CN110357802B - 一种生产对位芳纶的洗涤液废液中溶剂回收工艺 - Google Patents

一种生产对位芳纶的洗涤液废液中溶剂回收工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN110357802B
CN110357802B CN201810252704.6A CN201810252704A CN110357802B CN 110357802 B CN110357802 B CN 110357802B CN 201810252704 A CN201810252704 A CN 201810252704A CN 110357802 B CN110357802 B CN 110357802B
Authority
CN
China
Prior art keywords
tower
nmp
waste liquid
extraction
extracting agent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810252704.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110357802A (zh
Inventor
杨勇
朱志亮
周美进
黄前程
邓飞
殷红燕
梁园
李武东
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Petroleum and Chemical Corp
Shanghai Research Institute of Chemical Industry SRICI
Sinopec Yizheng Chemical Fibre Co Ltd
Original Assignee
China Petroleum and Chemical Corp
Shanghai Research Institute of Chemical Industry SRICI
Sinopec Yizheng Chemical Fibre Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Petroleum and Chemical Corp, Shanghai Research Institute of Chemical Industry SRICI, Sinopec Yizheng Chemical Fibre Co Ltd filed Critical China Petroleum and Chemical Corp
Priority to CN201810252704.6A priority Critical patent/CN110357802B/zh
Publication of CN110357802A publication Critical patent/CN110357802A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110357802B publication Critical patent/CN110357802B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D207/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
    • C07D207/02—Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom
    • C07D207/18—Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom having one double bond between ring members or between a ring member and a non-ring member
    • C07D207/22—Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom having one double bond between ring members or between a ring member and a non-ring member with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D207/24—Oxygen or sulfur atoms
    • C07D207/26—2-Pyrrolidones
    • C07D207/263—2-Pyrrolidones with only hydrogen atoms or radicals containing only hydrogen and carbon atoms directly attached to other ring carbon atoms
    • C07D207/267—2-Pyrrolidones with only hydrogen atoms or radicals containing only hydrogen and carbon atoms directly attached to other ring carbon atoms with only hydrogen atoms or radicals containing only hydrogen and carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Extraction Or Liquid Replacement (AREA)

Abstract

本发明提供了一种生产对位芳纶的洗涤液废液中溶剂回收工艺，废液在萃取塔中与萃取剂连续逆流接触进行传质，将废液中的NMP萃取出来；包含萃取剂、NMP、无机盐和水的萃取相进入脱溶塔，经精馏分离脱除萃取剂，得到的萃取剂回到萃取塔循环使用；脱溶塔得到的NMP、无机盐和水的混合液在蒸发器中部分气化，脱除无机盐，含有盐分的蒸发残液回到萃取塔，重新萃取NMP循环回收；蒸发器流出的气相出料进入脱水塔精馏分离，NMP由脱水塔侧线汽相采出。本发明设计萃取加精馏的耦合工艺，从洗涤废液中回收NMP，获得聚合级NMP产品，且NMP的回收率在99%以上，并使得洗涤废液中有机物含量降低至1500ppm以下，萃取剂含量小于10ppm；与常规萃取蒸馏工艺相比，蒸汽消耗为1.1~1.7吨蒸汽/吨产品。

Description

一种生产对位芳纶的洗涤液废液中溶剂回收工艺
技术领域
本发明涉及一种对位芳纶，具体涉及一种溶剂回收工艺。
背景技术
对位芳纶又名芳纶1414，全名为聚对苯二甲酰对苯二胺(poly-p-phenyleneterephthamide)，国外商品名Kevlar，是由对苯二胺与对苯二甲酰氯缩合聚合而成的全对位聚芳酰胺。
在对位芳纶的生产中需要用到大量的洗涤液，洗涤过程中形成含有NMP（N-甲基吡咯烷酮）、水、盐及少量萃取剂的洗涤液废液，据统计每生产1吨对位芳纶将产生34吨以上的废水，其中含有12吨的NMP溶剂。大量含溶剂废液直接排放不符合环保要求，且造成大量溶剂浪费，使得运行成本急剧升高。从环保及经济性考虑，必须对洗涤废液中NMP溶剂进行回收，以循环使用。因此溶剂回收技术是对位芳纶工业化装置中重要组成部分，是制约对位芳纶工业化的瓶颈之一。如采用传统的蒸发蒸馏工艺处理洗液废液，可以获得一定收率和纯度的NMP产品。但原料中盐含量较高，在蒸发过程中会产生大量含盐NMP残液，造成NMP的回收率较低，且直接蒸发脱除废液中的水份能耗较高。
发明内容
发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种生产对位芳纶的洗涤液废液中溶剂回收工艺，对位芳纶生产过程中有效地提高了NMP的循环利用率，降低了生产成本，实现了资源再利用，减少了污染。
技术方案：一种生产对位芳纶的洗涤液废液中溶剂回收工艺，包括以下步骤：
（1）萃取脱水脱盐：废液在萃取塔中与萃取剂连续逆流接触进行传质，将废液中的NMP萃取出来；
（2）脱溶塔脱溶：包含萃取剂、NMP、无机盐和水的萃取相进入脱溶塔，经精馏分离脱除萃取剂，得到的萃取剂回到萃取塔循环使用；
（3）蒸发器脱盐：脱溶塔得到的NMP、无机盐和水的混合液在蒸发器中部分气化，脱除无机盐，含有盐分的蒸发残液回到萃取塔，重新萃取NMP循环回收；
（4）脱水塔脱水：蒸发器流出的气相出料进入脱水塔精馏分离，NMP由脱水塔侧线汽相采出。
进一步，步骤（1）萃取剂与废液的体积添加比例为0.3~3。
进一步，所述萃取剂为为烃类、卤代烃类或酮类溶剂。
进一步，所述萃取塔的操作压力为常压，操作温度为30~50℃。
进一步，所述脱溶塔的操作压力为常压，操作温度为60~135℃。
进一步，所述蒸发器的操作压力为负压，操作温度为70~130℃。
进一步，所述脱水塔的操作压力为负压，操作温度为80~140℃。
进一步，萃取相在被送至脱溶塔的过程中经换热，并升温至80℃，其中萃取相与脱溶塔塔顶汽相进行热交换。
发明原理：首先，通过萃取剂萃取废液中的NMP，实现NMP与水、盐分的分离；随后，利用精馏原理完成萃取剂的回收和NMP产品的精制，设置两塔流程分别实现萃取相中NMP的脱溶和脱水。在脱溶塔中完成萃取相中氯仿溶剂的脱除，得到高浓度萃取剂氯仿，去萃取塔作为萃取剂循环使用，在脱水塔完成对水分的脱除。
本发明萃取加精馏的耦合工艺，利用精馏原理完成萃取剂的回收和NMP产品的精制，包括：①脱溶塔脱溶：包含萃取剂、NMP、无机盐和水的萃取相进入脱溶塔，经精馏分离脱除萃取剂，得到的萃取剂回到萃取塔循环使用；②蒸发器脱盐：脱溶塔得到的NMP、无机盐和水的混合液在蒸发器中部分气化，脱除无机盐，含有盐分的蒸发残液回到萃取塔，重新萃取NMP循环回收；③脱水塔脱水：蒸发器流出的气相出料进入脱水塔精馏分离，NMP由脱水塔侧线汽相采出。
有益效果：本发明选择氯仿做萃取剂萃取废液中的NMP，实现NMP与水、盐分的分离，其次利用精馏原理完成萃取剂的回收和NMP产品的精制，设置两塔流程分别实现萃取相中NMP的脱溶和脱水，在脱溶塔中完成萃取相中氯仿溶剂的脱除，得到高浓度萃取剂氯仿，去萃取塔作为萃取剂循环使用，在脱水塔完成对水分的脱除，得到满足纯度要求的NMP产品。
本发明设计萃取加精馏的耦合工艺，从洗涤废液中回收NMP，获得聚合级NMP产品，且NMP的回收率在99%以上，并使得洗涤废液中有机物含量降低至1500ppm以下，萃取剂含量小于10ppm；与常规萃取蒸馏工艺相比，蒸汽消耗为1.1~1.7吨蒸汽/吨产品。
主体设备包括脱溶塔、脱水塔及一台蒸发器，将萃取相逐步经过脱溶、脱盐、脱水三个工序分离得到NMP产品，NMP产品由脱水塔侧线汽相采出，实现了资源再利用，降低了生产成本；含盐蒸发残液去萃取塔，由萃余相将残液中的盐带出系统，残液中的NMP进入萃取相得以循环回收，提高了溶剂的回收率，减少了污染。
附图说明
图1为本发明工艺流程图。
具体实施方式
下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
实施例：本发明一种生产对位芳纶的洗涤液废液中溶剂回收工艺，采用多塔连续操作，所采用的设备主要包括萃取塔、脱溶塔、蒸发器和脱水塔四个部分，脱溶塔和脱水塔为内装高效规整填料的填料塔，如图1所示。
本发明要处理的物料为对位芳纶生产工艺过程中产生的洗涤废液，由NMP、水、CaCl2、NaCl及微量HCl组成，其中NMP含量在20~60%之间、盐含量在1~5%左右、其余主要为水。通过对洗液废液进行脱盐脱水处理，获得可供循环使用的NMP产品。具体操作如下：
（1）萃取脱水脱盐
由于氯仿（CHCl3）与NMP及H2O之间相互溶解特性差异较大，故采用氯仿作为萃取剂，将NMP从物料中萃取分离。
设置萃取塔，废液和萃取剂分别从萃取塔的下部和上部进塔，两者接触进行萃取，通过萃取剂萃取废液中的NMP，实现NMP与水、盐的分离。萃余相为大量水和无机盐和少量萃取剂，从塔顶流出进入萃余相槽；萃取相从塔底流出进入萃取相槽，萃取相主要组分为NMP、CHCl3及少量盐和水，去脱溶塔回收萃取剂。
（2）脱溶塔脱溶
萃取相从萃取相槽中流出进入脱溶塔的中部进塔进行精馏分离，脱溶塔塔顶得到高浓度萃取剂和水，流回萃取塔从上部进塔，作为萃取剂回用；脱去溶剂的萃取相废液主要含有NMP、水及少量的盐（CaCl2，NaCl），从脱溶塔底部出塔，进入蒸发器脱盐。
具体的，脱溶塔塔顶物料分别经过预热器与萃取相换热、冷凝器冷凝，水相经过水槽被回流泵送至脱溶塔顶回流，液相物料进入分层器、经过分层器的分层，油相从分层器底部流出，进萃取剂缓冲槽后流入萃取剂中间槽，再与萃取剂一起被溶剂泵送至冷却器冷却降温后，从萃取塔上部进塔，再对物料进行萃取。
（3）蒸发器脱盐
设置蒸发器用于NMP溶剂中盐分的脱除。脱除萃取剂后的萃取相废液经过进料泵被送入汽相槽，汽相槽与蒸发器组成了连通器，进入蒸发器后被加热部分气化，汽相物料以NMP为主，含有少量水等轻组分以及夹带的微量盐，经过汽相槽从脱水塔的中部进入脱水塔；含有一定量盐分和NMP的蒸发残液回到萃取塔，在萃取塔中进一步萃取。
（4）脱水塔脱水
设置脱水塔脱除NMP中的水及其他轻组分。溶剂脱水过程为负压操作。蒸发器气相出料经脱水塔精馏分离，NMP产品由脱水塔侧线汽相采出，少量废水（水分及其他轻组分）从塔顶采出，未能汽化的盐在蒸发器的底部浓缩排出，被送至萃取塔进料或送至原料槽。
按照上述工艺流程，进行三组实施例，各实施例操作条件为：
① 萃取剂与废液的体积添加比例为1.65；
萃取过程：常压，温度30~50℃；
脱溶过程：常压，温度60~135℃；
蒸发过程：30 mmHg（绝压），温度70~100℃；
脱水过程：35 mmHg（绝压），温度80~100℃。
② 萃取剂与废液的体积添加比例为0.3；
萃取过程：常压，温度30~50℃；
脱溶过程：常压，温度60~135℃；
蒸发过程：70 mmHg（绝压），温度100~110℃；
脱水过程：72.5 mmHg（绝压），温度100~120℃。
③ 萃取剂与废液的体积添加比例为3；
萃取过程：常压，温度30~50℃；
脱溶过程：常压，温度60~135℃；
蒸发过程：110 mmHg（绝压），温度110~130℃
脱水过程：110 mmHg（绝压），温度120~140℃。
上述实施例中，从洗涤废液中回收NMP，获得聚合级NMP产品，且NMP的回收率达到99%以上，洗涤废液中有机物含量降低至1000~1400 ppm，萃取剂含量为5~9ppm；蒸汽消耗为1.1~1.5吨蒸汽/吨产品，与常规精馏工艺相比，实现节能35~52%。
本发明中涉及的%如无特殊说明外，均指的是重量百分比。

Claims (7)

1.一种生产对位芳纶的洗涤液废液中溶剂回收工艺，其特征在于：包括以下步骤：
（1）萃取脱水脱盐：废液在萃取塔中与萃取剂连续逆流接触进行传质，将废液中的NMP萃取出来；
（2）脱溶塔脱溶：包含萃取剂、NMP、无机盐和水的萃取相进入脱溶塔，经精馏分离脱除萃取剂，得到的萃取剂回到萃取塔循环使用；
（3）蒸发器脱盐：脱溶塔得到的NMP、无机盐和水的混合液在蒸发器中部分气化，脱除无机盐，含有盐分的蒸发残液回到萃取塔，重新萃取NMP循环回收；所述蒸发过程的条件为：绝压30 mmHg，温度70~100℃；或者，绝压为70 mmHg，温度100~110℃；或者绝压为110 mmHg，温度110~130℃；
（4）脱水塔脱水：蒸发器流出的气相出料进入脱水塔精馏分离，NMP由脱水塔侧线汽相采出。
2.根据权利要求1所述的生产对位芳纶的洗涤液废液中溶剂回收工艺，其特征在于：步骤（1）萃取剂与废液的体积添加比例为0.3~3。
3.根据权利要求1或2所述的生产对位芳纶的洗涤液废液中溶剂回收工艺，其特征在于：所述萃取剂为烃类、卤代烃类或酮类溶剂。
4.根据权利要求1所述的生产对位芳纶的洗涤液废液中溶剂回收工艺，其特征在于：所述萃取塔的操作压力为常压，操作温度为30~50℃。
5.根据权利要求1所述的生产对位芳纶的洗涤液废液中溶剂回收工艺，其特征在于：所述脱溶塔的操作压力为常压，操作温度为60~135℃。
6.根据权利要求1所述的生产对位芳纶的洗涤液废液中溶剂回收工艺，其特征在于：所述脱水塔的操作压力为负压，操作温度为80~140℃。
7.根据权利要求1所述的生产对位芳纶的洗涤液废液中溶剂回收工艺，其特征在于：萃取相在被送至脱溶塔的过程中经换热，并升温至80℃，其中萃取相与脱溶塔塔顶汽相进行热交换。
CN201810252704.6A 2018-03-26 2018-03-26 一种生产对位芳纶的洗涤液废液中溶剂回收工艺 Active CN110357802B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810252704.6A CN110357802B (zh) 2018-03-26 2018-03-26 一种生产对位芳纶的洗涤液废液中溶剂回收工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810252704.6A CN110357802B (zh) 2018-03-26 2018-03-26 一种生产对位芳纶的洗涤液废液中溶剂回收工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110357802A CN110357802A (zh) 2019-10-22
CN110357802B true CN110357802B (zh) 2023-02-03

Family

ID=68211994

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810252704.6A Active CN110357802B (zh) 2018-03-26 2018-03-26 一种生产对位芳纶的洗涤液废液中溶剂回收工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110357802B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111072053B (zh) * 2019-11-13 2022-09-09 中化高性能纤维材料有限公司 一种对位芳纶溶剂回收过程中萃余液的处理方法
CN111454449B (zh) * 2020-05-20 2022-08-05 宁夏泰和芳纶纤维有限责任公司 一种合成ppta用溶剂体系回收循环利用的方法
CN114276269A (zh) * 2021-12-29 2022-04-05 烟台国邦化工机械科技有限公司 一种纤维生产中废水的资源化处理方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1445266A (zh) * 2002-03-20 2003-10-01 自贡鸿鹤化工股份有限公司 聚苯硫醚生产用溶剂的回收方法
CN201089749Y (zh) * 2007-04-16 2008-07-23 常熟市贝斯特皮革有限公司 聚对苯二甲酰对苯二胺聚合用溶剂回收装置
CN101289548A (zh) * 2007-04-16 2008-10-22 常熟市贝斯特皮革有限公司 聚对苯二甲酰对苯二胺聚合用溶剂回收新方法
CN101550233A (zh) * 2008-04-03 2009-10-07 中国神马集团有限责任公司 工业合成ppta用溶剂-助溶剂的连续回收利用方法
CN102115454A (zh) * 2010-01-06 2011-07-06 中国石油化工股份有限公司 含n-甲基吡咯烷酮溶液的分离与提纯方法
CN103980145A (zh) * 2014-05-28 2014-08-13 深圳市灿森科技有限公司 一种不含盐间位芳纶生产过程中废液的回收方法
CN104803870A (zh) * 2015-04-29 2015-07-29 浙江大学 一种复合溶剂从水溶液中萃取回收酰胺的方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1445266A (zh) * 2002-03-20 2003-10-01 自贡鸿鹤化工股份有限公司 聚苯硫醚生产用溶剂的回收方法
CN201089749Y (zh) * 2007-04-16 2008-07-23 常熟市贝斯特皮革有限公司 聚对苯二甲酰对苯二胺聚合用溶剂回收装置
CN101289548A (zh) * 2007-04-16 2008-10-22 常熟市贝斯特皮革有限公司 聚对苯二甲酰对苯二胺聚合用溶剂回收新方法
CN101550233A (zh) * 2008-04-03 2009-10-07 中国神马集团有限责任公司 工业合成ppta用溶剂-助溶剂的连续回收利用方法
CN102115454A (zh) * 2010-01-06 2011-07-06 中国石油化工股份有限公司 含n-甲基吡咯烷酮溶液的分离与提纯方法
CN103980145A (zh) * 2014-05-28 2014-08-13 深圳市灿森科技有限公司 一种不含盐间位芳纶生产过程中废液的回收方法
CN104803870A (zh) * 2015-04-29 2015-07-29 浙江大学 一种复合溶剂从水溶液中萃取回收酰胺的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110357802A (zh) 2019-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110357802B (zh) 一种生产对位芳纶的洗涤液废液中溶剂回收工艺
CN108276302B (zh) 一种dmac、dmf或dmso废液脱水精制回收工艺及系统
CN103224456B (zh) 一种渗透汽化法精制乙腈的工艺及装置
CN101550233B (zh) 工业合成ppta用溶剂-助溶剂的连续回收利用方法
CN109761425B (zh) 一种含盐溶液中nmp的分离及回收系统
CN103408514A (zh) 一种渗透汽化法回收四氢呋喃的工艺及装置
US2350609A (en) Furfural purification
CN109134339B (zh) 一种对位芳纶纤维生产用溶剂回收方法
CN102875468A (zh) 一种环己酮肟气相重排生产己内酰胺的方法
CN104926690B (zh) 一种用于头孢曲松钠合成中乙腈的回收精制方法及装置
CN102824751B (zh) 一种甲苯-聚乙烯混合液的蒸馏分离回收方法及所用设备
CN104803870A (zh) 一种复合溶剂从水溶液中萃取回收酰胺的方法
CN107032555A (zh) 一种处理含油煤气化废水的方法
CN112142618A (zh) 一种低浓度二甲基甲酰胺废水回收系统及方法
CN101457414A (zh) 在对位芳纶生产过程中回收溶剂nmp的方法
CN109761872A (zh) 一种nmp离心萃取提纯装置及提纯方法
CN110563998A (zh) 芳纶溶剂回收及萃取剂再生方法
CN110563999A (zh) 一种芳纶溶剂膜萃取分离方法
CN101255122A (zh) 一种从纺丝废水中提纯二甲基乙酰胺的方法
CN115672222A (zh) 一种三氯蔗糖生产中氯化中和液预处理及溶剂回收的装置及方法
CN110372560B (zh) 对位芳纶生产过程中溶剂nmp的回收方法
CN104151137A (zh) 高压常压双塔精馏分离正丁醇和mibk共沸物系的方法
CN204727810U (zh) 一种用于头孢曲松钠合成中乙腈的回收精制装置
CN103087348A (zh) 一种对位芳纶树脂洗涤滤液的回收装置和它的回收方法
CN113813625A (zh) Mvr与回收塔结合用于淡酒精回收的装置和方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant