒸馏塔塔底温度在90℃左右时，将釜残液泵至精馏釜，再进一步减压精馏脱水，当顶温在90℃左右，取样检测合格后收集合格二甲基乙酰胺成品。

该技术方案的缺陷：

1、脱水蒸馏塔用常压脱水，因经蒸馏后废水变稠，塔底温度需103-105℃才能蒸馏水份，且蒸馏缓慢，费时又耗能；

2、当釜残液泵至蒸发罐时不能形成很好的闪蒸效果，且未用再沸器进行循环闪蒸，造成蒸馏费时，固液分离慢，能耗较大，且额外增加了1至2台泵设备；

3、盐碴脱液时采用板框压滤，因蒸馏液黏稠，过滤难，滤液压滤不干净，部份DMAC由盐碴夹带出去，造成收率降低，盐碴后续处理困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种头孢呋辛酯生产废液中二甲基乙酰胺的回收系统及其工艺。

为了达到上述目的本发明采用如下技术方案：

一种头孢呋辛酸酯生产废液中二甲基乙酰胺的回收系统，包括母液罐，所述母液罐通过原料泵连接一脱轻蒸馏塔，所述脱轻蒸馏塔后依次连接有一级脱水蒸馏塔、蒸发罐组，所述蒸发罐组后设有2个支路，其中支路一上依次设有二级脱水蒸馏塔、中间罐、精馏釜，支路二上依次设有结晶釜、离心机、滤液罐。

进一步地，所述支路二中滤液罐的出料口连接在所述蒸发罐组上。

进一步地，所述蒸发罐组中蒸发罐的数量至少有2个，包括第一蒸发罐和第二蒸发罐。

进一步地，所述脱轻蒸馏塔、一级脱水蒸馏塔、所述蒸发罐组中每个蒸发罐均设有再沸器。

进一步地，当支路一与第一蒸发罐连通，支路二与第二蒸发罐连通时，支路二的滤液罐出口连接在第二蒸发罐上；当支路一与第二蒸发罐连通，支路二与第一蒸发罐连通时，支路二的滤液罐出口连接在第一蒸发罐上。

进一步地，所述结晶釜内设置真空。

进一步地，所述精馏釜后分开五支路，分别连接连通产品罐、过滤馏分罐、滤液贮罐、滤液罐、出水口。

一种头孢呋辛酯生产废液中二甲基乙酰胺的回收工艺，回收二甲基乙酰胺包括以下步骤：

(1)启动原料泵，把废液从母液罐泵送至脱轻蒸馏塔中，达到液位要求后加热釜温至91-92℃，收集大部分乙酸乙酯、异丙醇低沸点物质；

(2)经过步骤(1)加热后，把物料泵送至一级脱水蒸馏塔，达到液位要求后加热釜温至120～125℃，当一级脱水蒸馏塔温度稳定后，打开第一蒸发罐与二级脱水蒸馏塔之间的阀门，使第一蒸发罐的真空度与二级脱水蒸馏塔一致，待一级脱水蒸馏塔顶温度降低至90℃，把富集在其回流罐内的乙酸乙酯、异丙醇回收；

(3)打开第一脱水蒸馏塔和第一蒸发罐之间的阀门，物料因压力差被压入第一蒸发罐内，物料中的液体和残渣经第一蒸发罐再沸器的加热循环闪蒸浓缩，第一蒸发罐后，分开有支路一和支路二；

支路一：

(4.1.1)第一蒸发罐产生的水及DMAC蒸汽走支路一到二级脱水蒸馏塔进行蒸馏脱水，二级脱水蒸馏塔先以全回流操作；后在塔顶以收集回流比6：2开始采出水相；塔釜温度达到90℃时，二级脱水蒸馏塔出来的釜残液泵至中间罐内；

(4.1.2)中间罐内液体体积达到设定值后，打开中间罐和精馏釜之间的阀门，使物料进入真空的精馏釜中，精馏釜先以全回流操作，后在顶温50℃前采出的过渡馏分放入滤液贮罐中，塔顶温度达到50℃并稳定20～30min后，从塔顶采出馏分回收至过渡馏分罐中；

(4.1.3)精馏塔塔顶温度升高至90℃后，对精馏塔塔顶物料进行多次采样，当精馏塔顶DMAC含量合格后，打开产品罐进料阀门，关闭滤液贮罐进料阀，进行DMAC产品回收操作；

(4.1.4)当精馏釜塔顶没有物料采出后，结束加热，精馏釜的釜残液可回收到滤液罐中；

支路二：

(4.2.1)当第一蒸发罐内温度达到95℃且透过视镜观察第一蒸发罐内物料较浓稠时，停止加热，关闭与二级脱水蒸馏塔之间的阀门，打开第二蒸发罐与二级脱水蒸馏塔之间的阀门，切换至第二蒸发罐，使第二蒸发罐作为工作罐在支路一中蒸馏除水；

(4.2.2)把第一蒸发罐放空，罐内的物料因真空全部被吸入支路二的结晶釜内，经降温结晶，此时第一蒸发罐作为备用蒸发罐；

(4.2.3)结晶釜内的物料经离心机离心滤去盐渣，滤液进入滤液罐内，滤液罐内滤液经滤液泵回收到第一蒸发罐内；盐渣形成的滤饼另作处理；

(4.2.4)当第二蒸发罐内温度达到95℃且透过视镜观察罐内的物料较粘稠时，把第二蒸发罐切换至第一蒸发罐，由第一蒸发罐作为工作罐在支路一中蒸馏除水，第二蒸发罐作为备用蒸发罐，参照步骤(4.2.2)和步骤(4.2.3)对第二蒸发罐的物料作后续处理。

进一步地，一级脱水蒸馏塔再沸器加热蒸汽的压力为0.16～0.17MPa，塔内压力稳定在0.1MPa。

进一步地，把精馏釜的釜残液转移到滤液罐内，当第一蒸发罐作为备用蒸发罐时，滤液罐内滤液经滤液泵回收到第一蒸发罐内，当第二蒸发罐作为备用蒸发罐时，滤液罐内滤液经滤液泵回收到第二蒸发罐内。

有上述方案可知，本发明的优点在于：

1、加大一级脱水蒸馏塔的压力、增加塔底温度及蒸发罐的蒸空度，从而扩大和蒸发罐之间的温差及压差，使高温高压釜残液由压差直接压入V-1蒸发罐形成很好的闪蒸效果；

2、通过真空送料，减少泵设备；

3、采用再沸器进行循环闪蒸，加快固液分离速度；

4、采用离心过滤代替板框压滤，解决滤液压滤不干净，DMAC回收不彻底，费时费力的问题；

5、蒸发罐处理后能够把滤液进行回收处理、精馏釜处理后把釜残液回收处理能够把DMAC最大限度地实现回收。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的不当限定，在附图中：

图1是本发明系统结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此以本发明的示意性实施例及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

结合图1所示，本发明的工艺如下，

1、脱轻蒸馏塔2的开车操作：

1.1启动原料泵，把原料从母液罐1泵送至脱轻蒸馏塔2，注意进料情况，当塔釜液位达到要求液位1500mm时停止进料；

1.2打开脱轻蒸馏塔2再沸器蒸汽管线的调节阀门，设定脱轻蒸馏塔2再沸器加热釜温至91－92℃，回收大部分乙酸乙酯、异丙醇等低沸点物质，在加热过程中保证脱轻蒸馏塔2塔釜液位稳定在1500mm左右，如液位降低可打开进料阀及时补充物料，补充物料需根据第一蒸发罐41液位以调节进料流量为600－1200L/h；当塔底温度升到92℃并稳定，打开脱轻蒸馏塔2出料泵P-102，设定采出调节阀液位为1500mm,打开一级脱水蒸馏塔3进料管道阀门,脱轻蒸馏塔2塔釜开始采出，向一级脱水蒸馏塔3进料；

2、一级脱水蒸馏塔3的操作：

2.1当一级脱水蒸馏塔3塔釜液位达到1500mm时，打开一级脱水蒸馏塔3再沸器的蒸汽管线的调节阀门，设定一级脱水蒸馏塔3加热蒸汽压力为0.16－0.17MPa，给再沸器加热，保证一级脱水蒸馏塔3塔釜温度在120-125℃之间波动；塔顶蒸汽出口调节阀设定为0.1MPa，使一级脱水蒸馏塔3压力稳定在0.1MPa，当一级脱水蒸馏塔3的回流罐内回收的乙酸乙酯、异丙醇等低沸点物质有一定液位后，把一级脱水蒸馏塔3回流罐内的液位调节回流量控制在50－100L/H之间。

2.3当一级脱水蒸馏塔3塔底温度稳定在120-125℃时，打开第一蒸发罐41至二级脱水蒸馏塔5之间的阀门，使第一蒸发罐41的真空度与二级脱水蒸馏塔5保持一致，设定一级脱水蒸馏塔3采出调节阀液位为1700m m，打开一级脱水蒸馏塔3塔釜出料至蒸发罐4的阀门，高温加压的物料因一级脱水蒸馏塔3与蒸发罐4的压力差流入第一蒸发罐41，无需添加泵设备。

2.4在蒸馏过程中一级脱水蒸馏塔3的顶温会慢慢降低，当一级脱水蒸馏塔3顶温降至90℃时打开其内回流罐的采出阀，把回流罐中富集的乙酸乙酯进行回收。

3、二级脱水蒸馏塔T3操作：

3.1当蒸发罐4内有一定液位后，打开蒸发罐4夹套蒸汽管线的调节阀门，给第一蒸发罐41夹套加热，鉴于物料以高温状态进入第一蒸发罐41，闪蒸效果较低温物料更佳；

3.2当二级脱水蒸馏塔5有蒸汽进塔，塔釜液位达到1500mm时，打开蒸发器蒸汽管线的调节阀门，给蒸发器加热，注意观察二级脱水蒸馏塔5塔釜液位以便调节蒸发罐4的加热蒸汽大小保持蒸发罐4内液位一定；

二级脱水蒸馏塔5首先进行全回流操作，当二级脱水蒸馏塔5塔釜温度稳定，塔顶以收集回流比6:2开始采出水相，当二级脱水蒸馏塔5塔釜温度达到90℃时，启动二级脱水蒸馏塔5塔釜出料泵，将二级脱水蒸馏塔5釜液采出至中间罐V-303内，液位降至300mm时停止采出，关闭蒸发器蒸汽管线的调节阀门停止给蒸发器加热；

3.3当第一蒸发罐41内温度达到95℃(参考值)且通过视镜观察罐内物料较浓稠时，停止加热，关闭其与二级脱水蒸馏塔5连接的阀门及进料阀，打开第二蒸发罐42与二级脱水蒸馏塔5连接的阀门及进料阀，切换至第二蒸发罐42继续蒸馏除水；

3.4将第一蒸发罐42放空，并将罐内的物料通过真空吸入结晶釜14内，此时第一蒸发罐41作为备用蒸发罐，当物料被打到结晶釜14后，关闭进料阀门，打开搅拌电机，同时打开结晶釜夹套冷冻水阀门，给物料降温；当结晶釜14内物料稳定在设定温度后，打开结晶釜14的放料阀门通过压滤机将物料放至离心机15进行离心滤去盐渣；

3.5结晶釜14内物料经离心机15进行离心滤去盐渣后，滤液进入滤液罐12内，滤饼去相应工段处理；

3.6当结晶釜14内的物料基本被打空后，关闭结晶釜14内的搅拌电机和搅拌釜夹套的冷冻水阀门，关闭结晶釜14放料阀门，打开放空阀门，结晶釜14内压力降为常压；

3.7启动滤液泵，将滤液罐12内物料打到第一蒸发罐41内，进料完成后关闭滤液泵和相应管道的阀门；

3.8当第二蒸发罐42内温度达到95℃(参考值)且通过视镜观察罐内物料较浓稠时，切换第一蒸发罐41蒸馏脱水，第二蒸发罐作为备用罐，而后参照步骤3.4的方法第一蒸发罐开始蒸馏脱水，将第二蒸发罐的物料放空，罐内物料因真空作用被吸入结晶釜14内，结晶过滤、滤液处理等后续工序，此处不再一一赘述；

4精馏釜7的操作

4.1当中间罐6内有约3m³料后，启动精馏釜7真空系统，打开中间罐6至精馏釜7的阀门将中间罐6内物料放入精馏釜7，精馏釜7内液位达到指定液位后，打开精馏釜7蒸汽管线的调节阀门40％，给精馏釜7系统加热；

精馏釜7先进行全回流操作，当塔顶温度稳定20～30min后，打开过渡馏分罐11的进料阀及真空阀，塔顶开始采出过渡馏分，顶温50℃前采出的过渡馏分放入滤液贮罐10，塔顶温度达到50℃并稳定20～30min后，从塔顶采出馏分回收至过渡馏分罐中；

4.2随着精馏塔7塔顶的温度升高至90℃后，对塔顶物料多次取样，当精馏塔7顶DMAC含量合格后，打开其中一台产品接收罐8的进料阀门，同时关闭过渡馏分罐11的进料阀，采出合格产品；注意观察当前产品接收罐8的液位，当前产品接收罐8液位快要满时，将产品切换至另一备用产品接收罐内，达到防止物料满罐；

4.3当精馏釜7内液位较低时，缓慢减小精馏釜7蒸汽加热量或者关闭蒸汽阀门，当塔顶没有物料采出后，等系统自然降温；

4.4在每批物料操作完毕后，根据情况确定是否需要将精馏釜7釜残转移到滤液罐12内。

以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种头孢呋辛酸酯生产废液中二甲基乙酰胺的回收系统，其特征在于，包括母液罐，所述母液罐通过原料泵连接一脱轻蒸馏塔，所述脱轻蒸馏塔后依次连接有一级脱水蒸馏塔、蒸发罐组，所述蒸发罐组后设有2个支路，其中支路一上依次设有二级脱水蒸馏塔、中间罐、精馏釜，支路二上依次设有结晶釜、离心机、滤液罐。

2.如权利要求1所述的一种头孢呋辛酸酯生产废液中二甲基乙酰胺的回收系统，其特征在于，所述支路二中滤液罐的出料口连接在所述蒸发罐组上。

3.如权利要求2所述的一种头孢呋辛酸酯生产废液中二甲基乙酰胺的回收系统，其特征在于，所述蒸发罐组中蒸发罐的数量至少有2个，包括第一蒸发罐和第二蒸发罐。

4.如权利要求3所述的一种头孢呋辛酸酯生产废液中二甲基乙酰胺的回收系统，其特征在于，所述脱轻蒸馏塔、一级脱水蒸馏塔、所述蒸发罐组中每个蒸发罐均设有再沸器。

5.如权利要求3所述的一种头孢呋辛酸酯生产废液中二甲基乙酰胺的回收系统，其特征在于，当支路一与第一蒸发罐连通，支路二与第二蒸发罐连通时，支路二的滤液罐出口连接在第二蒸发罐上；当支路一与第二蒸发罐连通，支路二与第一蒸发罐连通时，支路二的滤液罐出口连接在第一蒸发罐上。

6.如权利要求3所述的一种头孢呋辛酸酯生产废液中二甲基乙酰胺的回收系统，其特征在于，所述结晶釜内设置真空。

7.如权利要求3所述的一种头孢呋辛酸酯生产废液中二甲基乙酰胺的回收系统，其特征在于，所述精馏釜后分开五支路，分别连接连通产品罐、过滤馏分罐、滤液贮罐、滤液罐、出水口。

8.一种头孢呋辛酯生产废液中二甲基乙酰胺的回收工艺，其特征在于，回收二甲基乙酰胺包括以下步骤：

(1)启动原料泵，把废液从母液罐泵送至脱轻蒸馏塔中，达到液位要求后加热釜温至91-92℃，收集大部分乙酸乙酯、异丙醇低沸点物质；

(2)经过步骤(1)加热后，把物料泵送至一级脱水蒸馏塔，达到液位要求后加热釜温至120～125℃，当一级脱水蒸馏塔温度稳定后，打开第一蒸发罐与二级脱水蒸馏塔之间的阀门，使第一蒸发罐的真空度与二级脱水蒸馏塔一致，待一级脱水蒸馏塔顶温度降低至90℃，把富集在其回流罐内的乙酸乙酯、异丙醇回收；

(3)打开第一脱水蒸馏塔和第一蒸发罐之间的阀门，物料因压力差被压入第一蒸发罐内，物料中的液体和残渣经第一蒸发罐再沸器的加热循环闪蒸浓缩，第一蒸发罐后，分开有支路一和支路二；

支路一：

(4.1.1)第一蒸发罐产生的水及DMAC蒸汽走支路一到二级脱水蒸馏塔进行蒸馏脱水，二级脱水蒸馏塔先以全回流操作；后在塔顶以收集回流比6：2开始采出水相；塔釜温度达到90℃时，二级脱水蒸馏塔出来的釜残液泵至中间罐内；

(4.1.2)中间罐内液体体积达到设定值后，打开中间罐和精馏釜之间的阀门，使物料进入真空的精馏釜中，精馏釜先以全回流操作，后在顶温50℃前采出的过渡馏分放入滤液贮罐中，塔顶温度达到50℃并稳定20～30min后，从塔顶采出馏分回收至过渡馏分罐中；

(4.1.3)精馏塔塔顶温度升高至90℃后，对精馏塔塔顶物料进行多次采样，当精馏塔顶DMAC含量合格后，打开产品罐进料阀门，关闭滤液贮罐进料阀，进行DMAC产品回收操作；

(4.1.4)当精馏釜塔顶没有物料采出后，结束加热，精馏釜的釜残液可回收到滤液罐中；

支路二：

(4.2.1)当第一蒸发罐内温度达到95℃且透过视镜观察第一蒸发罐内物料较浓稠时，停止加热，关闭与二级脱水蒸馏塔之间的阀门，打开第二蒸发罐与二级脱水蒸馏塔之间的阀门，切换至第二蒸发罐，使第二蒸发罐作为工作罐在支路一中蒸馏除水；

(4.2.2)把第一蒸发罐放空，罐内的物料因真空全部被吸入支路二的结晶釜内，经降温结晶，此时第一蒸发罐作为备用蒸发罐；

(4.2.3)结晶釜内的物料经离心机离心滤去盐渣，滤液进入滤液罐内，滤液罐内滤液经滤液泵回收到第一蒸发罐内；盐渣形成的滤饼另作处理；

(4.2.4)当第二蒸发罐内温度达到95℃且透过视镜观察罐内的物料较粘稠时，把第二蒸发罐切换至第一蒸发罐，由第一蒸发罐作为工作罐在支路一中蒸馏除水，第二蒸发罐作为备用蒸发罐，参照步骤(4.2.2)和步骤(4.2.3)对第二蒸发罐的物料作后续处理。

9.根据权利要求7所述一种头孢呋辛酯生产废液中二甲基乙酰胺的回收工艺，其特征在于，一级脱水蒸馏塔再沸器加热蒸汽的压力为0.16～0.17MPa，塔内压力稳定在0.1MPa。

10.根据权利要求7所述一种头孢呋辛酯生产废液中二甲基乙酰胺的回收工艺，其特征在于，把精馏釜的釜残液转移到滤液罐内，当第一蒸发罐作为备用蒸发罐时，滤液罐内滤液经滤液泵回收到第一蒸发罐内，当第二蒸发罐作为备用蒸发罐时，滤液罐内滤液经滤液泵回收到第二蒸发罐内。