乙醇胺生產中的mea液吸尾氨技術的製作方法
2023-10-19 10:16:32 1
專利名稱：乙醇胺生產中的mea液吸尾氨技術的製作方法
技術領域：
本發明涉及乙醇胺生產工藝，特別涉及乙醇胺生產工藝中尾氨回收利用的技術。
背景技術：
1、 現今乙醇胺的生產，均採用氨(NH3)和環氧乙垸(EO)兩種起始原料 進行反應而得。由於EO的化學性質極其活潑，在EO濃度稍高時很容易發生自 聚、醚化、水合等副反應，生成高沸點的雜質。為了減少副反應的機率，在反應 時往往配入過量的氨，以降低EO的濃度。過量的氨可能超過實際需要量(化學 計量)的十幾倍至幾十倍。這些過量的氨混在反應產物中必須加以蒸餾脫除而再 進行循環。在蒸餾脫氨過程中，約有1 2%的循環氨不能冷凝而成為尾氨。尾 氨的比例雖然看似不大，但由於氨的循環量非常龐大，因此尾氨的數量仍十分驚 人。例如年產10000噸的乙醇胺生產裝置，每年耗氨約2000噸，尾氨量可以達 到100 200噸/年。如果任其排放，不但浪費資源，更會嚴重汙染環境。2、 尾氨的回收，幾乎世界上目前所有的尾氨回收技術均為用水吸收。基本 上有2類處理方案①第1類，用水吸氨後送回反應器(見附圖l) 蒸氨塔的尾氣在吸氨塔中用常壓或有一定壓力的水吸收成稀氨水，配入 循環的液氨成為一定濃度的氨水後，作為與EO反應的氨原料再送回反應器。由 於水必須保持平衡，吸收尾氨(又須返回反應器)的水只能是反應產物脫出的略
帶氨的循環水，否則就要將這一含氨的水排放而造成汙染。為了要比較乾淨地吸 收掉尾氨，吸氨水不能太少，但這就會使送回反應器的水量太大，原料氨水的濃 度太低，耗於蒸水的能量將非常大。這一類方案最初是用常壓水吸收尾氨。由於常壓下氨在水中的溶解度不大， 為了吸盡氨，水量必須較大，氨水原料的濃度就只能達到20%;以後吸氨壓力 升到O.lMPa,原料氨水濃度可升到30% (Dow Chem技術和早期Sulzer的技 術)；後來吸氨壓力升到0.2MPa，原料氨水濃度可升到40% (近期Sulzer提供 的技術)；BASF的技術則是吸氨壓力達到0.4MPa，因此原料氨水濃度可以達 到90% 。從這一技術的發展可以見到，為要使尾氨吸收得乾淨，就須用較多的水，這 樣，原料氨水中的水分就增多，增大了蒸脫水的耗能量。反過來如果想要減少水 的循環量，吸尾氨的吸氨設備必須加壓，這也要多加投資多耗能。這將陷入兩難 的境地。②第2類，常壓水吸氨後不返回反應器(見附圖2) 德國的Hiiles等技術則走了另一條路。該技術用較多的水在常壓下乾淨地吸 收尾氨，成為稀氨水，該稀氨水經過在1.2MPa下蒸氨，使氨在常溫下冷凝成液 氨，返回作原料。而蒸去氨的水冷卻後又去吸氨，自成循環不進入反應系統。這 一技術擺脫了吸氨效果與反應原料氨水濃度的衝突，可以用極高濃度的氨液進行 反應，節省大量蒸水的能量。但是要增加另設的氨水蒸餾系統的投資，並且仍要 消耗蒸氨的能量。1994年時，用浙江大學的高壓液相管式反應技術在江蘇某地建立了年產5000 (後發展成IOOOO)噸/年的乙醇胺生產裝置，其尾氨用常壓水吸收後，形成750 噸/年左右的稀氨水，不返回反應器而送至當地的合成氨廠處理，這原則上也屬於第2類處理方案。這一方法雖然減輕了乙醇胺廠的能耗負擔，但卻將負擔轉嫁 給了合成氨廠。發明內容本發明提供了一種在乙醇胺生產工藝中，用MEA液作吸收劑吸收尾氨的技術。乙醇胺生產工藝是指用氨NH3和環氧乙垸EO作原料進行反應製造乙醇胺的 工藝；所述乙醇胺EA是反應的產物，其特徵在於包括了一乙醇胺MEA、 二乙 醇胺DEA、三乙醇胺一級品TEA-I和三乙醇胺二級品TEA-II四種共生產品，氨 是指不同的乙醇胺製造工藝中採用的氨原料，其特徵在於包括了含氨率從20 90%的各種氨水；在實際生產中，氨用量總是遠遠超過和環氧乙烷反應所需要的 (化學計量的)用量，過量的氨必須從反應產物中蒸脫並進行循環。尾氨是各種工藝中乙醇胺反應產物經蒸脫氨並將氨冷凝成液氨或氨水後，未 能冷凝的氣氨；這部分尾氨約佔總的氨循環量的1 2%，或佔製造產物所用氨 的10% 20%，若不加回收會造成嚴重的環境汙染。本發明中在乙醇胺生產中的MEA液吸尾氨技術是用純的MEA或MEA與 其它乙醇胺的混合物作為吸收劑。本發明中，用MEA液吸收尾氨後的含氨吸收劑不經過蒸氨而直接送回反應 系統。所述其它乙醇胺的混合物包括乙醇胺產品蒸餾時的中間餾份。 所述吸收在吸收塔或吸收釜中進行。所述乙醇胺生產工藝是指用氨NH3和環氧乙烷EO作原料進行反應製造乙 醇胺的工藝；所述乙醇胺EA是反應的產物，其特徵在於包括了一乙醇胺 MEA、 二乙醇胺DEA、三乙醇胺TEA和三乙醇胺二級品TEA-II四種共生產 品，其中三乙醇胺二級品TEA-II主要成分為三乙醇胺，還包含了副產物重質乙 醇胺HEA。所述的氨是指不同的乙醇胺製造工藝中採用的氨原料，其特徵在於包括了含 氨率從20 100%的各種氨水和液氨；在實際生產中，氨用量總是遠遠超過和環 氧乙烷反應所需要的(化學計量的)用量，過量的氨必須從反應產物中蒸脫並進 行循環。本發明的有益效果在於1、 可以徹底避免用水吸氨後進入反應系統，會增大反應系統水循環量的問 題(如背景技術之①)。因此可以保證用高濃度的"氨液"(氨濃度達 90%~95%以上)作反應原料，從而使極度節能的高壓管式反應流程得以立足。2、 可以不用再另設水的吸氨——蒸氨循環(如背景技術之②)，可以減少 設備投資並節省能量。3、 MEA溶液吸氨後返回反應系統，可以增加反應產物中較高價格的 DEA、 TEA的比率。4、 MEA返回反應系統，有助於降低EO的濃度減小EO副反應的機率，可 以在不增加甚至降低NH3/EO值的情況下，提高產品的質量。降低NH3/EO值後 更可以顯著減少能耗。5、 可以用各乙醇胺蒸餾塔的中間餾分或"拔頭液"等MEA溶液來吸收尾 氨，有助於各蒸餾塔提高精餾效率。
圖1是尾氨吸收液返回系統流程示意2是吸氨水自成循環不返回反應系統流程示意圖
圖3是MEA溶液吸收尾氨流程示意圖 圖4是MEA吸含氨氣體實驗示意圖具體實施方式
在025x2m實驗室玻璃吸收塔上進行純的MEA吸收尾氨的實驗，見附圖 4。尾氨用氮氣中混入20% (體積)的氨來模擬，流量為100mL/min， 25。C的 MEA噴淋量為10mL/min，經測定吸收塔頂部排出氨的濃度為0.02%(體積)，符 合排放標準。
權利要求
1、一種在乙醇胺生產中的MEA液吸尾氨技術，其特徵是，用純的MEA或MEA與其它乙醇胺的混合物作為吸收劑。
2、 根據權利要求1所述的乙醇胺生產中的MEA液吸尾氨技術，其特徵是，用MEA 液吸收尾氨後的含氨吸收劑不經過蒸氨而直接送回反應系統。
3、 根據權利要求1所述的乙醇胺生產中的MEA液吸尾氨技術，其特徵是，所述其它乙醇胺的混合物包括乙醇胺產品蒸餾時的中間餾份。
4、 根據權利要求1所述的乙醇胺生產中的MEA液吸尾氨技術，其特徵是，所述吸收在吸收塔或吸收釜中進行。
全文摘要
發明涉及一種乙醇胺生產工藝，旨在提供一種乙醇胺生產工藝中尾氨回收利用的技術。本發明中在乙醇胺生產中的MEA液吸尾氨技術用純的MEA或MEA與其它乙醇胺的混合物作為吸收劑。本發明的有益效果在於可以徹底避免用水吸氨後進入反應系統，使極度節能的高壓管式反應流程得以立足，可減少設備投資並節省能量。MEA溶液吸氨後返回反應系統，可以增加反應產物中較高價格的DEA、TEA的比率，可以在不增加甚至降低NH3/EO值的情況下，提高產品的質量，有助於各蒸餾塔提高精餾效率。
文檔編號C07C215/12GK101148414SQ200710071490
公開日2008年3月26日 申請日期2007年9月29日 優先權日2007年9月29日
發明者吳兆立 申請人:吳兆立