一种苯酚苯乙酮共沸物的分离方法

摘要

一种苯酚苯乙酮共沸物的分离方法，主要包括共沸物储罐、盐化釜、共沸物输入管道、通水管道、碳酸钠溶液储罐、碳酸钠溶液输入管道冷却水输入管道、冷却水输出管道、有机相输出管道、水相输出管道、冷却水箱、苯乙酮釜、无水硫酸钠输入管道、苯乙酮输出管道、过滤箱、苯乙酮储罐、苯酚釜、氢氧化钠溶液输入管道、锅炉烟气输入管道、锅炉烟气输出管道、碳酸钠溶液输出管道、苯酚输出管道、苯酚储罐、转料泵，本发明解决了苯酚苯乙酮共沸物无需改变压力即可分离，该工艺可完全分离共沸物，工艺流程简单，可操作性强，且能耗低，不仅实现了盐溶液的回收循环利用，同时对天然气锅炉废气进行了二次利用。

权利要求

1.一种苯酚苯乙酮共沸物的分离方法，主要包括共沸物储罐（1）、盐化釜（2）、共沸物输入管道（3）、通水管道（4）、碳酸钠溶液储罐（5）、碳酸钠溶液输入管道（6）、第一冷却水输入管道（7） 、第一冷却水输出管道（8）、有机相输出管道（9）、水相输出管道（10）、冷却水箱（11）、苯乙酮釜（12）、无水硫酸钠输入管道（13）、苯乙酮输出管道（14）、第一过滤箱（15）、苯乙酮储罐（16）、苯酚釜（17）、氢氧化钠溶液输入管道（18）、锅炉烟气输入管道（19）、锅炉烟气输出管道（20）、第二冷却水输入管道（21）、第二冷却水输出管道（22）、碳酸钠溶液输出管道（23）、苯酚输出管道（24）、第二过滤箱（25）、苯酚储罐（26）、转料泵（27）；其特征在于，工艺流程为：a.苯酚苯乙酮共沸物由共沸物储罐（1）经转料泵（27）通过共沸物输入管道（3）打入盐化釜（2），通过碳酸钠溶液输入管道（6）向共沸物储罐（1）中加入摩尔比碳酸钠：苯酚=1.1：1的碳酸钠溶液，碳酸钠可与共沸物中的苯酚充分反应，将共沸物中的苯酚完全变为苯酚钠和碳酸氢钠；

b.反应完成后，打开盐化釜（2）冷却水，给釜内降温，冷却水由第一冷却水输入管道（7）进入，由第一冷却水输出管道（8）输出；

c.进行分液，盐化釜（2）中的有机相为苯乙酮产品；经转料泵（27）通过有机相输出管道（9）输出到苯乙酮釜（12），经水洗，再次分液，再经无水硫酸钠输入管道（13）输入无水硫酸钠干燥后，由苯乙酮输出管道（14）输出，经转料泵（27）进入第一过滤箱（15）过滤，送至苯乙酮储罐（16）存储；

d.盐化釜（2）中的水相合并后为苯酚钠、碳酸氢钠和少量碳酸钠混合溶液；经转料泵（27）通过水相输出管道（10）输出到苯酚釜（17），将处理后的锅炉废气通入锅炉烟气输入管道（19），水相混合溶液中，锅炉废气中的二氧化碳可使溶液中的苯酚钠转变为苯酚和碳酸氢钠，反应完成后通过锅炉烟气输出管道（20）输出；

e.反应完成后，打开苯酚釜（17）冷却水，给釜内降温，冷却水由第二冷却水输入管道（21）进入，由第二冷却水输出管道（22）输出；

f.进行分液，苯酚釜（17）中的有机相为苯酚产品；由苯酚输出管道（24）输出，经转料泵（27）进入第二过滤箱（25）过滤，送至苯酚储罐（26）存储，获得合格的苯酚产品；

g.通过氢氧化钠溶液输入管道（18）向苯酚釜（17）溶液中加入摩尔比碳酸氢钠：氢氧化钠=1:1的氢氧化钠，使溶液中的碳酸氢钠转变为碳酸钠，得到碳酸钠混合溶液；

h.反应完成后，苯酚釜（17）中的碳酸钠混合溶液通过碳酸钠溶液输出管道（23）经转料泵（27）输出至碳酸钠溶液储罐（5），循环使用。

说明书

一种苯酚苯乙酮共沸物的分离方法

技术领域

[0001] 本发明属于石油化工技术领域，具体涉及对于石油化工工业生产中所产苯酚焦油的回收利用中产生的苯酚苯乙酮混合共沸物，尤其涉及一种苯酚苯乙酮共沸物的分离方法。

背景技术

[0002] 在石油化工行业的工业生产中，异丙苯法合成苯酚/丙酮是国内常用生产工艺。在合成过程中，会产生危险废物——苯酚残液，又称苯酚焦油，为含有苯酚、苯乙酮、α‑甲基苯乙烯、异丙苯以及茚和氧茚及其衍生物等一种或多种有机组分的混合残液（渣）。依据我国固体废物污染环境防治所遵循的“减量化、资源化、无害化”基本原则，以此类残液为原料，通过绿色化工工艺进行资源化利用是近期发展趋势。而苯酚残液中的主要组成成分苯酚在常压下的沸点为181.84℃，苯乙酮在常压下的沸点为202.11℃，在工业生产中会产生苯酚苯乙酮共沸物，常压下共沸温度为202.32℃，共沸物无法通过常规的蒸馏或分馏手段将其完全分离。

[0003] 在资源化利用过程中，残液中的苯乙酮产品为极具经济价值的工业产品。苯乙酮产品用途广泛，可用作农药、医药、香料、油漆和燃料等有机合成工业的原料，同时也是很好的萃取剂和溶剂，纯度达到99.5%的苯乙酮产品可作为优质增塑剂材料使用，价格昂贵。因此，在降低回收处理成本的条件下开发工艺流程短、操作条件简易，且能实现高纯度苯乙酮分离提纯、苯酚残液资源化处理产品的高附加值化迫在眉睫。

[0004] 目前，分离苯酚苯乙酮共沸物主要通过改变压力的工艺方式，该工艺不能完全分离或去除共沸物，且存在能耗大、资源浪费等问题。

[0005] 燃油、然气、燃煤锅炉在燃烧过程中均会产生二氧化碳，工业上通常经脱硝、脱硫、除尘后进行达标排放。如何在工业生产中有效降低二氧化碳的排放也成为了工业生产中不断探索的新课题。

发明内容

[0006] 本发明的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供了一种苯酚苯乙酮共沸物的分离方法，利用天然气锅炉中排放废气中二氧化碳含量高的特点，采用碱循环再生的工艺方法对苯酚和苯乙酮混合物进行有效分离，得到高纯度苯酚与苯乙酮，提高产品附加值，缩短工艺流程，降低生产能耗。

[0007] 本发明的技术方案是：一种苯酚苯乙酮共沸物的分离方法，主要包括共沸物储罐、盐化釜、共沸物输入管道、通水管道、碳酸钠溶液储罐、碳酸钠溶液输入管道、第一冷却水输入管道、第一冷却水输出管道、有机相输出管道、水相输出管道、冷却水箱、苯乙酮釜、无水硫酸钠输入管道、苯乙酮输出管道、第一过滤箱、苯乙酮储罐、苯酚釜、氢氧化钠溶液输入管道、锅炉烟气输入管道、锅炉烟气输出管道、第二冷却水输入管道、第二冷却水输出管道、碳酸钠溶液输出管道、苯酚输出管道、第二过滤箱、苯酚储罐、转料泵；其特征在于，工艺流程为：

[0008] a.苯酚苯乙酮共沸物由共沸物储罐经转料泵通过共沸物输入管道打入盐化釜，通过碳酸钠溶液输入管道向共沸物储罐中加入摩尔比碳酸钠：苯酚=1.1：1的碳酸钠溶液，碳酸钠可与共沸物中的苯酚充分反应，将共沸物中的苯酚完全变为苯酚钠和碳酸氢钠；

[0009] b.反应完成后，打开盐化釜冷却水，给釜内降温，冷却水由第一冷却水输入管道进入，由第一冷却水输出管道输出；

[0010] c.进行分液，盐化釜中的有机相为苯乙酮产品。经转料泵通过有机相输出管道输出到苯乙酮釜，经水洗，再次分液，再经无水硫酸钠输入管道输入无水硫酸钠干燥后，由苯乙酮输出管道输出，经转料泵进入第一过滤箱过滤，送至苯乙酮储罐存储；

[0011] d.盐化釜中的水相合并后为苯酚钠、碳酸氢钠和少量碳酸钠混合溶液。经转料泵通过水相输出管道输出到苯酚釜，将处理后的锅炉废气通入锅炉烟气输入管道，水相混合溶液中，锅炉废气中的二氧化碳可使溶液中的苯酚钠转变为苯酚和碳酸氢钠，反应完成后通过锅炉烟气输出管道输出；

[0012] e.反应完成后，打开苯酚釜冷却水，给釜内降温，冷却水由第二冷却水输入管道进入，由第二冷却水输出管道输出；

[0013] f.进行分液，苯酚釜中的有机相为苯酚产品。由苯酚输出管道输出，经转料泵进入第二过滤箱过滤，送至苯酚储罐存储，获得合格的苯酚产品；

[0014] g.通过氢氧化钠溶液输入管道向苯酚釜溶液中加入摩尔比碳酸氢钠：氢氧化钠=1:1的氢氧化钠，使溶液中的碳酸氢钠转变为碳酸钠，得到碳酸钠混合溶液；

[0015] h.反应完成后，苯酚釜中的碳酸钠混合溶液通过碳酸钠溶液输出管道经转料泵输出至碳酸钠溶液储罐，循环使用。

[0016] 所述盐化釜、苯乙酮釜、苯酚釜为夹套带内盘管304不锈钢反应釜。

[0017] 一种苯酚苯乙酮共沸物的分离方法，利用苯酚与苯乙酮与碱性盐溶液反应的化学性质，通过盐化反应对苯酚苯乙酮共沸物进行处理，通过自主设计的工艺，将与目标产物苯乙酮共沸的苯酚进行转变，获得≥99.7%纯度的苯乙酮产物，实现了苯乙酮产物的高效高纯度生产。

[0018] 一种苯酚苯乙酮共沸物的分离方法，摒弃传统的氢氧化钠碱洗方法，加入碳酸钠溶液进行碱洗，在工艺流程苯酚的液液分离中碳酸钠溶液可回收利用，该方法减少了废盐产生，提高了反应产物的利用率。

[0019] 一种苯酚苯乙酮共沸物的分离方法，加入处理后的锅炉废气，天然气锅炉废气经脱硫、脱硝、脱尘、降温处理后，二氧化碳含量为6 8%，在水相混合溶液中，锅炉废气中的二~氧化碳可使溶液中的苯酚钠转变为苯酚和碳酸氢钠，该方法大大节约了能源消耗，提高了产能。

[0020] 对比文献1，申请号：202111215213.2一种回收苯乙酮的方法、系统与应用“另一个技术方案是脱重塔顶采出物流中水洗后再加入碱液先进行碱洗，由于苯酚属于弱酸，为强化碱洗优选加入氢氧化钠溶液，苯酚和氢氧化钠反应生成苯酚钠，苯酚钠溶液易溶于水；”“待处理物料进入脱重塔A，脱重塔A塔釜采出重组分，向脱重塔A塔顶采出的轻组分中高速喷入水和/或水蒸汽，向轻组分与水和/或水蒸汽的混合物中喷入碱液，然后进入碱洗单元D进行碱洗并液液分离，碱洗后有机相II进入水洗单元B进行水洗并液液分离，水洗后水相去后处理如冷却结晶回收苯酚，水洗后有机相作为精馏塔C的进料，精馏塔C侧线采出苯乙酮产品，精馏塔塔顶物流进入水洗单元B，精馏塔塔釜物流采出或返回脱重塔A作为进料。”对比文献是在脱除重组分后加入氢氧化钠进行碱洗，后经水洗先后采出苯酚与苯乙酮，权利要求是加入碳酸钠溶液进行碱洗，在工艺流程苯酚的液液分离中碳酸钠溶液可回收利用。

[0021] 本发明的有益效果为：本发明解决了苯酚苯乙酮共沸物无需改变压力即可分离，该工艺可完全分离共沸物，所得苯乙酮纯度≥99.7%，可直接作为新型塑料增塑剂使用；工艺流程简单，可操作性强，且能耗低，不仅实现了盐溶液的回收循环利用，同时对天然气锅炉废气进行了二次利用，有效降低了碳排放，降低了企业的处置成本与工艺难度，实现了危险废物的高附加值资源化再利用，对环境的去污染化起到了极大的推进作用。

附图说明

[0022] 图1是本发明的工艺流程示意图；

[0023] 图1中：1、共沸物储罐；2、盐化釜；3、共沸物输入管道；4、通水管道；5、碳酸钠溶液储罐；6、碳酸钠溶液输入管道；7、第一冷却水输入管道；8、第一冷却水输出管道；9、有机相输出管道；10、水相输出管道；11、冷却水箱；12、苯乙酮釜；13、无水硫酸钠输入管道；14、苯乙酮输出管道；15、第一过滤箱；16、苯乙酮储罐；17、苯酚釜；18、氢氧化钠溶液输入管道；19、锅炉烟气输入管道；20、锅炉烟气输出管道；21、第二冷却水输入管道；22、第二冷却水输出管道；23、碳酸钠溶液输出管道；24、苯酚输出管道；25、第二过滤箱；26、苯酚储罐；27、转料泵。

具体实施方式

[0024] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

[0025] 本发明提供如下一种技术方案：一种苯酚苯乙酮共沸物的分离方法，主要包括共沸物储罐1、盐化釜2、共沸物输入管道3、通水管道4、碳酸钠溶液储罐5、碳酸钠溶液输入管道6、第一冷却水输入管道7、第一冷却水输出管道8、有机相输出管道9、水相输出管道10、冷却水箱11、苯乙酮釜12、无水硫酸钠输入管道13、苯乙酮输出管道14、第一过滤箱15、苯乙酮储罐16、苯酚釜17、氢氧化钠溶液输入管道18、锅炉烟气输入管道19、锅炉烟气输出管道20、第二冷却水输入管道21、第二冷却水输出管道22、碳酸钠溶液输出管道23、苯酚输出管道24、第二过滤箱25、苯酚储罐26、转料泵27；其特征在于，工艺流程为：

[0026] a.苯酚苯乙酮共沸物由共沸物储罐1经转料泵27通过共沸物输入管道3打入盐化釜2，通过碳酸钠溶液输入管道6向共沸物储罐1中加入摩尔比碳酸钠：苯酚=1.1：1的碳酸钠溶液，碳酸钠可与共沸物中的苯酚充分反应，将共沸物中的苯酚完全变为苯酚钠和碳酸氢钠；

[0027] b.反应完成后，打开盐化釜2冷却水，给釜内降温，冷却水由第一冷却水输入管道7进入，由第一冷却水输出管道8输出；

[0028] c.进行分液，盐化釜2中的有机相为苯乙酮产品。经转料泵27通过有机相输出管道9输出到苯乙酮釜12，经水洗，再次分液，再经无水硫酸钠输入管道13输入无水硫酸钠干燥后，由苯乙酮输出管道14输出，经转料泵27进入第一过滤箱15过滤，送至苯乙酮储罐16存储；

[0029] d.盐化釜2中的水相合并后为苯酚钠、碳酸氢钠和少量碳酸钠混合溶液。经转料泵27通过水相输出管道10输出到苯酚釜17，将处理后的锅炉废气通入锅炉烟气输入管道19，水相混合溶液中，锅炉废气中的二氧化碳可使溶液中的苯酚钠转变为苯酚和碳酸氢钠，反应完成后通过锅炉烟气输出管道20输出；

[0030] e.反应完成后，打开苯酚釜17冷却水，给釜内降温，冷却水由第二冷却水输入管道21进入，由第二冷却水输出管道22输出；

[0031] f.进行分液，苯酚釜17中的有机相为苯酚产品。由苯酚输出管道24输出，经转料泵27进入第二过滤箱25过滤，送至苯酚储罐26存储，获得合格的苯酚产品；

[0032] g.通过氢氧化钠溶液输入管道18向苯酚釜17溶液中加入摩尔比碳酸氢钠：氢氧化钠=1:1的氢氧化钠，使溶液中的碳酸氢钠转变为碳酸钠，得到碳酸钠混合溶液；

[0033] h.反应完成后，苯酚釜17中的碳酸钠混合溶液通过碳酸钠溶液输出管道23经转料泵27输出至碳酸钠溶液储罐5，循环使用。

[0034] 实施例1：

[0035] 原料中共沸物组成为：

[0036] 5t苯酚苯乙酮共沸物由共沸物储罐1经转料泵27通过共沸物输入管道3打入盐化釜2，通过碳酸钠溶液输入管道6向共沸物储罐1中加入摩尔比碳酸钠：苯酚=1.1:1的碳酸钠溶液，滴加速度为2‑3t/h，碳酸钠可与共沸物中的苯酚充分反应，将共沸物中的苯酚完全变为苯酚钠和碳酸氢钠；

[0037] 反应完成后，打开盐化釜2冷却水，给釜内降温至25‑35℃，冷却水由第一冷却水输入管道7进入，由第一冷却水输出管道8输出；

[0038] 进行分液，盐化釜2中的有机相为苯乙酮产品。经转料泵27通过有机相输出管道9输出到苯乙酮釜12，经水洗，再次分液，再经无水硫酸钠输入管道13输入无水硫酸钠干燥后，由苯乙酮输出管道14输出，经转料泵27进入第一过滤箱15过滤，送至苯乙酮储罐16存储，苯乙酮纯度≥99.7%，可直接作为新型塑料增塑剂和医药中间体使用。

[0039] 盐化釜2中的水相合并后为苯酚钠、碳酸氢钠和少量碳酸钠混合溶液。经转料泵27通过水相输出管道10输出到苯酚釜17，将处理后的锅炉废气通入锅炉烟气输入管道19，水相混合溶液中，锅炉废气中的二氧化碳可使溶液中的苯酚钠转变为苯酚和碳酸氢钠，反应完成后通过锅炉烟气输出管道20输出；

[0040] 1.5h反应完成后，打开苯酚釜17冷却水，给釜内降温至20‑30℃，冷却水由第二冷却水输入管道21进入，由第二冷却水输出管道22输出；

[0041] 进行分液，苯酚釜17中的有机相为苯酚产品。由苯酚输出管道24输出，经转料泵27进入第二过滤箱25过滤，送至苯酚储罐26，获得合格的苯酚产品；

[0042] 通过氢氧化钠溶液输入管道18向苯酚釜17中溶液加入100kg氢氧化钠摩尔比碳酸氢钠：氢氧化钠=1:1，使溶液中的碳酸氢钠转变为碳酸钠，得到碳酸钠混合溶液；

[0043] 反应完成后，苯酚釜17中的碳酸钠混合溶液通过碳酸钠溶液输出管道23经转料泵27输出至碳酸钠溶液储罐5，循环使用。