一種除去苯酚丙酮裝置分解液中酸的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及苯酪丙酬生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，是一種除去苯酪丙酬裝置分解液 中酸的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 苯酪和丙酬都是用途很廣的有機(jī)化工產(chǎn)品。通常的生產(chǎn)方法是，使用異丙苯為原 料，通過(guò)異丙苯的空氣氧化生成過(guò)氧化氨異丙苯，濃縮后的過(guò)氧化氨異丙苯在濃硫酸催化 劑催化下分解并經(jīng)過(guò)一系列凈化后同時(shí)得到苯酪和丙酬兩種產(chǎn)品。不同苯酪丙酬技術(shù)使用 的硫酸催化劑濃度不同，有40ppm、100ppm、200ppm、300ppm、400ppm、500ppm等多種，除去分 解液中所含的催化劑硫酸W及微量副產(chǎn)物甲酸、乙酸等的過(guò)程稱為中和過(guò)程。不同的苯酪 丙酬技術(shù)使用不同的中和工藝，又W苯酪鋼中和居多。
[0003] 美國(guó)專利US426215U美國(guó)UOP公司）介紹了一種苯酪鋼中和技術(shù)。該技術(shù)利用苯酪 丙酬精饋和廢水萃取過(guò)程中回收的苯酪鋼作為中和硫酸的中和劑。循環(huán)的苯酪鋼與來(lái)自分 解單元的分解液W及補(bǔ)充的硫酸反應(yīng)生成硫酸鋼和苯酪，苯酪被游離出來(lái)，反應(yīng)混合物經(jīng) 過(guò)中和分離槽及水洗分離槽，完成硫酸中和及除去分解液中硫酸鋼的過(guò)程。中和分離槽和 水洗分離槽都需要較長(zhǎng)的停留時(shí)間即較大的設(shè)備。盡管專利實(shí)施中在水洗分離槽之后增加 了聚結(jié)器除去分解液中夾帶的鹽，但實(shí)際上經(jīng)過(guò)=級(jí)處理后分解液中鹽的含量遠(yuǎn)大于期望 值，達(dá)到20化pm左右的硫酸鋼，甚至更大。
[0004] 中國(guó)專利授權(quán)號(hào)為Z197180574.U美國(guó)伊拉國(guó)際有限公司）介紹了一種加入控類 (異丙苯和Q-甲基苯乙締)到分解液中的苯酪鋼中和技術(shù)。在硫酸中和的步驟中，通過(guò)加入 控饋分，使分解液中異丙苯和Q-甲基苯乙締的總含量達(dá)到40%，中和過(guò)程有機(jī)相與水相分 離更快、有機(jī)相的鹽濃度更低，介紹稱鹽濃度可W達(dá)到20ppmW下。該技術(shù)使中和過(guò)程分離 鹽的效率提高，但也使苯酪丙酬凈化的能耗提高。
[0005] 美國(guó)專利CN1450985A(美國(guó)洲NOCO公司）介紹了一種使用胺類中和分解液中硫酸 的方法。一定量的己二胺或者其它多胺與分解液中的硫酸反應(yīng)生成硫酸胺鹽，硫酸胺鹽不 需要水洗除去，而是在苯酪丙酬凈化過(guò)程中作為焦油的一部分除去。中和反應(yīng)在60~160°C 下進(jìn)行，中和后分解液的PH值為2.2~2.8。
[0006] 美國(guó)專利US6875898(美國(guó)Ineos化enol Gm地公司）同樣介紹了一種使用苯酪鋼 組合除去分解液中硫酸的方法，苯酪鋼加入到分解單元的一級(jí)分解之后、二級(jí)分解之前，苯 酪鋼來(lái)自苯酪丙酬凈化及廢水脫酪過(guò)程，同時(shí)需要加入空氣(氧氣)作為輔助手段。專利目 標(biāo)是除去硫酸的同時(shí)減少過(guò)氧化氨異丙苯分解液中的徑基丙酬等雜質(zhì)的。該技術(shù)在使分解 流程復(fù)雜化的同時(shí)，其苯酪鋼的濃度為0.5~1%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)中和硫酸催化劑需要的苯酪鋼 的量，后續(xù)過(guò)程仍然需要使用硫酸與苯酪鋼反應(yīng)將游離（回收)苯酪W及除鹽的過(guò)程，而徑 基丙酬的濃度仍然有較高的濃度(300ppm)。
[0007] 美國(guó)專利US6825387化BR公司）介紹了使用串聯(lián)離子交換樹(shù)脂床中和分解液中硫 酸的方法，可W有效地除去分解液中的硫酸。使用多臺(tái)離子交換樹(shù)脂床，吸附酸后的離子交 換樹(shù)脂使用堿液再生，再生后使用工藝水進(jìn)行洗涂。
[0008] 目前國(guó)內(nèi)外苯酪丙酬裝置中分解液中和使用=種類型的中和技術(shù)，即胺中和、苯 酪鋼中和W及離子交換樹(shù)脂中和，其中W使用苯酪鋼中和技術(shù)的裝置居多。
[0009] 胺中和技術(shù)過(guò)程簡(jiǎn)單，可W比較容易達(dá)到中和分解液中硫酸的目的。其缺點(diǎn)是胺 比較昂貴，使用胺中和成本較高，分解液中硫酸濃度越高、需要胺的量越大、成本越高。因 此，目前國(guó)內(nèi)外苯酪丙酬裝置中，只有使用低硫酸濃度(大約40ppm)分解化OP技術(shù)）的裝置 采用胺中和除酸。
[0010] 苯酪鋼中和技術(shù)比胺中和復(fù)雜得多，各種苯酪丙酬技術(shù)使用的苯酪鋼均來(lái)源于苯 酪丙酬凈化及廢水脫酪過(guò)程。苯酪鋼中和技術(shù)通過(guò)控制中和液體的PH值來(lái)控制硫酸與苯酪 鋼的反應(yīng)，由于PH值信號(hào)響應(yīng)比較慢，酪鋼中和過(guò)程很不容易控制，苯酪鋼殘留較多，加之 硫酸鋼和苯酪鋼分離不徹底，使苯酪丙酬裝置粗丙酬塔塔板、粗丙酬塔再沸器和粗苯酪塔 再沸器都存在嚴(yán)重的結(jié)垢，停車除垢降低了裝置的開(kāi)工率，也提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。同 時(shí)，各裝置在中和乃至粗丙酬塔中都存在苯酪生成焦油的副反應(yīng)W及Q-甲基苯乙締的聚合 反應(yīng)，運(yùn)些副反應(yīng)造成原料的損失、下游塔操作的擾動(dòng)，影響塔的操作和產(chǎn)品質(zhì)量。
[0011] 離子交換樹(shù)脂中和技術(shù)是比較早采用的分解液除酸技術(shù)。該技術(shù)使用數(shù)臺(tái)串聯(lián)或 并聯(lián)操作的離子交換樹(shù)脂床，通過(guò)吸附、再生、洗涂交替進(jìn)行的操作，完成分解液的除酸過(guò) 程。其缺點(diǎn)有，再生和洗涂過(guò)程中會(huì)生成大量的廢水，樹(shù)脂容易被分解液中的重組分堵塞而 停車，投資較高。因此，目前新建或改擴(kuò)建苯酪丙酬裝置都不再使用離子交換樹(shù)脂中和技 術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種除去苯酪丙酬裝置分解液中酸 的方法。開(kāi)發(fā)了分解液中和過(guò)程比較簡(jiǎn)單、中和液中的鹽容易洗涂除去的技術(shù)，主要過(guò)程包 括碳酸鋼中和酸、閃蒸脫除二氧化碳并降低水洗進(jìn)料的丙酬含量、水洗除鹽。本技術(shù)適用于 使用各種苯酪丙酬技術(shù)的分解液的中和除酸，適用于新建苯酪丙酬裝置，也適用于改擴(kuò)建 裝置。
[0013] 本發(fā)明將簡(jiǎn)化苯酪丙酬分解液的中和過(guò)程，消除分解液中和過(guò)程發(fā)生苯酪副反 應(yīng)、a-甲基苯乙締副反應(yīng)，避免苯酪丙酬凈化系統(tǒng)再沸器嚴(yán)重的結(jié)垢，同時(shí)回收分解液的熱 值、降低蒸汽和冷卻水的消耗。
[0014] 本發(fā)明的目的是通過(guò)W下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：
[0015] -種除去苯酪丙酬裝置分解液中酸的方法，其具體步驟為：
[0016] a)苯酪丙酬裝置分解單元送出的分解液在靜態(tài)混合反應(yīng)器內(nèi)與碳酸鋼水溶液混 合后進(jìn)行中和反應(yīng)，分解液中的硫酸、甲酸等與碳酸鋼反應(yīng)生成硫酸鋼、甲酸鋼和二氧化碳 W及水；
[0017] 中和反應(yīng)的中和劑為碳酸鋼水溶液或者為碳酸氨鋼水溶液，碳酸鋼水溶液的質(zhì)量 分?jǐn)?shù)為15~30%，碳酸氨鋼水溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15~30%。
[001引加入分解液中的碳酸鋼與分解液中的硫酸的摩爾比為1.005~1.116:1。
[0019] b)中和后的分解液與閃蒸循環(huán)液體混合后一起進(jìn)入閃蒸槽；
[0020] 進(jìn)入閃蒸槽的混合進(jìn)料溫度為IOCTC~160°C，閃蒸循環(huán)加熱器用于提高中和液的 溫度。
[0021] 閃蒸槽在一定真空度及一定溫度下操作，其操作溫度為65°C~88°C，操作壓力為 30kpaa~SOkpaa。
[0022] C)混合進(jìn)料在閃蒸槽中將二氧化碳及一部分丙酬、異丙苯等蒸發(fā)，閃蒸蒸汽依次 在冷凝器、尾冷器中冷凝，冷凝液送苯酪丙酬裝置的精饋進(jìn)料槽，尾氣經(jīng)過(guò)水環(huán)真空累送苯 酪丙酬裝置的火炬；
[0023] 中和反應(yīng)生成的二氧化碳在閃蒸槽中與中和液分離。
[0024] 閃蒸槽用于分離中和反應(yīng)生成的二氧化碳、并蒸發(fā)部分丙酬和異丙苯等，在分離 二氧化碳的同時(shí)、降低進(jìn)入水洗槽的中和液中丙酬的濃度、提高中和液中異丙苯和O-甲基 苯乙締的濃度。
[0025] 閃蒸槽閃蒸蒸汽也可W直接去苯酪丙酬裝置的粗丙酬塔。
[0026] d)閃蒸槽分離出的液體物料一部分經(jīng)過(guò)循環(huán)加熱器返回閃蒸槽，其余部分作為中 和液送水洗槽；
[0027] 進(jìn)入水洗槽中和液中的丙酬的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16%~30 %、異丙苯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12% ~20%、a-甲基苯乙締的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%~6%。
[00%]精饋進(jìn)料中鹽所W多是由于分解液中的丙酬濃度高而造成分解液中更多的水，所 W降低分解液中丙酬的濃度是降低分解液中鹽含量的一個(gè)方法。
[0029] 由于異丙苯不溶于水，所W分解液中異丙苯濃度提高有利于中和液水洗過(guò)程中有 機(jī)相與水相的分離，即提高分解液中異丙苯的濃度有利于降低分解液中水的濃度、進(jìn)而降 低分解液中鹽的含量。
[0030] 閃蒸循環(huán)液與中和液的質(zhì)量比為0.5~3.0:1。
[0031] e)來(lái)自閃蒸槽的中和液經(jīng)過(guò)冷卻器冷卻后與水洗槽循環(huán)鹽水經(jīng)過(guò)靜態(tài)混合器混 合后進(jìn)入水洗槽并分離為鹽水相與有機(jī)相兩相，中和液中的鹽類被萃取到鹽水中，下層的 鹽水一部分循環(huán)、其余部分作為廢水排入苯酪丙酬裝置廢水脫酪工序，外來(lái)的工藝水加入 水洗循環(huán)累的入口；
[0032] 水洗槽進(jìn)料冷卻器出口（水洗槽進(jìn)口）溫度為40°C~55