專利名稱：：環(huán)己酮裝置連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)周期延長的方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及環(huán)己酮裝置連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)周期延長的方法。更具體地說，涉及對環(huán)己酮生產(chǎn)工藝中產(chǎn)生的廢堿，采用先注水富集堿性物質(zhì)，再進(jìn)行旋流分離堿水和有機(jī)酸、酯的脫堿方法。本發(fā)明還涉及環(huán)己酮裝置連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)周期延長的設(shè)備。
背景技術(shù)：
：環(huán)己酮作為是一種重要的有機(jī)化工產(chǎn)品，用途十分廣泛，我國每年還要進(jìn)口相當(dāng)于國內(nèi)產(chǎn)量30-50%的環(huán)已酮。在環(huán)己酮的生產(chǎn)過程中，氧化工藝所產(chǎn)生的氧化液在分解釜里用強(qiáng)堿(3-5%的氫氧化鈉)水溶液進(jìn)行處理，生成以水、氫氧化鈉、有機(jī)酸鈉鹽、有機(jī)低聚物為主要組分的皂化廢堿，再對廢堿與有機(jī)相進(jìn)行分離，然后有機(jī)相進(jìn)入烷精餾工序，廢堿液則部分循環(huán)至分解釜，部分進(jìn)入廢堿處理工序。目前國內(nèi)外已有的環(huán)已酮生產(chǎn)工藝中，皂化廢堿與有機(jī)相的分離大多依據(jù)重力沉降的原理進(jìn)行自然分離。由于重力沉降無法有效地將有機(jī)相和堿水相分開，堿水分離后仍有0.1%左右的水、堿及有機(jī)鹽被帶入垸一塔，在其中精餾分離時，堿和有機(jī)鈉鹽被不斷濃縮積聚在再沸器上；同時，堿還能引起環(huán)己酮的濃縮。這些使得再沸器不斷結(jié)渣，傳熱效果迅速下降，垸一塔蒸發(fā)量受到嚴(yán)重影響，必須定期停車清洗，并且造成環(huán)境污染，增加了安全隱患，嚴(yán)重影響了裝置的長周期穩(wěn)定運(yùn)行。針對上述問題，國內(nèi)外對環(huán)己酮生產(chǎn)工藝進(jìn)行了大量研究。國內(nèi)以湖南大學(xué)開發(fā)的環(huán)己烷仿生催化氧化制備環(huán)己酮新工藝研究為代表，開發(fā)的催化氧化新工藝與傳統(tǒng)無催化工藝相比，雖然轉(zhuǎn)化率提高了，反應(yīng)溫度、系統(tǒng)壓力降低了，但產(chǎn)物收率仍然不高，并且產(chǎn)生相對更多的副產(chǎn)物，裝置不能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。同時，國內(nèi)外針對廢堿與有機(jī)相的分離技術(shù)也提出了很多解決方法和技術(shù)，其中以使用化學(xué)法處理皂化廢堿液為代表，即，在中和反應(yīng)器中將酸、堿進(jìn)行中和反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)生的氣相經(jīng)堿吸收洗滌后排空；混合液在分離器中分離生成焦油相及和去蒸發(fā)結(jié)晶，經(jīng)離心干燥后回收無水硫酸鈉；殘液返回中和反應(yīng)器。此方法雖然可以解決皂化廢堿液的有效分離，但是存在工藝復(fù)雜，投資成本大等缺點(diǎn)。因此，本領(lǐng)域迫切需要開發(fā)出能徹底、有效地對環(huán)己酮氧化液廢堿進(jìn)行分離，同時實現(xiàn)低能耗，投資小，污染少，適合長周期穩(wěn)定運(yùn)行的方法及設(shè)備。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、投資少、能耗低，能有效地對環(huán)己酮氧化液廢堿進(jìn)行分離的環(huán)己酮裝置連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)周期延長的方法及設(shè)備，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。一方面，本發(fā)明提供了一種環(huán)己酮裝置連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)周期延長的方法，它包括以下步驟(a)將水注入環(huán)己垸氧化液原料中進(jìn)行洗堿，以進(jìn)行第一級堿洗分離，完成水與原料的彌散混合、原料中堿性物質(zhì)向水遷移、以及水中堿性物質(zhì)的富集，得到環(huán)己垸氧化液原料和水的混合物；(b)對得到的環(huán)己垸氧化液原料和水的混合物進(jìn)行第二級堿洗分離，以除去含堿性物質(zhì)的堿水，得到脫除了80-90%的堿水的環(huán)己烷氧化液，即第一步分離的混合物，其中，第二級堿洗分離的出水返回作為第一級堿洗分離的注水，實現(xiàn)水的內(nèi)部循環(huán)，即兩段逆流堿洗；(c)在50-20(TC和0.1-0.25MPa下，將所述第一步分離的混合物進(jìn)行旋流分離，以進(jìn)一步除去含堿性物質(zhì)的堿水，得到進(jìn)一步脫除了50%的堿水的環(huán)己垸氧化液，即第二步分離的混合物；以及(d)在50-20(TC和0.05-0.15MPa下，將所述第二步分離的混合物進(jìn)行聚結(jié)分離，以進(jìn)一步除去含堿性物質(zhì)的堿水，得到Na+的殘留量低于5mg/L的環(huán)己垸氧化液，即凈化的環(huán)己垸氧化液。在一個優(yōu)選的實施方式中，所述堿洗分離選自重力沉降分離、螺旋槳式儲槽分離、以及低速旋流離心分離。在另一個優(yōu)選的實施方式中，所述旋流分離選自水力旋流分離、旋流式液-液旋流分離、單錐式液-液旋流分離、以及雙錐式液-液旋流分離。在另一個優(yōu)選的實施方式中，所述聚結(jié)分離選自聚結(jié)分離精細(xì)過濾分離、以及液-液聚結(jié)分離。另一方面，本發(fā)明提供了一種環(huán)己酮裝置連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)周期延長的設(shè)備，它包括第一級堿洗分離罐，用于將水注入其中的環(huán)己垸氧化液原料中進(jìn)行洗堿，以進(jìn)行第一級堿洗分離，完成水與原料的彌散混合、原料中堿性物質(zhì)向水遷移、以及水中堿性物質(zhì)的富集，得到環(huán)己烷氧化液原料和水的混合物；第二級堿洗分離罐，用于對得到的環(huán)己烷氧化液原料和水的混合物進(jìn)行第二級堿洗分離，以除去含堿性物質(zhì)的堿水，得到脫除了80-90%的堿水的環(huán)己烷氧化液，即第一步分離的混合物，其中，第二級堿洗分離罐的出水返回作為第一級堿洗分離罐的注水，實現(xiàn)水的內(nèi)部循環(huán)，即兩段逆流堿洗；旋流分離器，用于在50-200'C和0.1-0.25MPa下，將所述第一步分離的混合物進(jìn)行旋流分離，以進(jìn)一步除去含堿性物質(zhì)的堿水，得到進(jìn)一步脫除了50%的堿水的環(huán)己垸氧化液，即第二步分離的混合物；以及聚結(jié)分離器，用于在50-200。C和0.05-0.15MPa下，將所述第二步分離的混合物進(jìn)行聚結(jié)分離，以進(jìn)一步除去含堿性物質(zhì)的堿水，得到Na+的殘留量低于5mg/L的環(huán)己垸氧化液，即凈化的環(huán)己烷氧化液。在一個優(yōu)選的實施方式中，所述堿洗分離罐選自重力沉降分離罐、螺旋槳式儲槽分離罐、以及低速旋流離心分離罐；所述堿洗分離罐是單臺的或多臺并聯(lián)的，或者是單級的、兩級串聯(lián)的或多級串聯(lián)的。在另一個優(yōu)選的實施方式中，所述旋流分離器選自水力旋流分離器、旋流式液-液旋流分離器、單錐式液-液旋流分離器、以及雙錐式液-液旋流分離器；所述旋流分離器是單臺的或多臺并聯(lián)的，或者是單級的、兩級串聯(lián)的或多級串聯(lián)的。在另一個優(yōu)選的實施方式中，所述聚結(jié)分離器選自聚結(jié)分離精細(xì)過濾分離器、以及液-液聚結(jié)分離器；所述聚結(jié)分離器是單臺的或多臺并聯(lián)的，或者是單級的、兩級串聯(lián)的或多級串聯(lián)的。在另一個優(yōu)選的實施方式中，該設(shè)備還包括與第一級堿洗分離罐和第二級堿洗分離罐連接的，用于調(diào)節(jié)注水流量的調(diào)節(jié)閥。在另一個優(yōu)選的實施方式中，該設(shè)備還包括實現(xiàn)所述兩段逆流堿洗的中間水槽和循環(huán)泵。圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的環(huán)己酮裝置連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)周期延長的方法的工藝流程的示意圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的兩段逆流堿洗的工藝流程的示意圖。圖3A是根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的旋流分離器進(jìn)口的有機(jī)相顏色的照片；圖3B是該實施方式中聚結(jié)分離器進(jìn)口的有機(jī)相顏色的照片。圖4是根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的再沸器壓力變化的示意圖。具體實施方式本發(fā)明提供了一種改進(jìn)的環(huán)己酮裝置連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)周期延長的方法及設(shè)備，能徹底、有效地對環(huán)己酮氧化液廢堿進(jìn)行分離，同時實現(xiàn)低能耗，投資小，適合長周期穩(wěn)定運(yùn)行，從而解決了現(xiàn)有環(huán)己酮生產(chǎn)工藝中脫堿方法效果不理想的問題。本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)過廣泛而深入的研究后發(fā)現(xiàn)，根據(jù)重力沉降技術(shù)、旋流分離技術(shù)和聚結(jié)分離技術(shù)的各自特點(diǎn)，并結(jié)合堿水的存在形態(tài)，使用梯度分離工藝；同時，根據(jù)對國內(nèi)外現(xiàn)有皂化堿洗分離工藝的比較分析，在使用梯度分離工藝的同時結(jié)合使用兩段逆流堿洗工藝，能達(dá)到脫除環(huán)己垸氧化液中的含堿物質(zhì)，從而提高環(huán)己酮生產(chǎn)工藝中烷一塔的工作周期，減少環(huán)境污染，使得整套裝置達(dá)到常周期穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的目的。基于上述發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明得以完成。本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思如下在環(huán)己酮生產(chǎn)工藝中，環(huán)己烷氧化液中堿水粒度分布近似于正態(tài)分布。其顆粒的特點(diǎn)是大顆粒水滴易于分離，但抵抗剪切變形能力弱，容易破碎；小顆粒水滴難于分離，但抵抗剪切變形能力強(qiáng)，尤其是當(dāng)水滴顆粒尺寸小于8微米時，其抵抗剪切變形的能力與塑料粒子在同一個數(shù)量級，能夠承受高速旋轉(zhuǎn)剪切力。三種分離技術(shù)的特點(diǎn)分別如下重力沉降技術(shù)的特點(diǎn)分離效率低、所需時間長、并且設(shè)備投資大。并且，只有大顆粒才能有效地沉降，細(xì)小顆粒無法沉降。重力沉降只對粒徑大于5(Him的水滴有效。分離時對分散相的剪切力很小。旋流分離技術(shù)的特點(diǎn)分離精度比重力沉降罐的高，分割粒徑為10)Lim，操作彈性大、不易阻塞、適合長周期運(yùn)行，但流速太大會造成流體乳化，分離效果下降。分離時對分散相的剪切力很大。聚結(jié)分離技術(shù)的特點(diǎn)分離精度要比旋流分離的高，其分割粒徑為O.lnm，但分散相含量不能太高，含量太高會使分散相顆粒來不及聚結(jié)，造成分離效率下降。根據(jù)注水氧化液中水滴抵抗剪切應(yīng)力大小的不同，在重力沉降方法將大顆粒油滴去除、堿水含量大大降低的條件下，避免了大顆粒油滴在旋流器中的破碎，極大地改善了水質(zhì)，能夠充分發(fā)揮旋流器去除小顆粒的優(yōu)勢。旋流分離技術(shù)是脫堿分離的核心技術(shù)，旋流分離器是根據(jù)旋流分離原理研制成功的高新技術(shù)產(chǎn)品。與其它脫鹽設(shè)備相比，具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、脫鹽效率高、無運(yùn)動部件、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。在處理量和分離性能相同的條件下，其重量僅為其它分離設(shè)備的1/10，工程建設(shè)投資降低50%左右。聚結(jié)分離技術(shù)能夠很好地解決含有微量乳化水的氧化水洗液必須先破乳分離的問題。但其具有一定的局限性，由于抗沖擊能力差、易堵，適用于微量乳化水的分離。將旋流分離技術(shù)和聚結(jié)分離技術(shù)串聯(lián)組合，可以充分發(fā)揮旋流分離善于粗分離、聚結(jié)分離善于細(xì)分離的特點(diǎn)，從而通過更合理的梯度化分離方法，克服了現(xiàn)有環(huán)己垸氧化液脫堿設(shè)備操作成本高、分離效果不理想的缺點(diǎn)。這樣，通過采用重力沉降分離初步脫堿、釆用旋流分離重點(diǎn)集中脫堿和采用聚結(jié)分離細(xì)化除堿，三項分離技術(shù)的順次串聯(lián)梯度組合，達(dá)到了高效、快速、經(jīng)濟(jì)地對環(huán)己酮氧化液脫堿的目的。國內(nèi)外有關(guān)皂化堿洗分離工藝的研究表明增加堿洗的注水量，有利于鈉鹽的溶解，降低有機(jī)相內(nèi)Na+的挾帶。但如果簡單增加水量，一方面增加工藝水的消耗，另一方面由于廢堿在下一工序需進(jìn)行蒸發(fā)提濃，增加水量勢必增加蒸汽消耗，運(yùn)行成本增加，在經(jīng)濟(jì)上不可行。根據(jù)實際情況，研究開發(fā)出了較為先進(jìn)的兩段逆流堿洗工藝。通過合理設(shè)置堿洗分離流程，將第二級堿洗分離罐的出水返回作為第一級堿洗分離罐的注水，實現(xiàn)洗滌水的內(nèi)部循環(huán)，從而在不增加軟水消耗的條件下，增加了堿洗分離罐的水量，促進(jìn)了Na+與物料的分離。本發(fā)明的環(huán)己酮裝置連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)周期延長的方法包括以下步驟(a)將工藝水注入第一級堿洗分離罐中的環(huán)己烷氧化液原料中進(jìn)行洗堿，以完成水與原料彌散混合、原料中堿性物質(zhì)向水遷移、以及水中堿性物質(zhì)富集，得到環(huán)己垸氧化液原料和水的混合物；(b)將得到的混合物送入第二級堿洗分離罐中以進(jìn)行第一步分離，采用兩級堿洗分離除去含堿性物質(zhì)的堿水，得到脫除了約80-90%的堿水的環(huán)己垸氧化液，即第一步分離的混合物，其中，第二級堿洗分離罐的出水返回作為第一級堿洗分離罐的注水，實現(xiàn)洗滌水的內(nèi)部循環(huán)，即兩段逆流堿洗，從而在不增加軟水消耗的條件下，增加堿洗分離罐的有效水量，促進(jìn)Na+與物料分離；(c)將經(jīng)第一步分離的混合物送入旋流分離器中，在約50-20(TC的溫度、約0.1-0.25MPa的壓降下進(jìn)行第二步的旋流分離，進(jìn)一步分離去除含堿性物質(zhì)的堿水，得到進(jìn)一步脫除了約50%的堿水的環(huán)己垸氧化液，即第二步分離的混合物；(d)將所述第二步分離的混合物送入聚結(jié)分離器中，在約50-20(TC的溫度、約0.05-0.15MPa的壓降下進(jìn)行第三步的聚結(jié)分離，進(jìn)一步分離去除含堿性物質(zhì)的堿水，得到Na+的殘留量低于約5mg/L的環(huán)己烷氧化液，即凈化的環(huán)己烷氧化液；以及(e)凈化的環(huán)己烷氧化液可送入下游裝置如垸蒸餾塔中用于進(jìn)一步的加工。適用于本發(fā)明的堿洗分離沒有特別的限制，可以是本領(lǐng)域常用的重力沉降分離，其代表性的例子包括，但不限于耙式重力沉降分離、螺旋槳式儲槽分離、以及低速旋流離心分離。適用于本發(fā)明的旋流分離沒有特別的限制，可以是本領(lǐng)域常用的液-液旋流分離，其代表性的例子包括，但不限于水力旋流分離、旋流式液-液旋流分離、單錐式液-液旋流分離、以及雙錐式液-液旋流分離。9適用于本發(fā)明的聚結(jié)分離沒有特別的限制，可以是本領(lǐng)域常用的聚結(jié)分離，其代表性的例子包括，但不限于聚結(jié)分離精細(xì)過濾分離、以及液-液聚結(jié)分離。較佳地，在約70-12(TC的溫度、約0.1-0.2MPa的壓降下進(jìn)行第二步的旋流分離。較佳地，在約70-120。C的溫度、約0.05-0.1MPa的壓降下進(jìn)行第三步的聚結(jié)分離。本發(fā)明的環(huán)己酮裝置連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)周期延長的設(shè)備包括用于進(jìn)行第一步除去含堿性物質(zhì)的堿水，得到脫除了約80-90%的堿水的環(huán)己烷氧化液，即第一步分離的混合物的第一級和第二級堿洗分離罐(第一級堿洗分離罐4，第二級堿洗分離罐5、6和7);用于進(jìn)行第二步除去含堿性物質(zhì)的堿水，得到進(jìn)一步脫除了約50%的堿水的環(huán)己烷氧化液，即第二步分離的混合物的旋流分離器8;以及用于進(jìn)行第三步去除含堿性物質(zhì)的堿水，得到Na+的殘留量低于約5mg/L的環(huán)己烷氧化液，即凈化的環(huán)己烷氧化液的聚結(jié)分離器9和10。適用于本發(fā)明的堿洗分離罐沒有特別的限制，可以使用本領(lǐng)域常用的重力沉降罐，其代表的例子包括，但不限于重力沉降分離罐、螺旋槳式儲槽分離罐、以及低速旋流離心分離罐。適用于本發(fā)明的旋流分離器沒有特別的限制，可以使用本領(lǐng)域常用的液-液旋流分離器，其代表的例子包括，但不限于水力旋流分離器、旋流式液-液旋流分離器、單錐式液-液旋流分離器、以及雙錐式液-液旋流分離器。適用于本發(fā)明的聚結(jié)分離器沒有特別的限制，可以使用本領(lǐng)域常用的聚結(jié)分離器，其代表的例子包括，但不限于聚結(jié)分離精細(xì)過濾分離器、以及液-液聚結(jié)分離器。較佳地，所述設(shè)備還包括與所述第一級堿洗分離罐4和第二級堿洗分離罐5、6和7連接的用于調(diào)節(jié)注水流量的多個調(diào)節(jié)閥。較佳地，所述設(shè)備還包括實現(xiàn)第二級堿洗分離罐出水返回作為第一級堿洗分離罐注水(兩段逆流堿洗)的中間水槽11和循環(huán)泵12。較佳地，所述堿洗分離罐是單臺的、或者多臺并聯(lián)的。較佳地，所述堿洗分離罐是單級的、較佳地，所述旋流分離器是單臺的、較佳地，所述旋流分離器是單級的、較佳地，所述聚結(jié)分離器是單臺的、較佳地，所述聚結(jié)分離器是單級的、兩級串聯(lián)的、或者多級串聯(lián)的?；蛘叨嗯_并聯(lián)的。兩級串聯(lián)的、或者多級串聯(lián)的?；蛘叨嗯_并聯(lián)的。兩級串聯(lián)的、或者多級串聯(lián)的。以下參看附圖。圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的環(huán)己酮裝置連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)周期延長的方法的工藝流程的示意圖。如圖1所示，首先，環(huán)己垸氧化液、30%NaOH、催化劑等原料進(jìn)入分解釜1和2中分解油、水兩相，油相的主要成分為環(huán)己烷、醇和酮，水相的主要成分為堿水和有機(jī)酸鈉鹽；兩相混合液在皂化分離罐3中初步分離，在皂化分離罐3頂部得到含部分水相的油相，底部得到含少量油相的水相，將其作為原料堿輸入，循環(huán)利用；對皂化分離罐3頂部的物料注入工藝水，進(jìn)入第一級堿洗分離罐4中進(jìn)行洗堿，得到環(huán)己烷氧化液原料和水的混合物，底部堿水作為原料堿循環(huán)利用；頂部含堿氧化液進(jìn)入第二級堿洗分離罐5、6和7中進(jìn)一步注水堿洗分離，得到脫除了約80-90%的堿水的環(huán)己烷氧化溶液，即第一步分離的混合物；將第二級堿洗分離罐5、6和7的底部出水返回作為第一級堿洗分離罐4的注水，實現(xiàn)洗滌水內(nèi)部循環(huán)，即兩段逆流堿洗；第二級堿洗分離罐頂部的油相混合物送入旋流分離器8中，在約50-20(TC的溫度、約0.1-0.25MPa的壓降下進(jìn)行第二步的旋流分離，得到進(jìn)一步脫除了約50%的堿水的環(huán)己垸氧化溶液，即第二步分離的混合物；旋流分離器8底部的廢水排出處理；然后，將第二步分離的混合物送入聚結(jié)分離器9和10中進(jìn)一步分離，在約50-20(TC的溫度、約0.05-0.15MPa的壓降下進(jìn)行第三步的聚結(jié)分離，分離去除含堿性物質(zhì)的堿水，得到Na+的殘留量低于約5mg/L的環(huán)己垸氧化溶液，即凈化的環(huán)己烷氧化溶液；最后，將凈化的環(huán)己烷氧化溶液送入下游裝置如烷蒸餾塔中用于進(jìn)一步的加工。圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的兩段逆流堿洗的工藝流程的示意圖。如圖2所示，自間冷水泵14打入的回收水和間冷水與來自第一級堿洗分離罐4頂部出口的物料在靜態(tài)混合器13中混合后分別進(jìn)入第二級堿洗分離罐5、6和7中進(jìn)行分離；第二級堿洗分離罐5、6和7的底部出水在中間水槽11中收集后，經(jīng)自循環(huán)泵12打入第一級堿洗分離罐4中。本發(fā)明的方法和設(shè)備的主要優(yōu)點(diǎn)在于'(1)脫堿效率高，對環(huán)己酮堿液的脫堿效果顯著；(2)工藝流程簡單，無動裝置，運(yùn)行穩(wěn)定，操作方便；(3)能有效提高環(huán)己酮生產(chǎn)過程中垸一塔的工作周期，使得整套環(huán)己酮生產(chǎn)裝置達(dá)到長周期穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的目的；(4)能大大減少有機(jī)物和廢水的排放量，防治由此造成的環(huán)境污染，改善生產(chǎn)裝置的工況環(huán)境。下面結(jié)合具體的實施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明。但是，應(yīng)該明白，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不構(gòu)成對本發(fā)明范圍的限制。下列實施例中未注明具體條件的實驗方法，通常按照常規(guī)條件，或按照制造廠商所建議的條件。除非另有說明，所有的百分比和份數(shù)按重量計。實施例以我國境內(nèi)2005年4月建成投產(chǎn)的國內(nèi)最大的商品環(huán)己酮生產(chǎn)基地一中國石化集團(tuán)巴陵石化有限責(zé)任公司環(huán)己酮事業(yè)部8萬噸/年環(huán)己酮生產(chǎn)裝置的廢堿分離系統(tǒng)改造為例，說明該技術(shù)的實施效果。(1)分析方法有機(jī)相中的水含量采用色譜法測定，Na+的含量采用原子吸收分光光度法測定。(2)關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行技術(shù)指標(biāo)參氧化反應(yīng)釜1臺，容積為400m3。參旋流分離器旋流分離器的壓力降為0.10-0.15MPa，設(shè)備外廓形狀類似于列管式換熱器，設(shè)備直徑為1600毫米，高度為7800毫米。爭聚結(jié)分離器液-液聚結(jié)分離器前設(shè)置預(yù)過濾器，容積為0.72m3。在液-液聚結(jié)分離器內(nèi)部裝有兩種專門針對碳?xì)錈N類介質(zhì)脫水的濾芯一聚結(jié)濾芯和分離濾芯，當(dāng)介質(zhì)流經(jīng)其內(nèi)部需經(jīng)過破乳、聚結(jié)、沉降、分離4個過程，從而實現(xiàn)脫掉介質(zhì)中的水分、堿液及溶于水的有機(jī)酸鹽等，容積為1.5m3。(3)標(biāo)定結(jié)果像水含量當(dāng)有機(jī)相中的水含量不大于3%時，采用圖1所示流程處理后的有機(jī)相中的水含量平均達(dá)到約0.05%以下。采用圖l所示流程處理后的有機(jī)相中Na+含量平均達(dá)到3mg/L以下。爭壓力降廢堿分離系統(tǒng)的壓力降為0.3MPa，包括旋流分離器的壓力降為0.2MPa，聚結(jié)分離器的壓力降為0.1MPa。(4)具體運(yùn)作過程描述對該廠環(huán)己酮裝置的堿水分離工序進(jìn)行改造，在兩級堿洗分離罐后，聚結(jié)分離器之前，設(shè)置一臺旋流分離器(HL28-400B型)，同時新增兩套聚結(jié)分離器與旋流器串聯(lián)。其中，HL28-400B型旋流分離器的主要技術(shù)參數(shù)如下進(jìn)口流量為350-400mVh，進(jìn)口與油相出口之間的壓力降為0.19-0.21MPa，在旋流分離器進(jìn)口的含水濃度為1500-15000mg/L的條件下，出口平均含水濃度小于600mg/L(或0.06%)，在旋流分離器的進(jìn)口含水濃度為1500-10000mg/L的條件下，出口平均含水濃度小于300mg/L(或0.03%)，在旋流分離器的進(jìn)口含水濃度小于1500mg/L的條件下，出口平均含水濃度小于150mg/L(或0.015%)。工藝流程如下首先，將工藝水注入堿洗分離罐中的環(huán)己院氧化液原料中進(jìn)行洗堿，以完成水與原料的彌散混合、原料中堿性物質(zhì)向水遷移、以及水中堿性物質(zhì)的富集，得到環(huán)己烷氧化液原料和水的混合物。接著，將得到的混合物送入第二級堿洗分離罐中以進(jìn)行第一步分離，采用兩級堿洗分離除去含堿性物質(zhì)的堿水，得到脫除了約80-90%的堿水的環(huán)己烷氧化液，即第一步分離的混合物，其中，將第二級堿洗分離罐的出水返回作為第一級堿洗分離罐的注水，實現(xiàn)洗滌水的內(nèi)部循環(huán)，即兩段逆流堿洗，從而在不增加軟水消耗的條件下，增加堿洗分離罐的有效水量，促進(jìn)Na+與物料的分離。接著，將得到的混合物送入旋流分離器中，在約50-20(TC的溫度、約0.1-0.25MPa的壓降下進(jìn)行第二步的旋流分離，進(jìn)一步分離除去含堿性物質(zhì)的堿水，得到進(jìn)一步脫除了約50%的堿水的環(huán)己烷氧化液，即第二步分離的混合物。然后，將得到的混合物送入聚結(jié)分離器中，在約50-200。C的溫度、約0.05-0.15MPa的壓降下進(jìn)行第三步的聚結(jié)分離，分離除去含堿性物質(zhì)的堿水，得到Na+的殘留量低于約5mg/L的環(huán)己烷氧化液，即凈化的環(huán)己烷氧化液。最后，將凈化的環(huán)己垸氧化液送入烷蒸餾塔中用于進(jìn)一步的加工。(5)系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果及討論新技術(shù)在堿水分離程序應(yīng)用后，堿水分離效果得到明顯改善，分離后的有機(jī)相顏色清亮，堿水分離效果得到明顯改善，見圖3A-3B。烷塔再沸器蒸汽壓力上升速度小于0.01MPa/周，再沸器因帶堿而結(jié)渣的現(xiàn)象得到了緩解，裝置運(yùn)行平穩(wěn)。2005年4月20日至6月17日，對旋流分離器和聚結(jié)分離器出口進(jìn)行采樣分析，結(jié)果見下表l。對旋流分離器進(jìn)出口的水含量進(jìn)行分析，結(jié)果見下表2。從表l-2中可以看出，旋流分離器對水的脫除效率只有50%左右，但對Na+的脫除效率可以達(dá)到50%，這正是因為旋流分離器相當(dāng)于一個"混合分離器"，強(qiáng)化了氧化液中堿性物質(zhì)向水中遷移，提高了堿洗氧化液的效果。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>參垸塔再沸器壓力變化圖4示出了再沸器壓力變化。從圖4中可以看出，改造前垸塔再沸器蒸汽壓力上升速度明顯高于改造后烷塔再沸器蒸汽壓力上升速度，這表明烷塔再沸器的結(jié)渣速度大大延緩，開車周期大幅延長。一般情況是當(dāng)烷塔再沸器蒸汽壓力上升0.7MPa時，就需停車清洗。廢堿分離系統(tǒng)應(yīng)用后，在垸塔再沸器蒸汽壓力上升到一定程度時，采用在線加水清洗，從清洗效果看改造后的清洗效果大大優(yōu)于改造前，這主要因為大分子物質(zhì)的比重較大，更易在旋流分離器中被脫除，使垸塔再沸器渣滓牢固度降低。改造前垸塔開車周期最長三個月，改造后垸塔開車到九個月以上，經(jīng)加水在線清洗即可繼續(xù)運(yùn)行。參裝置運(yùn)行周期裝置的停車周期由2個月延長到9個月以上，每年裝置可以減少停車5次，按每次停車5天計算，則每年可以增加25天的環(huán)己酮產(chǎn)量。參減少設(shè)備投資采用本技術(shù)，可以減少兩個1001113的靜止分離器，節(jié)約了大量鋼材。參應(yīng)用廢堿分離系統(tǒng)前后原料消耗對比應(yīng)用前應(yīng)用后裝置運(yùn)行周期最長為2個月9個月以上苯耗平均苯耗為1037.9kg/t酮平均苯耗為1007.5kg/t酮從上述數(shù)據(jù)中可以看出，新技術(shù)在堿水分離工序得到應(yīng)用后，烷塔再沸器的運(yùn)行周期得到提高，大幅度降低了裝置停車清洗烷一塔再沸器的次數(shù)，減少了因停工造成的物料損失，提高了裝置的苯耗水平。參環(huán)境效果本技術(shù)分解產(chǎn)生的皂化廢堿仍經(jīng)蒸發(fā)濃縮后送焚燒裝置焚燒，沒有新增廢物排放點(diǎn)。采用兩段逆流堿洗工藝，實現(xiàn)了洗滌水的內(nèi)部循環(huán)，提高了水的綜合利用率，每年減少裝置的廢水排放200噸，促進(jìn)了裝置清潔生產(chǎn)，環(huán)保效益顯著。同時有效地緩解了職工的操作強(qiáng)度和開停車引起的精神壓力，提高了裝置安全程度。每年減少苯耗120噸。在本發(fā)明提及的所有文獻(xiàn)都在本申請中引用作為參考，就如同每一篇文獻(xiàn)被單獨(dú)引用作為參考那樣。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明的上述講授內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。權(quán)利要求1.一種環(huán)己酮裝置連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)周期延長的方法，它包括以下步驟(a)將水注入環(huán)己烷氧化液原料中進(jìn)行洗堿，以進(jìn)行第一級堿洗分離，完成水與原料的彌散混合、原料中堿性物質(zhì)向水遷移、以及水中堿性物質(zhì)的富集，得到環(huán)己烷氧化液原料和水的混合物；(b)對得到的環(huán)己烷氧化液原料和水的混合物進(jìn)行第二級堿洗分離，以除去含堿性物質(zhì)的堿水，得到脫除了80-90％的堿水的環(huán)己烷氧化液，即第一步分離的混合物，其中，第二級堿洗分離的出水返回作為第一級堿洗分離的注水，實現(xiàn)水的內(nèi)部循環(huán)，即兩段逆流堿洗；(c)在50-200℃和0.1-0.25MPa下，將所述第一步分離的混合物進(jìn)行旋流分離，以進(jìn)一步除去含堿性物質(zhì)的堿水，得到進(jìn)一步脫除了50％的堿水的環(huán)己烷氧化液，即第二步分離的混合物；以及(d)在50-200℃和0.05-0.15MPa下，將所述第二步分離的混合物進(jìn)行聚結(jié)分離，以進(jìn)一步除去含堿性物質(zhì)的堿水，得到Na+的殘留量低于5mg/L的環(huán)己烷氧化液，即凈化的環(huán)己烷氧化液。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述堿洗分離選自重力沉降分離、螺旋槳式儲槽分離、以及低速旋流離心分離。3.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述旋流分離選自水力旋流分離、旋流式液-液旋流分離、單錐式液-液旋流分離、以及雙錐式液-液旋流分離。4.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述聚結(jié)分離選自聚結(jié)分離精細(xì)過濾分離、以及液-液聚結(jié)分離。5.—種環(huán)己酮裝置連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)周期延長的設(shè)備，它包括第一級堿洗分離罐(4)，用于將水注入其中的環(huán)己垸氧化液原料中進(jìn)行洗堿，以進(jìn)行第一級堿洗分離，完成水與原料的彌散混合、原料中堿性物質(zhì)向水遷移、以及水中堿性物質(zhì)的富集，得到環(huán)己烷氧化液原料和水的混合物；第二級堿洗分離罐(5)、(6)和(7)，用于對得到的環(huán)己垸氧化液原料和水的混合物進(jìn)行第二級堿洗分離，以除去含堿性物質(zhì)的堿水，得到脫除了80-90%的堿水的環(huán)己烷氧化液，即第一步分離的混合物，其中，第二級堿洗分離罐(5)、(6)和(7)的出水返回作為第一級堿洗分離罐(4)的注水，實現(xiàn)水的內(nèi)部循環(huán)，即兩段逆流堿洗；旋流分離器(8)，用于在50-20(TC和0.1-0.25MPa下，將所述第一步分離的混合物進(jìn)行旋流分離，以進(jìn)一步除去含堿性物質(zhì)的堿水，得到進(jìn)一步脫除了50%的堿水的環(huán)己垸氧化液，即第二步分離的混合物；以及聚結(jié)分離器(9)和(10)，用于在50-20(TC和0.05-0.15MPa下，將所述第二步分離的混合物進(jìn)行聚結(jié)分離，以進(jìn)一步除去含堿性物質(zhì)的堿水，得到Na+的殘留量低于5mg/L的環(huán)己烷氧化液，即凈化的環(huán)己垸氧化液。6.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于，所述堿洗分離罐選自重力沉降分離罐、螺旋槳式儲槽分離罐、以及低速旋流離心分離罐；所述堿洗分離罐是單臺的或多臺并聯(lián)的，或者是單級的、兩級串聯(lián)的或多級串聯(lián)的。7.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于，所述旋流分離器選自水力旋流分離器、旋流式液-液旋流分離器、單錐式液-液旋流分離器、以及雙錐式液-液旋流分離器；所述旋流分離器是單臺的或多臺并聯(lián)的，或者是單級的、兩級串聯(lián)的或多級串聯(lián)的。8.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于，所述聚結(jié)分離器選自聚結(jié)分離精細(xì)過濾分離器、以及液-液聚結(jié)分離器；所述聚結(jié)分離器是單臺的或多臺并聯(lián)的，或者是單級的、兩級串聯(lián)的或多級串聯(lián)的。9.如權(quán)利要求5-8中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，它還包括與第一級堿洗分離罐(4)和第二級堿洗分離罐(5)、(6)和(7)連接的，用于調(diào)節(jié)注水流量的調(diào)節(jié)閥。10.如權(quán)利要求5-8中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，它還包括實現(xiàn)所述兩段逆流堿洗的中間水槽(11)和循環(huán)泵(12)。全文摘要提供了一種環(huán)己酮裝置連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)周期延長的方法及設(shè)備，能徹底、有效地對環(huán)己酮氧化液廢堿進(jìn)行分離，同時實現(xiàn)低能耗，投資小，污染少，適合長周期穩(wěn)定運(yùn)行。文檔編號C07C45/00GK101108794SQ20071004490公開日2008年1月23日申請日期2007年8月16日優(yōu)先權(quán)日2007年8月16日發(fā)明者萍周,強(qiáng)楊,汪華林,白志山,錢卓群,吉馬申請人:華東理工大學(xué)