CN115536492A - 一种降低纯碱消耗的苯甲醇生产方法和装置 - Google Patents
一种降低纯碱消耗的苯甲醇生产方法和装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115536492A CN115536492A CN202211201949.9A CN202211201949A CN115536492A CN 115536492 A CN115536492 A CN 115536492A CN 202211201949 A CN202211201949 A CN 202211201949A CN 115536492 A CN115536492 A CN 115536492A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- phase material
- hydrolysis reaction
- alkali
- water
- tank
- 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.)
- Granted
Links
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims abstract description 153
- WVDDGKGOMKODPV-UHFFFAOYSA-N Benzyl alcohol Chemical compound OCC1=CC=CC=C1 WVDDGKGOMKODPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 123
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 title claims abstract description 65
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 65
- 235000019445 benzyl alcohol Nutrition 0.000 title claims abstract description 41
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 35
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 96
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims abstract description 95
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 94
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 85
- KCXMKQUNVWSEMD-UHFFFAOYSA-N benzyl chloride Chemical compound ClCC1=CC=CC=C1 KCXMKQUNVWSEMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 229940073608 benzyl chloride Drugs 0.000 claims abstract description 28
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 27
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims abstract description 20
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims abstract description 20
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 19
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 97
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 35
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 29
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims description 19
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 15
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 14
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 8
- 239000012295 chemical reaction liquid Substances 0.000 claims description 7
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 5
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 5
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 3
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 claims description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims 17
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 claims 5
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 abstract description 10
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 abstract description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 13
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 13
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 11
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 3
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 3
- WVDDGKGOMKODPV-ZQBYOMGUSA-N phenyl(114C)methanol Chemical compound O[14CH2]C1=CC=CC=C1 WVDDGKGOMKODPV-ZQBYOMGUSA-N 0.000 description 3
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 230000003828 downregulation Effects 0.000 description 1
- 239000012527 feed solution Substances 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- -1 phenyl fatty alcohol Chemical class 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/18—Stationary reactors having moving elements inside
- B01J19/1862—Stationary reactors having moving elements inside placed in series
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
- B01D3/009—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping in combination with chemical reactions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
- B01D3/14—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D9/00—Crystallisation
- B01D9/0018—Evaporation of components of the mixture to be separated
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D9/00—Crystallisation
- B01D9/02—Crystallisation from solutions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F33/00—Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
- B01F33/80—Mixing plants; Combinations of mixers
- B01F33/82—Combinations of dissimilar mixers
- B01F33/821—Combinations of dissimilar mixers with consecutive receptacles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
- C07C29/09—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by hydrolysis
- C07C29/12—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by hydrolysis of esters of mineral acids
- C07C29/124—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by hydrolysis of esters of mineral acids of halides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
- C07C29/74—Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation
- C07C29/76—Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation by physical treatment
- C07C29/80—Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation by physical treatment by distillation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本发明提出了一种降低纯碱消耗的苯甲醇生产方法和装置，生产方法如下：将氯化苄和纯碱溶液按照进料质量流量比为1:(4～4.5)的比例加入水解反应釜中水解，将水解反应后的反应液转入油水分离罐中，在30～60℃条件下经过油水分离后，得到油相物料和水相物料；油相物料转入精馏塔中，精馏得到苯甲醇；水相物料分为两部分，一部分水相物料在50～100℃、真空度50～100KPa条件下蒸发，结晶析出氯化钠结晶盐后，得到碱浓缩液；另一部分水相物料与部分碱浓缩液混合，并回流至水解反应釜继续参与氯化苄的水解反应；并调整氯化苄进料流量：纯碱溶液进料质量流量为1:(3～4)。本发明的生产方法可以节省8.28％的纯碱用量，且不会腐蚀反应釜，适用于苯甲醇工业生产。
Description
技术领域
本发明涉及芳香化合物的制备技术领域，尤其涉及一种降低纯碱消耗的苯甲醇生产方法和装置。
背景技术
苯甲醇也称苄醇，是一种最简单的含苯基脂肪醇，具有微弱芳香气味的无色透明粘稠液体，具有极性、低毒、蒸汽压低、溶解性能良好的特点，被广泛地作为溶剂应用于日化、涂料、高分子行业。
目前国内苯甲醇规模化工业生产的主要工艺是氯化苄水解法，专利号为CN102757312A的中国专利，公开了一种苯甲醇的制备方法：氯化苄在纯碱的催化下加热水解，再经沉降、精馏等工序得到工业级苯甲醇。苯甲醇在合成过程中，为了防止氯化苄水解产生的盐酸腐蚀水解反应釜，纯碱投入量需要按照水解反应的化学计量数过量5％-10％，维持水解反应液呈碱性，从而避免反应釜腐蚀。然而增加纯碱的投入量后，会导致反应液中存在大量未反应完全的碱液，如不循环利用就会造成纯碱浪费，因此需要一种经济、可行的降低纯碱消耗的苯甲醇生产方法。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种降低纯碱消耗的苯甲醇生产方法和装置。
本发明的技术方案是这样实现的：
一方面，本发明提供了一种降低纯碱消耗的苯甲醇生产方法，包括如下步骤：
S1，将氯化苄和碱溶液按照进料质量流量比为1:(4～4.5)的比例加入水解反应釜中，在一定的温度和压力条件下不断搅拌，发生水解反应，所述纯碱溶液为质量分数为10％～15％的Na2CO3水溶液；
S2，将水解反应后的反应液转入油水分离罐中，在30～60℃条件下经过油水分离后，得到油相物料和水相物料；
S3，步骤S2的油相物料转入精馏塔中，精馏得到苯甲醇；
S4，步骤S2的水相物料分为两部分，一部分水相物料在50～100℃、真空度50～100KPa条件下蒸发，结晶析出氯化钠结晶盐后，得到碱浓缩液；另一部分水相物料与部分碱浓缩液混合，并回流至水解反应釜继续参与氯化苄的水解反应；剩余的碱浓缩液则回流至蒸发、结晶循环系统，同时调整氯化苄进料质量流量：纯碱溶液进料质量流量为1:(3～4)；
步骤S4的氯化苄进料质量流量：纯碱溶液进料质量流量比的调整标准是使步骤S2的水相物料的碱含量在调整前后保持不变，流量比多次调整，使S2的水相物料的碱含量达到稳定的目标值后，生产系统进入稳定连续工序阶段。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述水解反应温度为100～150℃，压力为0.1～0.6MPa，水解反应停留时间为4～10h。
在以上技术方案的基础上，优选的，步骤S4中，所述碱浓缩液与水相物料混合时碱浓缩液的质量流量，由碱浓缩液的碱含量、水相物料的碱含量、步骤S2中的水相物料流量、碱浓缩液与水相物料质量流量比确定，使回流至水解反应的碱浓缩液混合物中的纯碱量等于步骤S2中的水相物料中的纯碱量，计算公式如下：
Qm1，碱浓缩液的质量流量t/h，
Qm2，步骤S2中的水相物料流量t/h，
n，碱浓缩液质量流量：水相物料质量流量＝1：n，
ω1，碱浓缩液中纯碱的质量百分数，
ω2，水相物料中纯碱的质量百分数。
在以上技术方案的基础上，优选的，步骤S4中，所述碱浓缩液与水相物料混合后，按照Qm1×(1+n)的流量回流至水解反应釜循环反应，同时下调氯化苄进料质量流量：纯碱溶液进料质量流量比，流量比逐渐下调，并依据调整后的水相物料碱含量的变化再调整Qm1的流量，多次循环调整直至ω1、ω2、Qm1、Qm2达到稳定。
在以上技术方案的基础上，优选的，步骤S4中，按照碱浓缩液流量：水相物料质量流量比为1:(2～3)的比例将两者混合。
另一方面，本发明提供了一种降低纯碱消耗的苯甲醇生产装置，包括水解反应釜、油水分离罐、精馏塔、MVR循环装置和搅拌罐，所述水解反应釜的出液口与油水分离罐的进液口连通，油水分离罐的油相物料出口与精馏塔连通，水相物料出口分别与MVR循环装置和搅拌罐连通，MVR循环装置的出液口与搅拌罐连通，搅拌罐的出液口与水解反应釜的进液口连通。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述MVR循环装置包括蒸发器、结晶分离器和浓缩液罐，所述蒸发器与油水分离器的水相物料出口连通，所述蒸发器与结晶分离器、浓缩液罐和搅拌罐依次连通，且所述蒸发器与结晶分离器连通的管道上设有第一循环泵；所述浓缩液罐与蒸发器连通，且浓缩液罐与蒸发器连通的管道上设有第二循环泵，所述蒸发器、结晶分离器和浓缩液罐组成循环蒸发系统。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述浓缩液罐的碱浓缩液出口和搅拌罐连通的管道上设有第一流量计，所述油水分离罐的水相物料出口与搅拌罐连通的管道上设有第二流量计，所述搅拌罐和水解反应釜连通的管道上设有第三流量计。
在以上技术方案的基础上，优选的，还包括静态混合器，所述静态混合器的出液口与水解反应釜的进液口连通。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述水解反应釜有多个，多个所述水解反应釜串联设置，并设置在静态混合器和油水分离罐之间，所述搅拌罐与靠近静态混合器的水解反应釜连通。
本发明的一种降低纯碱消耗的苯甲醇生产方法和装置相对于现有技术具有以下有益效果：
(1)本发明通过水相物料浓缩后与水相物料混合，并回流至水解反应釜，可以降低苯甲醇生产中原料纯碱的消耗5～10％，降低成本有利于持续工业化生产苯甲醇。
(2)本发明通过控制碱浓缩液流量、混合比以及两者混合液回流的流量，在降低反应原料投料配比时，维持水解反应液的碱性不变，可以保护水解反应釜避免腐蚀。
(3)本发明无需加入盐酸调节浓缩液中多余的碱，减少了盐酸的投入量，改善盐水蒸发结晶状态，并延长了MVR循环装置的维护周期。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的苯甲醇生产装置的结构示意图。
图中，1-水解反应釜、2-油水分离罐、3-精馏塔、4-MVR循环装置、5-搅拌罐、41-蒸发器、42-结晶分离器、43-浓缩液罐、44-第一循环泵、45-第二循环泵、6-第一流量计、7-第二流量计、8-第三流量计、9-静态混合器、10-第三循环泵、11-第四循环泵、12-第五循环泵。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上端”、“下端”、“尾端”、“左右”、“顶部”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
如图1所示，本发明的苯甲醇生产装置，其包括水解反应釜1、油水分离罐2、精馏塔3、MVR循环装置4和搅拌罐5，各组件的连接方式为：水解反应釜1、油水分离罐2、精馏塔3、MVR循环装置4和搅拌罐5通过管道依次连接并连通，具体的，水解反应釜1的出液口与油水分离罐2的进液口连通，油水分离罐2的油相物料出口与精馏塔3连通，水相物料出口分别与MVR循环装置4和搅拌罐5连通，MVR循环装置4的出液口与搅拌罐5连通，搅拌罐5的出液口与水解反应釜1的进液口连通。
其中，水解反应釜1为氯化苄水解反应装置，为常见的常压反应釜或压力反应釜，内部设有加热元件和搅拌元件，外部设有压力表以及液位计；油水分离罐2为用于油相物料和水相物料的分离；精馏塔3用于油相物料的蒸馏提纯，MVR循环装置4为蒸发、结晶循环装置，用于水相物料的浓缩和结晶；搅拌罐5用于水相浓缩液和水相物料混合后的储液罐，内含搅拌元件。
氯化苄和碱液混合后进入水解反应釜1水解反应后，进入油水分离罐2分离出油相物料和水相物料；油相物料进入精馏塔3中蒸馏得到苯甲醇，水相物料一部分进入MVR循环装置4，经蒸发、去除氯化钠结晶后得到碱浓缩液，然后进入搅拌罐5；另一部分水相物料直接进入搅拌罐5，与浓缩液混合，得到稀释的碱液；位于搅拌罐5中的稀释碱液最终回流至水解反应釜1继续参与氯化苄的水解反应，同时相应的降低纯碱的投料比。
具体的实施例中，MVR循环装置4包括蒸发器41、结晶分离器42和浓缩液罐43，蒸发器41与油水分离器2的水相物料出口连通，蒸发器41与结晶分离器42、浓缩液罐43和搅拌罐5依次连通，且蒸发器41与结晶分离器42连通的管道上设有第一循环泵44；浓缩液罐43与蒸发器41连通，且浓缩液罐43与蒸发器41连通的管道上设有第二循环泵45，蒸发器41、结晶分离器42和浓缩液罐43组成循环蒸发系统。
水相物料经蒸发器41蒸发去除水分并析出氯化钠结晶、结晶分离器42分离氯化钠结晶，得到碱浓缩液并进入浓缩液罐43，一部分的碱浓缩液进入搅拌罐5，剩余部分的碱浓缩液回流至蒸发器41，循环蒸发、浓缩。
具体的实施例中，浓缩液罐43和搅拌罐5连通的管道上设有第一流量计6，油水分离罐2的水相物料出口与搅拌罐5连通的管道上设有第二流量计7，搅拌罐5和水解反应釜1连通的管道上设有第三流量计8。
第一流量计6用于调节碱浓缩液进入搅拌罐5的流量，流量优选为3.85t/h。
第二流量计7用于调节水相物料流入搅拌罐5的流量，流量优选为7.70t/h。
第三流量计8用于调节碱稀释液回流至水解反应釜1的流量，流量优选为11.55t/h。
具体的实施例中，还包括静态混合器9，静态混合器9的出液口与水解反应釜1的进液口连通。静态混合器9用于氯化苄和碱液进料和混合，优选的，以氯化苄进料流量10t/h，碱溶液为浓度为11％的Na2CO3水溶液，碱溶液进料流量42t/h。
具体的实施例中，水解反应釜1有多个，优选为两个，两个水解反应釜1串联设置，并设置在静态混合器9和油水分离罐2之间，搅拌罐5与靠近静态混合器9的水解反应釜1连通。
具体的实施例中，水解反应釜1与油水分离罐2连接的管道上设有第三循环泵10，油水分离罐2的水相物料出口与MVR循环装置4和搅拌罐5连接的管道上设有第四循环泵11，搅拌罐5与水解反应釜1连接的管道上设有第五循环泵12，第三循环泵10、第四循环泵11和第五循环泵12为反应泵送物料。
实施例
本实施例的降低纯碱消耗的苯甲醇生产方法包括如下步骤：
S1，将氯化苄和碱溶液按照进料质量流量比为1:4.2的比例(氯化苄进料流量为10t/h，碱溶液进料流量为42t/h，碱溶液为浓度为11％的Na2CO3水溶液)通过静态混合器9混合均匀后投入水解反应釜1中，在130℃、0.4MPa压力条件下不断搅拌，发生水解反应，水解反应液停留时间为4h；
S2，将水解反应后的反应液转入油水分离罐2中，在55℃条件下经过油水分离后，得到油相物料和水相物料；
S3，步骤S2中的油相物料转入精馏塔3中，精馏后得到苯甲醇；
S4，步骤S2中的水相物料分为两部分(A1和A2)，一部分水相物料(A1)投入MVR循环装置4，在80℃、真空60KPa条件下蒸发、结晶，析出氯化钠结晶盐后，得到碱浓缩液，碱浓缩液分为两部分(B1和B2)，一部分碱浓缩液(B1)继续投入MVR循环装置4，经蒸发、结晶和浓缩操作，不断的析出氯化钠结晶盐，得到碱浓缩液；另一部分碱浓缩液(B2)与另一部分水相物料(A2)按照碱浓缩液流量：水相物料质量流量比为1:2的比例(碱浓缩液流量3.85t/h，水相物料流量7.70t/h)投入搅拌罐5中，不断搅拌，并按照11.55t/h的流量将混合液回流至水解反应釜1继续水解反应。循环水解开始后调整氯化苄进料流量：碱溶液进料质量流量为1:3.86(氯化苄进料流量为10t/h，碱溶液进料流量为38.6t/h)。
步骤S4的氯化苄进料质量流量：纯碱溶液进料质量流量比的调整标准是使步骤S2的水相物料的碱含量在调整前后保持不变，流量比多次调整，使S2的水相物料的碱含量达到稳定的目标值后，生产系统进入稳定连续工序阶段。
碱浓缩液与水相物料混合时碱浓缩液的质量流量，由碱浓缩液的碱含量、水相物料的碱含量、步骤S2中的水相物料流量、碱浓缩液与水相物料质量流量比确定，使回流至水解反应的碱浓缩液混合物中的纯碱量等于步骤S2中的水相物料中的纯碱量，计算公式如下：
Qm1，碱浓缩液的质量流量t/h，
Qm2，步骤S2中的水相物料流量t/h，
n，碱浓缩液质量流量：水相物料质量流量＝1：n，
ω1，碱浓缩液中纯碱的质量百分数，
ω2，水相物料中纯碱的质量百分数。
碱浓缩液与水相物料混合后，按照Qm1×(1+n)的流量回流至水解反应釜循环反应，同时下调氯化苄进料质量流量：纯碱溶液进料质量流量比，流量比逐渐下调，并依据调整后的水相物料碱含量的变化再调整Qm1的流量，多次循环调整直至ω1、ω2、Qm1、Qm2达到稳定。
本实施例中，碱浓缩液流量：水相物料质量流量比为1:2的比例(碱浓缩液流量3.85t/h，水相物料流量7.70t/h)。
对比例
对比例为本发明实施前的原生产工艺，不同的是：氯化苄和碱溶液持续按照进料质量流量比为1:4.2的比例(氯化苄进料流量为10t/h，碱溶液进料流量为42t/h，碱溶液为浓度为11％的Na2CO3水溶液)投入水解反应釜1进行水解反应，且浓缩液罐中需要加入盐酸中和碱浓缩液中的Na2CO3。
本发明实施前后物料平衡的状态参数如下：
表1苯甲醇生产工艺参数
| 实施例 | 对比例 | |
| 原料氯化苄进料流量(t/h) | 10 | 10 |
| 原料纯碱溶液进料比例 | 3.86 | 4.2 |
| 原料纯碱溶液进料流量(t/h) | 38.57 | 42.05 |
| 进水解反应的浓缩液流量(t/h) | 3.85 | — |
| 浓缩液的纯碱含量 | 10.00％ | — |
| 浓缩液的总盐度 | 31.19％ | — |
| 浓缩液中的纯碱流量(t/h) | 0.385 | — |
| 浓缩液中的盐流量(t/h) | 0.816 | — |
| 水解反应出料盐水流量(t/h) | 42.14 | 41.77 |
| 进料的原料纯碱量(t/h) | 4.243 | 4.626 |
| 反应消耗的纯碱量(t/h) | 4.206 | 4.206 |
| 反应出料盐水中盐量(t/h) | 5.46 | 4.64 |
| 反应出料盐水中的纯碱量(t/h) | 0.422 | 0.419 |
| 反应出料盐水的纯碱含量 | 1.00％ | 1.00％ |
| 进MVR系统的盐水流量(t/h) | 42.14 | 41.77 |
| 进MVR系统盐水中的盐量(t/h) | 5.46 | 4.64 |
| 进MVR系统盐水中的纯碱量(t/h) | 0.422 | 0.419 |
| MVR系统生产的工业盐流量(t/h) | 4.64 | 4.64 |
| 工业盐中的纯碱含量 | 0.75％ | 0.75％ |
| 工业盐中的盐含量 | 95％ | 95％ |
| 工业盐带走的纯碱量(t/h) | 0.0367 | 0.0367 |
| MVR累积的纯碱量(回反应)(t/h) | 0.385 | — |
| MVR累积的纯碱量(盐酸中和)(t/h) | — | 0.382 |
| 浓缩液的总盐度 | — | 31.19％ |
| 浓缩液的纯碱含量 | — | 10.00％ |
| 盐酸中和消耗的HCl量t/h | — | 0.263 |
由表1可知，本申请的苯甲醇生产方法，原料纯碱溶液进料流量减少了3.48t/h，而且进料的原料纯碱量减少了0.383t/h，反应消耗的纯碱量相同均是4.206t/h。反应出料盐水中的纯碱量(即进MVR系统盐水中的纯碱量)接近，实施例是0.422t/h，对比例是0.419t/h，扣除工业盐带走的纯碱量0.0367t/h，实施例中MVR累积的纯碱量是0.385t/h，对比例中MVR累积的纯碱量是0.382t/h。实施例中MVR累积的纯碱量全部回流至水解反应，对比例中MVR累积的纯碱量全部用盐酸中和，以维持MVR系统内物料溶液的碱浓度的稳定。
对比例有0.382t/h纯碱被盐酸中和，造成了纯碱的浪费。实施例中回收了0.385t/h的纯碱，降低了纯碱的消耗和苯甲醇的生产成本。
本发明实施后测试浓缩液罐43浓缩液中的纯碱质量百分数和泵10出口的盐水中的纯碱质量百分数，测试时长24h，测试频次1次/2h，结果如下：
表2浓缩液碱浓度及水解反应液中的碱浓度
表2可知，本发明实施后参数调整过程中浓缩液罐中的碱浓度，实施例相比对比例有所下降；第三循环泵出口的盐水中碱浓度，实施例相比对比例有所上升。随着参数的调整，实施例中的碱浓度均在24h内恢复到与对比例相近。
表3纯碱消耗量
由于防止氯化苄过量水解使水解反应液呈酸性腐蚀反应釜而产生安全事故，水解反应后的盐水需维持0.5～1.0％的纯碱含量，盐水进入机械式蒸汽再压缩系统(MVR)，制取工业盐和回收水。盐水中的水蒸发回收后，在MVR系统内循环增浓，氯化钠结晶成为工业盐。氯化钠和纯碱因原始浓度、溶解度和晶体结构不同，在盐水中浓缩结晶的状态不同。工业盐主要是氯化钠晶体并夹带微量的纯碱，纯碱主要在浓缩液中富集，浓度达到10％～15％。MVR系统中的盐水浓缩累积纯碱后，影响氯化钠结晶颗粒的大小，使浓缩液与氯化钠结晶无法正常分离，因此需要通过加入盐酸(0.851t/h)降低浓缩液中纯碱的浓度。
表3可知，与对比例相比，本发明具有降低纯碱消耗量，无需盐酸中和减低浓缩液中碱浓度的优点，适合苯甲醇连续工业化生产。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种降低纯碱消耗的苯甲醇生产方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1，开车时，首先将氯化苄和纯碱溶液按照进料质量流量比为1:(4～4.5)的比例加入水解反应釜中，在一定的温度和压力条件下不断搅拌，发生水解反应，所述纯碱溶液为质量分数为10％～15％的Na2CO3水溶液；
S2，将水解反应后的反应液转入油水分离罐中，在30～60℃条件下经过油水分离后，得到油相物料和水相物料；
S3，步骤S2的油相物料转入精馏塔中，精馏得到苯甲醇；
S4，步骤S2的水相物料分为两部分，一部分水相物料在50～100℃、真空度50～100KPa条件下蒸发，结晶析出氯化钠结晶盐后，得到碱浓缩液；另一部分水相物料与部分碱浓缩液混合，并回流至水解反应釜继续参与氯化苄的水解反应；剩余的碱浓缩液则回流至蒸发、结晶循环系统，同时调整氯化苄进料质量流量：纯碱溶液进料质量流量比为1:(3～4)；
S5，步骤S4的氯化苄进料质量流量：纯碱溶液进料质量流量比的调整标准是使步骤S2的水相物料的碱含量在调整前后保持不变，流量比多次调整，使S2的水相物料的碱含量达到稳定的目标值后，生产系统进入稳定连续工序阶段。
2.如权利要求1所述的一种降低纯碱消耗的苯甲醇生产方法，其特征在于：步骤S1水解反应温度为100～150℃，压力为0.1～0.6MPa，水解反应停留时间为4～10h。
3.如权利要求1所述的一种降低纯碱消耗的苯甲醇生产方法，其特征在于：步骤S4中，所述碱浓缩液与水相物料混合时碱浓缩液的质量流量，由碱浓缩液的碱含量、水相物料的碱含量、步骤S2中的水相物料流量、碱浓缩液与水相物料质量流量比确定，使回流至水解反应的碱浓缩液混合物中的纯碱量等于步骤S2中的水相物料中的纯碱量，计算公式如下：
Qm1，碱浓缩液的质量流量t/h，
Qm2，步骤S2中的水相物料流量t/h，
n，碱浓缩液质量流量：水相物料质量流量＝1：n，
ω1，碱浓缩液中纯碱的质量百分数，
ω2，水相物料中纯碱的质量百分数。
4.如权利要求3所述的一种降低纯碱消耗的苯甲醇生产方法，其特征在于：步骤S4中，所述碱浓缩液与水相物料混合后，按照Qm1×(1+n)的流量回流至水解反应釜循环反应，同时下调氯化苄进料质量流量：纯碱溶液进料质量流量比，流量比逐渐下调，并依据调整后的水相物料碱含量的变化再调整Qm1的流量，多次循环调整直至ω1、ω2、Qm1、Qm2达到稳定。
5.如权利要求4所述的一种降低纯碱消耗的苯甲醇生产方法，其特征在于：步骤S4中，按照碱浓缩液质量流量：水相物料质量流量比为1:(2～3)的比例将两者混合。
6.一种降低纯碱消耗的苯甲醇生产装置，其特征在于：包括水解反应釜(1)、油水分离罐(2)、精馏塔(3)、MVR循环装置(4)和搅拌罐(5)，所述水解反应釜(1)的出液口与油水分离罐(2)的进液口连通，油水分离罐(2)的油相物料出口与精馏塔(3)连通，水相物料出口分别与MVR循环装置(4)和搅拌罐(5)连通，MVR循环装置(4)的出液口与搅拌罐(5)连通，搅拌罐(5)的出液口与水解反应釜(1)的进液口连通。
7.如权利要求6所述的一种降低纯碱消耗的苯甲醇生产装置，其特征在于：所述MVR循环装置(4)包括蒸发器(41)、结晶分离器(42)和浓缩液罐(43)，所述蒸发器(41)与油水分离罐(2)的水相物料出口连通，所述蒸发器(41)与结晶分离器(42)、浓缩液罐(43)和搅拌罐(5)依次连通，且所述蒸发器(41)与结晶分离器(42)连通的管道上设有第一循环泵(44)；所述浓缩液罐(43)与蒸发器(41)连通，且浓缩液罐(43)与蒸发器(41)连通的管道上设有第二循环泵(45)，所述蒸发器(41)、结晶分离器(42)和浓缩液罐(43)组成循环蒸发系统。
8.如权利要求7所述的一种降低纯碱消耗的苯甲醇生产装置，其特征在于：所述浓缩液罐(43)的碱浓缩液出口和搅拌罐(5)连通的管道上设有第一流量计(6)，所述油水分离罐(2)与搅拌罐(5)连通的管道上设有第二流量计(7)，所述搅拌罐(5)和水解反应釜(1)连通的管道上设有第三流量计(8)。
9.如权利要求1所述的一种降低纯碱消耗的苯甲醇生产装置，其特征在于：还包括静态混合器(9)，所述静态混合器(9)的出液口与水解反应釜(1)的进液口连通。
10.如权利要求6所述的一种降低纯碱消耗的苯甲醇生产装置，其特征在于：所述水解反应釜(1)有多个，多个所述水解反应釜(1)串联设置，并设置在静态混合器(9)和油水分离罐(2)之间，所述搅拌罐(5)与靠近静态混合器(9)的水解反应釜(1)连通。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211201949.9A CN115536492B (zh) | 2022-09-29 | 2022-09-29 | 一种降低纯碱消耗的苯甲醇生产方法和装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211201949.9A CN115536492B (zh) | 2022-09-29 | 2022-09-29 | 一种降低纯碱消耗的苯甲醇生产方法和装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115536492A true CN115536492A (zh) | 2022-12-30 |
| CN115536492B CN115536492B (zh) | 2023-12-19 |
Family
ID=84732227
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211201949.9A Active CN115536492B (zh) | 2022-09-29 | 2022-09-29 | 一种降低纯碱消耗的苯甲醇生产方法和装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115536492B (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103203116A (zh) * | 2013-04-24 | 2013-07-17 | 江苏科化节能环保设备有限公司 | 一种mvr连续蒸发结晶系统及连续蒸发结晶方法 |
| CN105924328A (zh) * | 2016-05-19 | 2016-09-07 | 连云港市工业投资集团有限公司 | 一种高选择性制备苯甲醇的绿色水解工艺 |
| CN106045163A (zh) * | 2016-06-17 | 2016-10-26 | 潜江新亿宏有机化工有限公司 | 一种采用mvr蒸发器处理苯甲醇废水的方法 |
| CN110776398A (zh) * | 2019-11-08 | 2020-02-11 | 聊城鲁西氯苄化工有限公司 | 一种苯甲醇梯级加压水解反应工艺及系统 |
-
2022
- 2022-09-29 CN CN202211201949.9A patent/CN115536492B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103203116A (zh) * | 2013-04-24 | 2013-07-17 | 江苏科化节能环保设备有限公司 | 一种mvr连续蒸发结晶系统及连续蒸发结晶方法 |
| CN105924328A (zh) * | 2016-05-19 | 2016-09-07 | 连云港市工业投资集团有限公司 | 一种高选择性制备苯甲醇的绿色水解工艺 |
| CN106045163A (zh) * | 2016-06-17 | 2016-10-26 | 潜江新亿宏有机化工有限公司 | 一种采用mvr蒸发器处理苯甲醇废水的方法 |
| CN110776398A (zh) * | 2019-11-08 | 2020-02-11 | 聊城鲁西氯苄化工有限公司 | 一种苯甲醇梯级加压水解反应工艺及系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115536492B (zh) | 2023-12-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2018000404A1 (zh) | 一种制备牛磺酸的方法 | |
| CN85109000A (zh) | 从含盐废水中回收甘油 | |
| CN107417539B (zh) | 一种釜式反应器串联管式反应器合成四甲基碳酸氢铵的方法 | |
| CN109134231A (zh) | 一种微分环流连续生产氯乙酸的装置与工艺 | |
| CN108409526B (zh) | 一种一氯甲烷节能生产系统及方法 | |
| US20240033706A1 (en) | Continuous preparation system and method for vinylidene chloride | |
| NO166226B (no) | Analogifremgangsmaate for fremstilling av terapeutisk aktive purinderivater. | |
| CN115536492A (zh) | 一种降低纯碱消耗的苯甲醇生产方法和装置 | |
| WO2022127153A1 (zh) | 一种釜式连续化生产甘氨酸的方法 | |
| CN100430362C (zh) | 高纯度结晶山梨酸的制备工艺 | |
| CN100374405C (zh) | 从环氧大豆油废水中回收甲酸制取甲酸钙的方法 | |
| CN106277514B (zh) | 回收处理糖精钠废水的方法 | |
| CN110040761A (zh) | 一种用酸性蚀刻废液生产硫酸铜的方法 | |
| CN1861525B (zh) | 一种活性白土废酸的处理方法 | |
| CN113248460B (zh) | 高浓度氯乙醇制环氧乙烷的方法和设备 | |
| CN101428914A (zh) | 柠檬酸净化过程中阳离子交换树脂洗脱废液的高效处理方法 | |
| CN214716659U (zh) | 一种以甲醇为原料制备三聚甲醛的装置 | |
| CN216777944U (zh) | 一种从三乙胺盐酸盐溶液中连续回收三乙胺的装置系统 | |
| CN104211026A (zh) | 一种浓硝酸的制备工艺 | |
| CN109852987A (zh) | 一种耦合反渗透技术制备乙醛酸钠的方法 | |
| CN217067795U (zh) | 丙酰氯生产用沉降分离装置 | |
| CN116143143B (zh) | Bdo生产中的废盐和废硫酸回收利用方法及装置 | |
| CN218339193U (zh) | 苯乙酸生产中副产物氯化钠的回收系统 | |
| JPH01246124A (ja) | 高純度苛性カリの製造方法 | |
| CN219897962U (zh) | 一种氯化钾化盐、精制一体化系统 |
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 |