以丁辛醇装置排放的废液为原料生产混合丁醇和粗辛醇的方法

摘要

本发明的一种以丁辛醇装置排放的废液为原料生产混合丁醇和粗辛醇的方法。属于非环一元醇的制备方法。其特征在于由原料分馏单元，加氢合成单元和产品精馏单元组成，所述原料分馏单元包括丁醛分馏塔、丁醇分馏塔和碳八分馏塔三套分馏装置，所述加氢合成单元和产品精馏单元适用于来自原料分馏单元的丁醛馏分的加氢和精馏，也适用于来自原料分馏单元的碳八馏分的加氢和精馏，供二者间歇使用；所述产品精馏单元包括脱轻精馏塔装置和脱重精馏塔装置。提供了一种既节约能源又保护环境的以丁辛醇装置排放的废液为原料生产混合丁醇和粗辛醇的方法。实现了对于丁辛醇装置排放的废液的资源化利用，降低了丁辛醇装置废水处理成本，提高处理后的水质技术指标。

说明书

技术领域

本发明是一种以丁辛醇装置排放的废液为原料生产混合丁醇和粗辛醇的方法。属于非环一元醇的制备方法。特别涉及丁辛醇装置排放的废液的资源化利用处理。

背景技术

丁辛醇低压羰基合成工艺是丙烯在铑膦络合催化剂存在下，与合成气(CO+H₂)反应生成正丁醛和异丁醛。正丁醛经与异丁醛分离后，在氢氧化钠溶液的催化下发生缩合反应生成辛烯醛，辛烯醛在铜催化剂的作用下加氢生成辛醇(即2-乙基己醇)；不经分离的正丁醛和异丁醛混合物直接加氢还原则生成正丁醇和异丁醇。

一种丁辛醇的生产装置排放的废液中，含有正异丁醛3％-20％，正异丁醇10％-40％，C₅-C₇含1％-5％，C₈10％-40％，C₁₂-C₁₆含15％-60％，水0.5％-10％，是宝贵的可利用资源。但是由于组分复杂，对其处理，综合利用技术难度较大，目前的处理方法主要是直接排放或只作焚烧处理，即浪费了能源，又污染了环境和水源。以丁辛醇装置排放的废液为原料生产混合丁醇和辛醇，对其进行资源化处理利用的技术还尚未见到。

发明内容

本发明的目的在于避免上述现有技术中的不足之处，而提供一种既节约能源又保护环境的以丁辛醇装置排放的废液为原料生产混合丁醇和粗辛醇的方法。

本发明的目的还在于通过对丁辛醇装置排放的废液的资源化利用，大大减轻与丁辛醇装置配套的废水处理系统的负荷，降低废水处理成本，提高处理后的水质指标。

本发明的目的可以通过如下措施来达到：

本发明是以丁辛醇装置排放的废液为原料生产混合丁醇和粗辛醇的方法，其特征在于由原料分馏单元，加氢合成单元和产品精馏单元组成，所述原料分馏单元包括丁醛分馏塔、丁醇分馏塔和碳八分馏塔三套分馏装置，所述加氢合成单元和产品精馏单元适用于来自原料分馏单元的丁醛馏分的加氢和精馏，也适用于来自原料分馏单元的碳八馏分的加氢和精馏，供二者间歇使用；所述产品精馏单元包括脱轻精馏塔装置和脱重精馏塔装置。

本发明的发明人设计的有机结合的原料分馏单元，加氢合成单元和产品精馏单元装置，为丁辛醇装置排放的废液的处理和利用提供了技术支持，为完成本发明的任务作出了突出贡献。

本发明的以丁辛醇装置排放的废液为原料生产混合丁醇和粗辛醇的方法，其特征在于包括如下操作步骤：

a.原料分馏

丁辛醇装置排放的废液首先通过丁醛分馏装置，将其中含有的丁醛组分从丁醛塔顶分馏出来，然后，通过丁醇分馏塔装置，将其中含有的丁醇组分从丁醇塔顶分馏出来，最后，通过碳八分馏塔装置，将其中含有的碳八组分辛烯醛和辛醇从碳八塔顶分馏出来；分馏出来的丁醛储存于丁醛储罐，分馏出来的丁醇储存于碳四储罐，辛烯醛和辛醇储存于碳八储罐；

b.加氢合成

来自步骤a丁醛储罐的丁醛馏分或来自碳八储罐的辛烯醛和辛醇馏分进入加氢合成单元，在加氢反应器中，通过加氢合成混合丁醇或者合成粗辛醇；

c.产品精制

步骤a分馏出来的丁醇馏分和经步骤b加氢合成的混合丁醇或粗辛醇经精馏精制，分别制得的混合丁醇质量百分含量≥95％；制得的粗辛醇质量百分含量≥97％。

本发明的以丁辛醇装置排放的废液为原料生产混合丁醇和粗辛醇的方法，其特征在于所述操作步骤的工艺操作条件如下：

a.原料分馏

①.丁辛醇装置排放的废液各组分质量百分比：正异丁醛3％-20％，正异丁醇10％-40％，C₅-C₇含1％-5％，碳八组分10％-40％，C₁₂-C₁₆15％-60％，水0.5％-10％；

②.丁醛塔的操作条件：塔顶温度60℃-85℃，塔底温度110℃-150℃；

③.丁醇塔的操作条件：塔顶温度85℃-120℃，塔底温度150℃-175℃，塔顶压力为-0.05Mpa--0.1Mpa；

④.碳八塔的操作条件：塔顶温度120℃-150℃，塔底温度175℃-195℃，塔顶压力为-0.05Mpa--0.1Mpa。

b.加氢合成

①混合丁醇加氢反应器内的操作条件为：反应热点温度在110℃-200℃，反应压力在0.35Mpa-0.5Mpa；

②生产粗辛醇加氢反应器内的操作条件为：反应热点温度在140℃-200℃，反应压力在0.35Mpa-0.5Mpa。

c.产品精制

①.生产混合丁醇时脱轻塔的操作条件为：塔顶温度78℃-90℃，塔底温度110℃-130℃，脱重塔的操作条件为：塔顶温度100℃-125℃，塔底温度150℃-180℃；

②.生产粗辛醇时脱轻塔的操作条件为：塔顶温度85℃-100℃，塔底温度125℃-135℃，塔顶压力为-0.05Mpa--0.1Mpa，脱重塔的操作条件为：塔顶温度105℃-125℃，塔底温度160℃-180℃，塔顶压力为-0.05Mpa--0.1Mpa。

步骤b加氢合成的混合丁醇或粗辛醇经精馏精制，制得的混合丁醇质量百分含量≥95％；制得的粗辛醇质量百分含量≥97％。

本发明是以丁辛醇装置排放的废液为原料生产混合丁醇和粗辛醇的方法公开的技术方案，相比现有技术有如下积极效果：

1.提供了一种既节约能源又保护环境的以丁辛醇装置排放的废液为原料生产混合丁醇和粗辛醇的方法。

2.通过对于丁辛醇装置排放的废液的资源化利用，大大减轻与丁辛醇装置配套的废水处理系统的负荷，降低废水处理成本，提高处理后的水质指标。

3.以丁辛醇装置排放的废液为原料生产混合丁醇和粗辛醇工业产品，变废为宝，增加企业的经济效益。

4.该工艺设备简单，处理成本低，污染少。

附图说明

图1是本发明的以丁辛醇装置排放的废液为原料生产混合丁醇和粗辛醇的方法的原料分离单元工艺流程示意图

图2是本发明的以丁辛醇装置排放的废液为原料生产混合丁醇和粗辛醇的方法的加氢合成单元工艺流程示意图

图3是本发明的以丁辛醇装置排放的废液为原料生产混合丁醇和粗辛醇的方法的产品精馏单元工艺流程示意图

具体实施方式

本发明下面将结合实施例作进一步详述：

实施例1

a.原料分馏

丁辛醇装置排放的废液首先通过丁醛分馏装置，将其中含有的丁醛组分从丁醛塔顶分馏出来，然后，通过丁醇分馏塔装置，将其中含有的丁醇组分从丁醇塔顶分馏出来，最后，通过碳八分馏塔装置，将其中含有的碳八组分辛烯醛和辛醇从碳八塔顶分馏出来；分馏出来的丁醛储存于丁醛储罐，分馏出来的丁醇储存于碳四储罐，辛烯醛和辛醇储存于碳八储罐；

b.加氢合成

来自步骤a丁醛储罐的丁醛馏分或来自碳八储罐的辛烯醛和辛醇馏分进入加氢合成单元，在加氢反应器中，通过加氢合成混合丁醇或者合成粗辛醇；

c.产品精制

步骤a分馏出来的丁醇馏分和经步骤b加氢合成的混合丁醇或粗辛醇经精馏精制，分别制得的混合丁醇质量百分含量≥95％；制得的粗辛醇质量百分含量≥97％。

结合图1对本发明的原料分馏单元进行详细说明

丁辛醇废液原料经过原料预热器E-101加热到100℃-120℃进入丁醛塔C-101，塔内物料蒸发需要的热量，由塔釜再沸器E-103提供，塔釜操作温度110℃-150℃，丁醛塔为常压操作，保持塔顶温度稳定在60℃-85℃；塔顶上升蒸汽经塔顶冷凝器E-102冷凝冷却后进入丁醛塔回流罐V-108中，经丁醛塔回流采出泵P-101A/B部分打回流，部分采出丁醛馏分，进入丁醇储罐；

丁醛塔塔釜液经塔底采出泵P-102A/B送入丁醇塔C-104中部进料口，塔内物料蒸发需要的热量，由塔釜再沸器E-115提供，塔釜操作温度150℃-175℃。丁醇塔为负压操作，塔的真空由蒸汽喷射泵J-101提供，塔顶压力为-0.05Mpa--0.1Mpa。保持塔顶温度稳定在85℃-120℃；塔顶上升蒸汽经塔顶冷凝器E-114冷凝冷却后进入丁醇塔回流罐V-101中，然后经回流采出泵P-112A/B部分打回流，部分采出丁醇馏分，进入碳四储罐；

丁醇塔的塔底液由塔底采出泵P-113A/B，送入降膜蒸发器E-108。通过调节E-108的加热蒸汽量控制，使气液分离罐V-104物料的温度保持在140℃-160℃；物料呈膜状快速流过加热管内表面吸收热量，较轻组分气化，进入气液分离罐V-104实现气液分离，高沸点三聚物及更重的组分做为釜残液通过P-109A/B从罐底排出，达到脱重确保后续精馏正常操作的目的。

V-104的蒸发气相进入碳八塔C-102中部进料口。该塔的上升蒸汽部分来自气相进料，部分由塔釜再沸器E-105提供，塔釜操作温度175℃-195℃，通过加热蒸汽量控制。碳八塔为负压操作，塔的真空由蒸汽喷射泵J-102提供。塔顶操作压力-0.05Mpa--0.1Mpa。保持塔顶温度稳定在120℃-150℃，塔顶上升蒸汽经塔顶冷凝器E-104冷凝冷却后，进入回流罐V-102中，然后经回流采出泵P-104A/B部分打回流，部分采出辛烯醛馏分和辛醇馏分，进入碳八储罐；

结合图2对本发明的加氢合成单元进行详细说明：

①生产混合丁醇时工艺流程说明

来自丁醛储罐的碳四组分，经进料预热器E-601预热后，先被送到蒸发器T601，碳四组分与压缩机C601来的循环气逆流接触后被气化进入反应循环气中，在蒸发器T601被气化的物料，经进料加热器E602过热至110℃-160℃，进入反应器R601，在反应器中碳四组分与氢气反应被转化为混合丁醇，反应器为固定床管壳式反应器，内装市售OXO-01催化剂，反应热点温度110℃-200℃，反应压力0.35Mpa-0.5Mpa。

从反应器R601出来的物料，先在加氢换热器E603中被加氢循环气冷却，最后在加氢冷凝器E604中冷却至30℃-60℃，气相混合丁醇被冷凝为液相，在分离罐F602中混合丁醇与循环气分离。分离罐F602底部的混合丁醇送到精馏工段。

②生产粗辛醇时工艺流程说明

来自碳八储罐的碳八组分经进料预热器E-601预热后，先被送到蒸发器T601，碳八组分与压缩机C601来的循环气逆流接触后被气化进入反应循环气中，在蒸发器T601被气化的物料，经进料加热器E602过热至150℃-170℃，进入反应器R601，在反应器中碳八组分与氢气反应被转化为粗辛醇，反应器为固定床管壳式反应器，内装市售OXO-01催化剂，反应热点温度140℃-200℃，反应压力0.35Mpa-0.5Mpa。

从反应器R601出来的物料，先在加氢换热器E603中被加氢循环气冷却，最后在加氢冷凝器E604中冷却至30℃-60℃，气相粗辛醇被冷凝为液相，在分离罐F602中粗辛醇与循环气分离。分离罐F602底部的粗辛醇送到精馏工段。

结合图3对本发明产品精馏单元进行详细说明

F602来的混合丁醇(粗辛醇)在脱轻塔T602和脱重塔T603进行精馏，混合丁醇(粗辛醇)中的轻组分从脱轻塔的塔顶采出脱除，重组分从脱重塔的塔底采出脱除。生产粗辛醇时T602和T603均为负压塔。

①.生产混合丁醇时工艺流程说明

预精馏塔T602

来自碳四储罐的分馏混合丁醇和来自加氢合成单元的粗品混合丁醇，在自身压力下进入脱轻塔T602，该塔包括一台塔釜再沸器E605和一台塔顶冷凝器E606。塔釜再沸器E605由低压蒸汽加热，提供脱轻塔所需的热量，塔底温度110℃-130℃，塔顶温度78℃-90℃，塔顶上升气相在塔顶冷凝器E606冷凝后，收集在回流罐F603内。回流罐F603中的物料由回流采出泵P605加压后，一部分物料作为回流液返回到脱轻塔T602顶部，一小部分物料采出，脱除混合丁醇中的轻组分，经塔顶冷却器冷却至30℃-60℃送到轻组份罐。塔底物料由塔底泵P604A/B送到脱重塔T603进一步处理。

脱重塔T603

脱重塔T603的作用是得到产品混合丁醇，并除去产品中的重组分。该设备包括一台再沸器E607和冷凝器E608。再沸器E607由低压蒸汽加热，提供脱重塔所需的热量，塔底温度150℃-180℃，塔顶温度100℃-125℃，塔顶物料经塔顶冷凝后收集在回流罐F604中。回流罐F604中的物料由回流泵P607A/B加压，一部分返回脱重塔T603塔顶作为回流，另一部分送至混合丁醇罐。脱重塔塔底的重组分由塔底泵P606A/B送至重组份罐。

制得的混合丁醇质量百分含量≥95％。

②.生产粗辛醇时工艺流程说明

预精馏塔T602

来自加氢合成单元的粗品混合丁醇粗辛醇，在自身压力下进入脱轻塔T602，该塔包括一台塔釜再沸器E605和一台塔顶冷凝器E606。塔釜再沸器E605由低压蒸汽加热，提供脱轻塔所需的热量，塔底温度125℃-135℃，塔顶温度85℃-100℃，塔顶压力为-0.05Mpa--0.1Mpa，塔顶上升气相在塔顶冷凝器E606冷凝后，收集在回流罐F603内。回流罐F603中的物料由回流采出泵P605加压后，一部分物料作为回流液返回到脱轻塔T602顶部，一小部分物料采出，脱除粗辛醇中的轻组分，经塔顶冷却器冷却至30℃-60℃送到轻组份罐。塔底物料由塔底泵P604A/B送到脱重塔T603进一步处理。

脱重塔T603

脱重塔T603的作用是得到产品粗辛醇，并除去产品中的重组分。该设备包括一台再沸器E607和冷凝器E608。再沸器E607由低压蒸汽加热，提供脱重塔所需的热量，塔底温度160℃-180℃，塔顶温度105℃-125℃，塔顶压力为-0.05Mpa--0.1Mpa，塔顶物料经塔顶冷凝后收集在回流罐F604中。回流罐F604中的物料由回流泵P607A/B加压，一部分返回脱重塔T603塔顶作为回流，另一部分送至粗辛醇罐。脱重塔塔底的重组分由塔底泵P606A/B送至重组份罐。

制得的粗辛醇质量百分含量≥97％。