一種環己烷氧化液廢鹼分離裝置製造方法
2023-05-21 14:59:01 1
專利名稱:一種環己烷氧化液廢鹼分離裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種環己烷氧化液廢鹼分離裝置，該裝置由重力沉降分離器、液滴倍增分離器、旋流分離器和聚結分離器依次串聯組成，採用該裝置能有效將環己烷氧化液中的廢鹼進行分離，防止鹼及有機鈉鹽被帶入烷塔，在廢鹼分離系統不用水洗的情況下，有效地解決現有技術中環己烷氧化裝置廢鹼液分離不徹底的問題，可節約工藝水0.5～5m3/h，且裝置的開車周期可提高到12個月以上。
【專利說明】一種環己焼氧化液廢鹼分離裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種環己烷氧化液廢鹼分離裝置，屬於環己烷氧化工藝【技術領域】。
【背景技術】
[0002]在環己酮生產過程中，環己烷與空氣氧化形成的氧化產物裡除環己醇、環己酮和環己基過氧化氫外，還含有許多其他物質，如酯、酸、醛等；在分解釜內氧化液用氫氧化鈉水溶液進行處理，環己基過氧化氫分解生成環己酮、環己醇，酸被中和，酯類則通過皂化反應生成有機酸鈉鹽和環己醇，少量的酮、醛縮合生成二聚物和三聚物；反應完成後得到的廢鹼液進入廢鹼分離工序，將含少量環己酮、環己醇和大量環己烷組成的有機相與鹼、水進行分離，有機相進入烷蒸餾工序。
[0003]由於氧化產物是在鹼性環境下進行分解的，從分解出來的環己烷、分解產物、有機酸鈉鹽及無機相需要進行沉降分離。在現有技術中，脫除環己烷氧化液中鹼、水的方法依據重力沉降的原理進行自然分離，分離後的有機相中仍有0.5%左右的水、鹼及有機鈉鹽。
[0004]在工業流程設計中，通過兩至三個分離罐對此股物料進行兩至三次重力沉降分離，但從不少裝置實際運行的情況來看，廢鹼分離系統一直分離不好，廢鹼以微小液滴形式分散在環己烷中，這些廢鹼液如果隨物流被帶至後續的烷蒸餾塔中，在環己烷蒸發塔加熱器內引起醇酮縮合，會導致烷蒸餾塔的再沸器結垢，從而導致物料消耗增加，並且烷蒸餾塔的開車周期會大幅度縮短，嚴重影響正常生產:當提高生產負荷時，在整個環己烷系統的液相循環量增加後，環己烷帶鹼的問題更加突出，對整個裝置的穩定生產造成了較大的影響。
[0005]重力沉降可以實現環己烷分解液與廢鹼液的分離，但分離效率低、所需時間長、設備投資大，只有大顆粒才能有效地沉降，細小顆粒無法沉降，通過這種方法分離處理後的溶液呈明顯的乳白色，這些細小顆粒完全靠重力沉降己不能達到徹底分離廢鹼液的目的。重力沉降只對粒徑大於50 μ m的水滴有效。
[0006]為降低有機相中鈉離子的含量，可採用二級水洗或多級水洗。有機相進行水洗過程中，水的加入量應控制在環己烷分解液總量的0.5?2.0wt%，增加水的加入量，有利於鈉鹽的溶解，但這樣做一方面增加了工藝水的消耗，另一方面由於廢鹼在下一工序需進行蒸發提濃，增加水量勢必增加蒸汽消耗，在經濟上可行性不大。
[0007]旋流分離是靠互不相溶的有機相與水相的密度差，切向進入旋流分離管，在旋流分離管內兩相液體高速旋轉，產生離心力，由於有機相與水相所承受的離心力相差很大，從而使有機相從管中心上浮，水相沿管內壁下沉，實現了有機相與水相超重力下快速分離，從而達到高效脫淨環己烷氧化液中鹼、水的目的。
[0008]但經旋流分離後的水洗液還含有微量乳化水，要將其分離出來必須先破乳，水洗液進入聚結分離器後，依次通過聚結分離器內的過濾層、玻璃纖維組成的破乳層、有機合成纖維組成的聚結層及不鏽鋼分離層，使未分離的微小水滴進一步聚結成大水滴，從而從有機相中分離出來。
[0009]聚結器的分離精度雖然高，分離粒徑可達0.1 μ m，但其存在液體不潔淨時易造成元件被堵塞的缺點。某些過濾器投入運行，過不了幾個小時就會出現難以接受的高壓力降，並且抗衝擊能力小，在廢鹼水含量較大時會失去分離能力。
實用新型內容
[0010]針對現有技術中對環己烷氧化液中的廢鹼液的分離技術中，存在分離不徹底、能耗大、操作複雜等缺陷；本實用新型的目的是在於提供一種能有效實現環己烷氧化液中有機相與廢鹼液的分離的裝置，該裝置操作過程簡單、能連續進行、能耗低，滿足工業生產中對環己烷氧化液的除鹼廢水的要求。
[0011]本實用新型公開了一種環己烷氧化液廢鹼分離裝置，該環己烷氧化液廢鹼分離裝置由重力沉降分離器、液滴倍增分離器、旋流分離器和聚結分離器通過管道依次串聯組成。
[0012]本實用新型的環己烷氧化液廢鹼分離裝置還包括以下優選方案:
[0013]優選的方案中液滴倍增分離器包括原液罐和分離罐；所述的分離罐內設有整流器、液滴倍增填料分離組件和特殊板組式相分離器組件。
[0014]優選的方案中原液罐、整流器、液滴倍增填料分離組件和特殊板組式相分離器組件從液滴倍增分離器的原料進入端到分離液輸出端依次設置。原液罐、整流器、液滴倍增填料分離組件和特殊板組式相分離器組件根據待分離原料在液滴倍增分離器中的走向依次設置，原料從原液罐出來，依次通過整流器、液滴倍增填料分離組件和特殊板組式相分離器組件。
[0015]優選的方案中重力沉降分離器採用單級或兩級以上串聯。最優選為兩級重力沉降分離器串聯組合。本實用新型的重力沉降分離器為本【技術領域】的各種常規的重力沉降分離器。
[0016]優選的方案中聚結分離器採用單級或兩級以上串聯。本實用新型選用的聚結分離器為本領域常規的聚結分離器。
[0017]本實用新型選用的旋流分離器可以為本領域常規的旋流分離器，或者採用結構簡化的旋流分離器。結構簡化的旋流分離器包括腔室和旋流管，所述的腔室包括進料腔、油相出口腔和含油汙水出口腔，進料腔、油相出口腔和含油汙水出口腔可以分隔為三個單獨的容器，或者是一個容器中的三個部分，以簡化生產裝置的結構；所述的旋流管共用進料腔、油相出口腔和含油汙水出口腔三個腔室。最優選的旋流分離器結構，參見中國專利ZL00217613.0。
[0018]相對現有技術，本實用新型有益效果:
[0019](a)、將重力沉降分離器、液滴倍增分離器、旋流分離器和聚結分離器完美結合成一套能有效實現環己烷氧化液中的廢鹼液的分離的裝置，環己烷氧化液通過重力沉降技術、液滴倍增技術、旋流分離技術和聚結分離技術串聯組合處理，各種技術的優缺點互補，從而通過更合理的梯度化分離方法，克服了現有技術中環己烷氧化液廢鹼分離效果不理想的缺點。
[0020](b)、本實用新型的裝置結構簡單，容易實施、操作方便，可以連續化進行生產，並適合長周期運轉，適用於煉油化工等裝置互不相溶或溶解度很低的液-液分離，特別適用於對環己烷氧化液中廢鹼的分離，可以再石油化工行業上推廣使用。
[0021](C)、本實用新型的裝置在環己烷氧化液中廢鹼分離方面的應用，實現了進入烷蒸餾塔物料中鈉離子不增加的同時，減少廢鹼分離系統工藝水的使用量，減輕廢鹼蒸發工序的處理負荷，延長裝置的運行周期。可節約工藝水0.5?5m3/h，且裝置的開車周期可提高到12個月以上，節約物耗和能耗。
【附圖說明】
[0022]【圖1】為本實用新型的環己烷氧化液廢鹼分離裝置圖；
[0023]【圖2】為液滴倍增分離器的結構圖；
[0024]【圖3】為旋流分離器的結構圖；
[0025]I為重力沉降分離器，2為液滴倍增分離器，3為旋流分離器，4為聚結分離器，5為原液罐，6為分離罐，7為整流器，8為液滴倍增填料分離組件，9為特殊板組式相分離器組件，10油相出口腔，11為旋流管，12為進料腔，13為含油汙水出口腔。
【具體實施方式】
[0026]以下具體實施例旨在結合附圖對本實用新型裝置作出進一步說明，而不是限制本實用新型權利要求保護的範圍。
[0027]結合圖1?3對本實用新型裝置處理環己烷氧化液廢鹼的過程。
[0028]環己烷氧化液進入第一和第二重力沉降分離器進行重力沉降，每個分離器的停留時間不得小於10分鐘，含少量環己酮、環己醇和大量環己烷組成的有機相與鹼水相大部分分離完全；重力沉降分離後的水相通過管道引入蒸發系統，分離後得到的有機相進入液滴倍增分離器，有機相先進入原液罐，再進入分離罐中，通過液滴倍增填料分離組件和特殊板組式相分離器組件相互配合進行液滴倍增分離，液體在液滴倍增分離器中停留的時間不得小於10分鐘；倍增分離後的水相引入蒸發系統，分離得到的有機相先進入旋流分離器的進料腔，再通過旋流管分離後，輕質量的油相進入油相出口腔，總質量的油水混合液進入含油汙水出口腔，旋流分離器進出口壓差為0.1?0.25MPa ;從旋流分離器油相出口腔出來的有機相再進入聚結分離器進行聚結分離，脫除環己烷氧化液中鈉離子。旋流分離器含油汙水出口腔出來的料液進入蒸發系統。經過聚結分離器處理後的有機相最後進入烷塔系統。
[0029]實施例1
[0030]某年產8.0萬噸環己酮裝置，通氣量為13500?14500Nm3/h，分解的鹼度為0.9?1.lmol/kg，進入分解分離系統的物料量為260?270t/h，廢鹼分離工序水洗量為2.0m3/h，未採用本發明，分離後進入烷蒸餾塔物料中的鈉離子含量為5?8ppm，送至廢鹼蒸發工序的廢鹼量為12?13m3/h，裝置運行周期為8?9個月。
[0031]實施例2
[0032]某年產8.0萬噸環己酮裝置，通氣量為13500?14500Nm3/h，分解的鹼度為0.9?1.lmol/kg，進入分解分離系統的物料量為260?270t/h，採用本發明，分離後進入烷蒸餾塔物料中的鈉離子含量為6?8ppm，送至廢鹼蒸發工序的廢鹼量為10?llm3/h，裝置運行周期為11?12個月。
[0033]實施例3
[0034]某年產8.0萬噸環己酮裝置，通氣量為13500?14500Nm3/h，分解的鹼度為0.9?1.lmol/kg，進入分解分離系統的物料量為260?270t/h，廢鹼分離工序水洗量為0.5m3/h，採用本發明，分離後進入烷蒸餾塔物料中的鈉離子含量為3?7ppm，送至廢鹼蒸發工序的廢鹼量為10.5?11.5m3/h，裝置運行周期為12個月以上。
【權利要求】
1.一種環己烷氧化液廢鹼分離裝置，其特徵在於，由重力沉降分離器(I)、液滴倍增分離器(2)、旋流分離器(3)和聚結分離器(4)通過管道依次串聯組成。2.根據權利要求1所述的環己烷氧化液廢鹼分離裝置，其特徵在於，所述的液滴倍增分離器(2)包括原液罐(5)和分離罐(6);所述的分離罐內設有整流器(7)、液滴倍增填料分離組件(8)和特殊板組式相分離器組件(9)。3.根據權利要求2所述的環己烷氧化液廢鹼分離裝置，其特徵在於，原液罐(5)、整流器(7)、液滴倍增填料分離組件(8)和特殊板組式相分離器組件(9)從液滴倍增分離器(2)的原料進入端到分離液輸出端依次設置。4.根據權利要求1所述的環己烷氧化液廢鹼分離裝置，其特徵在於，所述的重力沉降分離器(I)採用單級或兩級以上串聯。5.根據權利要求1所述的環己烷氧化液廢鹼分離裝置，其特徵在於，所述的聚結分離器(4)採用單級或兩級以上串聯。
【文檔編號】C02F103-36GK204281488SQ201420681600
【發明者】張曉輝, 黃敬, 餘興, 王丹, 胡璐, 彭菲 [申請人]中國石油化工股份有限公司