CN110564440B - Bdo焦油回收系统及工艺 - Google Patents
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Abstract
一种BDO焦油回收系统，包括缓冲罐、蒸发器、第一冷凝器、粗品储罐、精馏塔、再沸器、第二冷凝器、第三冷凝器、回流储罐、成品储罐，缓冲罐通过第一管路对蒸发器供料，蒸发器的排汽口通过第二管路与第一冷凝器连接，第一冷凝器通过第三管路与粗品储罐连接，粗品储罐通过第四管路与精馏塔连接，精馏塔通过第五管路与第二冷凝器连接，第二冷凝器与第三冷凝器串连，第三冷凝器通过第六管路与回流储罐连接，回流储罐通过第七管路与成品储罐连接，该第七管路上设有第三输送泵、第一阀门，还包括第八管路，第八管路的上游端与第七管路并联，第八管路的下游端与精馏塔的侧壁上部连接，第八管路上设有第二阀门。
Description
技术领域
本发明涉及化工领域，特别涉及一种BDO焦油回收系统及工艺。
背景技术
BDO，即1,4丁二醇，是重要的化工原料。BDO装置正常生产过程中，产生的副产品及废液主要包括BDO焦油(含BDO、THF、甲醇、丁醇、乙醇等)、粗丁醇(主要含甲醇、丁醇、丙醇等)。目前，这些副产品的处理方法绝大多数是采用焚烧，经济效益较低，严重浪费资源，且不符合环保要求。
因此，如何高效回收利用这些副产，是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的之一是针对现有技术的不足，提供一种BDO焦油回收系统，其操作简单、安全性高，改造投资小且具有良好的经济效益，能彻底解决生产企业因产生废液而带来的环保压力，还具有环保的优势。
本发明的目的之二是提供采用上述回收系统回收BDO焦油的工艺，该工艺操作简单、运行参数温和，能有效回收BDO焦油。
实现本发明目的之一的技术方案是：一种BDO焦油回收系统，包括缓冲罐、蒸发器、第一冷凝器、粗品储罐、精馏塔、再沸器、第二冷凝器、第三冷凝器、回流储罐，以及成品储罐，所述缓冲罐的进料口用于与BDO焦油源连接，缓冲罐的排料口通过第一管路对蒸发器供料，该第一管路上设有第一输送泵，所述蒸发器的排汽口通过第二管路与第一冷凝器连接，第一冷凝器的排液口通过第三管路与粗品储罐连接，所述粗品储罐通过第四管路与精馏塔的进料口连接，该第四管路上设有第二输送泵，所述精馏塔的塔顶排汽口通过第五管路与第二冷凝器连接，第二冷凝器与第三冷凝器串连，第三冷凝器的排液口通过第六管路与回流储罐连接，所述回流储罐通过第七管路与成品储罐连接，该第七管路上设有第三输送泵、第一阀门，第一阀门位于第三输送泵的下游，还包括第八管路，所述第八管路的上游端与第七管路并联，位于第三输送泵和第一阀门之间，第八管路的下游端与精馏塔的侧壁上部连接，第八管路上设有第二阀门，所述再沸器的进料口与精馏塔的底部连接，再沸器的出料口与精馏塔的侧壁中部连接。
还包括残液储罐，所述残液储罐的进料口与蒸发器的排液口连接，残液储罐对焚烧炉供料。
所述残液储罐通过第九管路与第一管路并联，位于第一输送泵的下游，所述第九管路上设有第四输送泵。
还包括冷凝液缓冲罐，所述冷凝液缓冲罐连通第一冷凝器和粗品储罐，冷凝液缓冲罐和粗品储罐之间设有第五输送泵，所述冷凝液缓冲罐与真空系统连接。
所述第四管路上设有预热器，该预热器位于第二输送泵的下游。
所述回流储罐与真空系统连接。
所述第一阀门、第二阀门均为流量调节阀。
实现本发明目的之二的技术方案是：采用上述任一BDO焦油回收系统回收BDO焦油的工艺，具有以下步骤：
1)BDO焦油进入缓冲罐中，经缓冲后，由第一输送泵泵入蒸发器；
2)蒸发器的加热夹层通入2.0MPa蒸汽作为加热介质，在真空状态下蒸发处理BDO焦油；
3)蒸发器的排汽口排出汽相，经第一冷凝器冷凝后，由第一冷凝器的排液口排出不凝性气体和BDO冷凝液至粗品储罐；
4)粗品储罐内的BDO冷凝液经第二输送泵泵入精馏塔，精馏塔上部温度为144-146℃，精馏塔下部温度为169-171℃，精馏塔的压力为-94.8KPa，再沸器的温度为172-173℃，精馏塔塔顶排汽口排出的汽相经第二冷凝器、第三冷凝器冷却呈液态后，排入回流储罐；
5)开启第三输送泵，且调节第一阀门、第二阀门的开度，使回流储罐内的部分液相回流至精馏塔，回流比为1：3，余下的部分液相输送至成品储罐，静置，得到回收产品。
步骤4)精馏塔间断排出的焦油、高沸物送入焚烧炉焚烧处理。
采用上述技术方案具有以下有益效果：
1、BDO焦油回收系统包括缓冲罐、蒸发器、第一冷凝器、粗品储罐、精馏塔、再沸器、第二冷凝器、第三冷凝器、回流储罐，以及成品储罐，其中，缓冲罐用于缓冲BDO焦油，蒸发器用于初步分离BDO焦油，精馏塔用于精细分离BDO焦油。所述缓冲罐的进料口用于与BDO焦油源连接，缓冲罐的排料口通过第一管路对蒸发器供料，该第一管路上设有第一输送泵，待分离回收的BDO焦油经缓冲后，匀速进入蒸发器，保证蒸发器正常作业，提供稳定的初步分离环境。所述蒸发器的排汽口通过第二管路与第一冷凝器连接，第一冷凝器的排液口通过第三管路与粗品储罐连接，BDO焦油经蒸发器初步分离后，由蒸发器排出的汽相主要是BDO，以及少量的焦油、甲酸钠及高沸物，这些汽相经冷却呈液态后，用于再次精细分离。所述粗品储罐通过第四管路与精馏塔的进料口连接，该第四管路上设有第二输送泵，所述精馏塔的塔顶排汽口通过第五管路与第二冷凝器连接，第二冷凝器与第三冷凝器串连，第三冷凝器的排液口通过第六管路与回流储罐连接，粗品储罐内的液相作为精馏塔的原料，在精馏塔内再次精细分离，由精馏塔排出的汽相主要是BDO，纯度达到99.13％以上，杂质为极少量的焦油、甲酸钠和高沸物，满足对外销售的标准，可用于对外直接销售。所述回流储罐通过第七管路与成品储罐连接，该第七管路上设有第三输送泵、第一阀门，第一阀门位于第三输送泵的下游端，还包括第八管路，所述第八管路的上游端与第七管路并联，位于第三输送泵和第一阀门之间，第八管路的下游端与精馏塔的侧壁上部连接，第八管路上设有第二阀门，通过调节第一阀门、第二阀门的开度，快速、便捷的实现调节精馏塔回流比的目的，进一步提高精馏得到的BDO产品的纯度。所述再沸器的进料口与精馏塔的底部连接，再沸器的出料口与精馏塔的侧壁中部连接，再沸器与精馏塔配合作业，对精馏塔提供所需的热量，此外，再沸器的出料口与精馏塔侧壁中部连接，再沸器排出的汽相、液相混合物返回精馏塔，其中的液相随精馏塔中的汽相排出，其中的液相与精馏塔内上升的汽相逆流接触，还进一步提高了汽相的纯度。
2、本发明还设置有残液储罐，残液储罐的进料口与蒸发器的排液口连接，残液储罐对焚烧炉供料，残液储罐通过第九管路与第一管路并联，位于第一输送泵的下游，所述第九管路上设有第四输送泵，蒸发器底部排出的残液为BDO、焦油、甲酸钠、高沸物以及氢氧化钠等的粘稠混合物，进入残液储罐后，一部分残液通过第四输送泵返回蒸发器，提高残液的利用率，当残液中BDO含量低至无回收价值后，对外排出至焚烧炉进行焚烧处理。
3、第四管路上设有预热器，该预热器位于第二输送泵的下游，使进入精馏塔的原料预升温，降低精馏塔负荷，且避免进入精馏塔的原料爆沸，利于组分分离。
4、本发明工艺中，BDO焦油经缓冲后，泵入蒸发器进行初步分离，保持进入蒸发器的原料流速稳定，提供稳定的初步分离环境，且将蒸发器设置为真空状态，有利于BDO焦油中的BDO组分分离出，而BDO焦油中的一些重组分，如焦油、高沸物保留，提高BDO组分的分离效率。经初步分离得到的汽相，冷凝后，得到的BDO冷凝液在精馏塔中再次进行分离，且设置精馏塔的上部温度为144-146℃，下部温度为169-171℃，压力为-94.8KPa，在此压力下，BDO(1,4-丁二醇)的沸点约为169-171℃，而BDO冷凝液中的少量的其他组分，如甲酸钠、焦油的沸点均远离169-171℃区间，可有效保证BDO组分的高效分离，而其他杂质则保留在底液中，使精馏塔排出的汽相中BDO组分纯度可达到99.13％，而其他杂质，如焦油的含量低至0.43％，甲酸钠的含量低至0.42％，高沸物的含量低至0.02％。
5、本发明通过控制第一阀门、第二阀门的开度，控制精馏塔的回流比为1：3，经申请人试验发现，在此回流比条件下，精馏所需能耗较小，且BDO组分的纯度较高，满足企业实际需求。
下面结合附图和具体实施方式作进一步的说明。
附图说明
图1为本发明的连接示意图。
附图中，1为缓冲罐，2为蒸发器，3为第一冷凝器，4为粗品储罐，5为精馏塔，6为再沸器，7为第二冷凝器，8为第三冷凝器，9为回流储罐，10为成品储罐，11为残液储罐，12为冷凝液缓冲罐，13为预热器，a为第一阀门，b为第二阀门，A为第一输送泵，B为第二输送泵，C为第三输送泵，D为第四输送泵，E为第五输送泵，101为第一管路，102为第二管路，103为第三管路，104为第四管路，105为第五管路，106为第六管路，107为第七管路，108为第八管路，109为第九管路。
具体实施方式
本发明中，未标明具体连接方式的设备，通常按照常规条件或按照厂商建议的条件进行，未标明具体型号的设备，通常为化工领域常规的设备。
参见图1，为一种BDO焦油回收系统的具体实施例。BDO焦油回收系统包括缓冲罐1、蒸发器2、第一冷凝器3、粗品储罐4、精馏塔5、再沸器6、第二冷凝器7、第三冷凝器8、回流储罐9，以及成品储罐10，其中，精馏塔为填料塔，填料采用不锈钢波纹填料，第一冷凝器、第二冷凝器、第三冷凝器的规格相同，均为管板式换热器，再沸器采用管板式换热器。所述缓冲罐1的进料口用于与BDO焦油源连接，缓冲罐1的排料口通过第一管路101对蒸发器2供料，该第一管路101上设有第一输送泵A。所述蒸发器2的排汽口通过第二管路102与第一冷凝器3连接，第一冷凝器3的排液口通过第三管路103与粗品储罐4连接，本实施例中，还包括残液储罐11，所述残液储罐11的进料口与蒸发器2的排液口连接，残液储罐11对焚烧炉供料，残液储罐11通过第九管路109与第一管路101并联，位于第一输送泵A的下游，所述第九管路109上设有第四输送泵D，当蒸发器间断排出的残液中BDO含量还具有回收价值时，通过第四输送泵将这些残液泵回至蒸发器继续分离，当残液中BDO含量过低，不具有回收价值时，直接由残液储罐输送至焚烧炉进行焚烧处理。所述粗品储罐4通过第四管路104与精馏塔5的进料口连接，该第四管路104上设有第二输送泵B，本实施例中，还包括冷凝液缓冲罐12，所述冷凝液缓冲罐12连通第一冷凝器3和粗品储罐4，冷凝液缓冲罐12和粗品储罐4之间设有第五输送泵E，所述冷凝液缓冲罐12与真空系统连接，具体的，控制压力为7KPa。所述第四管路104上设有预热器13，该预热器13位于第二输送泵B的下游。所述精馏塔5的塔顶排汽口通过第五管路105与第二冷凝器7连接，第二冷凝器7与第三冷凝器8串连，第三冷凝器8的排液口通过第六管路106与回流储罐9连接。所述回流储罐9通过第七管路107与成品储罐10连接，该第七管路107上设有第三输送泵C、第一阀门a，第一阀门a位于第三输送泵C的下游，具体的，该回流储罐与真空系统连接，控制压力为7KPa。还包括第八管路108，所述第八管路108的上游端与第七管路107并联，位于第三输送泵C和第一阀门a之间，第八管路108的下游端与精馏塔5的侧壁上部连接，第八管路108上设有第二阀门b，具体的，第一阀门、第二阀门均为流量调节阀。所述再沸器6的进料口与精馏塔5的底部连接，再沸器6的出料口与精馏塔5的侧壁中部连接。
上述BDO焦油回收系统回收BDO焦油的工艺，具有以下步骤：
1)从乙炔车间BDO焦油贮槽来的BDO焦油(重庆弛源化工，1159-1692kg/h)，温度约80-100℃，进入缓冲罐中进行缓冲，经缓冲后，由第一输送泵泵入蒸发器；
2)蒸发器的加热夹层通入2.0MPa蒸汽作为加热介质，在真空状态下蒸发处理BDO焦油，具体为，蒸发器与真空系统连接，也即，控制蒸发器的压力为7KPa；
3)蒸发器的排汽口排出汽相，主要组分为BDO，还含有少量的焦油、甲酸钠、高沸物等，具体为，BDO占92.1％，焦油占3.9％，甲酸钠占3.8％，高沸物占0.2％，经第一冷凝器冷凝后，由第一冷凝器的排液口排出不凝性气体和BDO冷凝液，经冷凝液缓冲罐缓冲后，冷凝液缓冲罐与真空系统连接，控制冷凝液缓冲罐内压力为7KPa，抽出不凝性气体，BDO冷凝液排至粗品储罐，温度约为90℃，蒸发器底部间断排出残液，至残液储罐，残液为BDO、焦油、甲酸钠、高沸物、氢氧化钠及其他杂质的粘稠混合物，具体为，BDO占37.5％，焦油占30.6％，甲酸钠占27.3％，高沸物占3.2％，氢氧化钠占1.4％，残液储罐内的残液一部分泵回至蒸发器，进一步回收其中的BDO，另一部分经冷却至50℃以下后，送至乙炔车间的焚烧炉进行焚烧处理；
4)粗品储罐内的BDO冷凝液(BDO占92.1％，焦油占3.9％，甲酸钠占3.8％，高沸物占0.2％)经第二输送泵泵入预热器，利用1.0MPa蒸汽加热，将BDO冷凝液加热至173℃后，泵入精馏塔，精馏塔上部温度为144-146℃，精馏塔下部温度为169-171℃，精馏塔的压力为-94.8KPa，再沸器的温度为172-173℃，精馏塔塔顶排汽口排出的汽相经第二冷凝器、第三冷凝器冷却呈液态后，排入回流储罐，具体的，BDO占99.13％，焦油占0.43％，甲酸钠占0.42％，高沸物占0.02％，精馏塔间断排出的焦油、高沸物送入焚烧炉焚烧处理；
5)开启第三输送泵，且调节第一阀门、第二阀门的开度，使回流储罐内的部分液相回流至精馏塔，回流比为1：3，余下的部分液相输送至成品储罐，静置，得到回收产品。
Claims (8)
1.一种BDO焦油回收工艺，其特征在于：采用回收装置包括如下步骤：
所述回收装置包括缓冲罐（1）、蒸发器（2）、第一冷凝器（3）、粗品储罐（4）、精馏塔（5）、再沸器（6）、第二冷凝器（7）、第三冷凝器（8）、回流储罐（9），以及成品储罐（10），
所述缓冲罐（1）的进料口用于与BDO焦油源连接，缓冲罐（1）的排料口通过第一管路（101）对蒸发器（2）供料，该第一管路（101）上设有第一输送泵（A），
所述蒸发器（2）的排汽口通过第二管路（102）与第一冷凝器（3）连接，第一冷凝器（3）的排液口通过第三管路（103）与粗品储罐（4）连接，
所述粗品储罐（4）通过第四管路（104）与精馏塔（5）的进料口连接，该第四管路（104）上设有第二输送泵（B），
所述精馏塔（5）的塔顶排汽口通过第五管路（105）与第二冷凝器（7）连接，第二冷凝器（7）与第三冷凝器（8）串连，第三冷凝器（8）的排液口通过第六管路（106）与回流储罐（9）连接，
所述回流储罐（9）通过第七管路（107）与成品储罐（10）连接，该第七管路（107）上设有第三输送泵（C）、第一阀门（a），第一阀门（a）位于第三输送泵（C）的下游，
还包括第八管路（108），所述第八管路（108）的上游端与第七管路（107）并联，位于第三输送泵（C）和第一阀门（a）之间，第八管路（108）的下游端与精馏塔（5）的侧壁上部连接，第八管路（108）上设有第二阀门（b），
所述再沸器（6）的进料口与精馏塔（5）的底部连接，再沸器（6）的出料口与精馏塔（5）的侧壁中部连接，
1）BDO焦油进入缓冲罐中，经缓冲后，由第一输送泵泵入蒸发器；
2）蒸发器的加热夹层通入2.0MPa蒸汽作为加热介质，在真空状态下蒸发处理BDO焦油；
3）蒸发器的排汽口排出汽相，经第一冷凝器冷凝后，由第一冷凝器的排液口排出不凝性气体和BDO冷凝液至粗品储罐；
4）粗品储罐内的BDO冷凝液经预热至173℃后，由第二输送泵泵入精馏塔，精馏塔上部温度为144-146℃，精馏塔下部温度为169-171℃，精馏塔的压力为-94.8KPa，再沸器的温度为172-173℃，精馏塔塔顶排汽口排出的汽相经第二冷凝器、第三冷凝器冷却呈液态后，排入回流储罐；
5）开启第三输送泵，且调节第一阀门、第二阀门的开度，使回流储罐内的部分液相回流至精馏塔，回流比为1：3，余下的部分液相输送至成品储罐，静置，得到回收产品。
2.根据权利要求1所述的BDO焦油回收工艺，其特征在于：还包括残液储罐（11），所述残液储罐（11）的进料口与蒸发器（2）的排液口连接，残液储罐（11）对焚烧炉供料。
3.根据权利要求2所述的BDO焦油回收工艺，其特征在于：所述残液储罐（11）通过第九管路（109）与第一管路（101）并联，位于第一输送泵（A）的下游，所述第九管路（109）上设有第四输送泵（D）。
4.根据权利要求1所述的BDO焦油回收工艺，其特征在于：还包括冷凝液缓冲罐（12），所述冷凝液缓冲罐（12）连通第一冷凝器（3）和粗品储罐（4），冷凝液缓冲罐（12）和粗品储罐（4）之间设有第五输送泵（E），所述冷凝液缓冲罐（12）与真空系统连接。
5.根据权利要求1所述的BDO焦油回收工艺，其特征在于：所述第四管路（104）上设有预热器（13），该预热器（13）位于第二输送泵（B）的下游。
6.根据权利要求1所述的BDO焦油回收工艺，其特征在于：所述回流储罐（9）与真空系统连接。
7.根据权利要求1所述的BDO焦油回收工艺，其特征在于：所述第一阀门（a）、第二阀门（b）均为流量调节阀。
8.根据权利要求1所述的BDO焦油回收工艺，其特征在于，步骤4）精馏塔间断排出的焦油、高沸物送入焚烧炉焚烧处理。
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