乙二胺廢水回收工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種乙二胺廢水回收工藝，具體來說，乙醇胺(MEA)催化氨化法生產(chǎn)乙二胺工藝中廢水回收工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]乙二胺(EDA)是帶有胺基官能團的有機堿，具有表面活性的特點，是化學(xué)活性的精細中間體、醫(yī)藥中間體。EDA易溶于水，生成乙二胺水合物，易溶于乙醇和甲醇，微溶于乙醚，不溶于苯。EDA用途十分廣泛，在有機化合物、高分子化合物、醫(yī)藥、染料、農(nóng)藥等行業(yè)中有較多應(yīng)用，是國內(nèi)亟待進口的一種重要的精細化工中間體，可用于制備環(huán)氧樹脂固化劑、金屬螯合劑Η)ΤΑ、紙張潤濕強化劑、潤滑油穩(wěn)定劑、農(nóng)藥殺菌劑、橡膠硫化促進劑、染料固色劑及其他精細化工添加劑。目前國內(nèi)市場EDA主要依賴進口，使乙二胺成為國內(nèi)為數(shù)不多的幾種緊俏的化工原料之一。
[0003]MEA催化氨化法是一種清潔的乙二胺綠色生產(chǎn)技術(shù)，采用N1、Co基催化劑，在氫氣還原氛圍中，高壓條件下反應(yīng)生成乙二胺。BASF、AkzoNobel, DOW等公司均采用此工藝，并在國際市場上具有壟斷地位，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所和西安現(xiàn)代化學(xué)研究所也進行了該工藝的相關(guān)研究。
[0004]MEA法主要反應(yīng)方程式如下:
[0005]NH2CH2CH20H+NH3 — NH2CH2CH2NH2+H20
[0006]同時發(fā)生一系列副反應(yīng)，生成二乙烯三胺(DETA)，哌嗪(PIP)，三乙烯二胺(TEDA)，羥乙基哌嗪(HEP)等副產(chǎn)物。
[0007]生成DETA反應(yīng)方程式如下:
[0008]NH2CH2CH20H+NH2CH2CH2NH2 — H2NCH2CH2NHCH2CH2NH2+H20
[0009]生成PIP反應(yīng)方程式如下:
[0010]NH2CH2CH20H+NH2CH2CH2NH2 — c4h10n2+h2o+nh3[0011 ] 生成TEDA反應(yīng)方程式如下:
[0012]2NH2CH2CH20H+NH2CH2CH2NH2 — C6H12N2+2H20+2NH3
[0013]生成HEP反應(yīng)方程式如下:
[0014]3NH2CH2CH20H — C6H14N20+2H20+NH3
[0015]從以上主副反應(yīng)來看，反應(yīng)均生成水，且產(chǎn)物和副產(chǎn)物均極易溶于水，其中EDA，TEDA, PIP與水會形成結(jié)晶水合物。而EDA產(chǎn)品，PIP產(chǎn)品均對含水量有嚴(yán)格要求，例如BASF公司要求乙二胺產(chǎn)品中水含量低于0.5wt%。結(jié)晶水和游離水的分離大多采用共沸精餾過程。CN103159629A采用的脫水劑為苯、二異丙酯、環(huán)己烷中的一種或二種以上的混合物?！痘瘜W(xué)工程》2012年03期《乙二胺直接環(huán)化產(chǎn)物的分離與模擬》提出以甲苯為共沸劑去除混合溶液中的乙二胺和結(jié)晶水的間歇共沸精餾法，最后得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為96.79%的哌嗪及98.26%三乙烯二胺產(chǎn)品，并以水為萃取劑，實現(xiàn)共沸劑的回收利用。由于共沸劑與水形成共沸物除水過程中，共沸劑如苯，甲苯也與乙二胺形成共沸物，乙二胺和水很難進行清晰分離，塔頂氣相中混有少量的乙二胺，由于乙二胺易溶于水，冷凝分相后，乙二胺幾乎全部進入廢水相，部分夾帶劑也會進入廢水相，廢水直接排放將會損失乙二胺和夾帶劑，并且增加廢水處理費用。
[0016]本發(fā)明提供乙二胺廢水的回收工藝，有效地回收廢水中的EDA和夾帶劑，降低廢水處理費用，提高乙二胺產(chǎn)品質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017]本發(fā)明提供乙二胺(EDA)廢水回收工藝，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的EDA回收率低，含胺廢水處理費用高的問題。采用本發(fā)明的技術(shù)方案用于乙二胺(EDA)廢水回收時，具有EDA回收率高，含胺廢水處理費用低的優(yōu)點。
[0018]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0019]一種用于乙二胺廢水回收方法，其特征在于脫水塔含有少量夾帶劑和EDA(乙二胺)的廢水進入EDA回收塔加壓精餾處理，夾帶劑與水從塔頂移出進入分相槽分相，有機相(主要包含夾帶劑)循環(huán)至脫水塔作為夾帶劑，廢水相(主要含水)進入高效聚結(jié)分離器分離殘余夾帶劑循環(huán)至脫水塔，廢水去后處理，脫水塔釜液和EDA回收塔釜液混合進入EDA產(chǎn)品塔，塔頂采出夾帶劑和少量的EDA送至EDA回收塔，EDA產(chǎn)品塔頂下方側(cè)線采出EDA產(chǎn)品。
[0020]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，脫水塔頂分相槽有機相去分離器分離殘余的水之后作為脫水塔回流；
[0021 ] 優(yōu)選地，精餾塔具有20-100塊理論塔板；
[0022]優(yōu)選地，脫水塔操作壓力為0.05-0.5MPaA，塔頂溫度為60_100°C ；
[0023]優(yōu)選地，脫水塔頂分相槽分相溫度為35?50°C ;
[0024]優(yōu)選地，EDA回收塔操作壓力為0.2-0.8MPaA，塔頂溫度為120_180°C ；
[0025]優(yōu)選地，EDA產(chǎn)品塔操作壓力為0.01-0.5MPaA，塔頂溫度為50_100°C。
[0026]優(yōu)選地，EDA產(chǎn)品塔頂下方第1-10塊理論板位置采出EDA產(chǎn)品。
[0027]優(yōu)選地，分離器為高效聚結(jié)分離器；更優(yōu)選地，高效聚結(jié)分離器內(nèi)部有一根或多根錐形聚結(jié)濾芯結(jié)構(gòu)。
[0028]脫水塔頂分相槽有機相去高效聚結(jié)分離器分離殘余的水之后作為脫水塔回流。
[0029]傳統(tǒng)的過濾分離設(shè)備，如重力沉降罐、傾斜板式分離器、波紋板式分離器、旋風(fēng)分離器，及傳統(tǒng)的過濾聚結(jié)器只有在分散相液滴大于150 μ m、60 μ m、20 μ m、10 μ m和10 μ m時才有效。通常情況下，這些設(shè)備中夾帶液滴的直徑都大于15 μ m，為分離出直徑小于10 μ m的液滴，需要使用油水高效聚結(jié)分離器。
[0030]高效聚結(jié)分離器內(nèi)部采用錐形聚結(jié)濾芯結(jié)構(gòu)，流體從內(nèi)向外流動。油水分離效率高，成本低，占用空間小。高效聚結(jié)分離器處理后排出的水相中游離油含量低至5-15ppm。與傳統(tǒng)的沉降罐或過濾器相比，高效聚結(jié)式烴液回收技術(shù)能夠為工藝水或采出水系統(tǒng)提供卓越的顆粒和烴液回收性能，有效去除低至0.5微米的顆粒物，其內(nèi)部采用獨特設(shè)計的錐形聚結(jié)濾芯，流體從內(nèi)向外流動，通過單次聚結(jié)過程即能將游離烴降低至5-15ppm的水平，無需二次分離過程。即使對于煉油廠、石化廠，及天然氣處理廠中的胺液、酸性水、急冷水貨油田采出水中穩(wěn)定的乳化烴液，高效聚結(jié)式烴液回收技術(shù)也能夠提供高達99.98%的分離效率。
[0031]油中除水聚結(jié)技術(shù)用于去除工藝流體中本質(zhì)上所有不互溶的分散液體。油中除水聚結(jié)器采用特殊濾材攔截低于微米級的夾帶液滴。該技術(shù)使用獨特的錐形聚結(jié)濾芯設(shè)計，錐形設(shè)計采用特定的纖維幾何結(jié)構(gòu)和表面屬性，能夠促使流體均勻流動，最大程度降低對去除效果造成干擾的湍流和高流速，流體從內(nèi)向外流動時，通過單次聚結(jié)過程即能將油液中游離水分含量降低至5-15ppm的水平，無需二次分離過程。
[0032]EDA回收塔采用加壓精餾，操作壓力為0.2-0.8MPaA，優(yōu)選為0.45-0.8MPaA，在此壓力范圍內(nèi)，EDA和水共沸消失，輕組分上升至塔頂，重組分EDA至塔釜，水上升至塔頂?shù)耐瑫r，與夾帶劑形成共沸物，夾帶共沸劑。
[0033]精餾塔每種都可以設(shè)計為填充規(guī)整填料或散裝填料的填料塔或安裝有浮閥塔板、篩板、雙流塔板、泡罩塔板或索爾曼塔板的板式塔。
【附圖說明】
[0034]圖1為本發(fā)明的液氨法生產(chǎn)乙二胺工藝流程示意圖。
[0035]圖1中，RlOl為催化氨化反應(yīng)器，XlOl為氨回收系統(tǒng)，TlOl為脫水塔，T102為EDA回收塔，T103為EDA產(chǎn)品塔，DlOl為脫水塔分相槽，D102為EDA回收塔分相槽，E-101為脫水塔頂冷凝器，SlOl為分離器(油中除水)，S102為分離器(水中除油)，1為反應(yīng)產(chǎn)物，2為回收氨后的反應(yīng)產(chǎn)物，3為脫水塔廢水，4為補充共沸劑，5為脫水塔釜液，6為EDA回收塔頂采出，7為回收夾帶劑(含少量EDA)，8為廢水(去后處理)，10為EDA產(chǎn)品塔頂采出，11為EDA產(chǎn)品，12為MEA, PIP, DETA, TEDA等的混合液。
[0036]液氨和MEA加熱氣化后進入RlOl，反應(yīng)產(chǎn)物(物流I)進入氨回收系統(tǒng)XlOl回收氨，回收氨之后含MEA的混合物(物流2)進入脫水塔TlOl共沸精餾脫水，塔頂氣經(jīng)過冷凝器E-101進入脫水塔分相槽DlOl靜置(靜置時間超過60分鐘)分相后，有機相進入高效聚結(jié)分離器(油中除水)SlOl進一步脫除殘余水