四氢呋喃是一种重要的有机合成原料且是性能优良的溶剂,特别适用于溶解PVC、聚偏氯乙烯和丁苯胺,广泛用作表面涂料、防腐涂料、印刷油墨、磁带和薄膜涂料的溶剂,并用作反应溶剂。苯是重要的化工原料之一,可以用来制备染料、农药、塑料、树脂、合成橡胶、合成纤维、合成洗涤剂、合成药剂、清漆等。
背景技术介绍:
在一些化工、医药、农药中间体的生产过程中,会广泛地采用四氢呋喃、苯作为溶剂,在生产过程中会产生一定量的苯-四氢呋喃-水混合溶液,四氢呋喃、苯和水混合物会形成苯-水、四氢呋喃-水2个二元共沸物、四氢呋喃-苯-水1个三元混合物,要分离得到四氢呋喃和苯比较困难,必须使用特殊精馏。特殊的精馏过程存在着操作复杂、容易引入新的杂质等问题。因此,需要开发一种简便地分离方法。
摘要:
这种新型工艺公开了一种四氢呋喃?苯?水混合物分离装置。包括:膜组件,其中安装有渗透汽化膜,用于对四氢呋喃?苯?水混合物原料进行脱水处理;以及,依次相连的预热器、蒸发器和过热器;预热器与进料泵相连接,进料泵用于供入四氢呋喃?苯?水混合物;过热器与膜组件的原料进口连接;膜组件的渗透侧连接有渗透液冷凝器;渗透液冷凝器连接于渗透液罐,渗透液罐用于存储冷凝得到的渗透液;在渗透液冷凝器上设有真空机组,用于对膜组件的渗透侧抽真空处理;膜组件的截留侧依次连接于成品冷却器和脱水成品罐;脱水成品罐连接于四氢呋喃回收塔,四氢呋喃回收塔的塔顶通过冷却器连接于四氢呋喃成品罐。
工艺流程如下:
料液通过膜进料泵进入预热器后温度到75℃,蒸发器顶部温度为110℃,并通过过热器过热到120℃,达到一定温度后以过热蒸汽的形式进入NaA分子筛膜分离机组,膜分离机组由6个10m2膜组件串联构成,操作压力为0.3MPa。原料中的水分和少量有机物经膜组件由膜上游侧渗透至膜下游侧,膜上游侧最后一级得到含水为0 .1wt.%的四氢呋喃和苯混合物,经预热器和成品冷却器收集在脱水成品罐内。膜下游侧采用抽真空加冷凝的方式以形成膜上下游两侧组分的蒸汽分压差。渗透液蒸汽在真空机组抽吸下进入渗透液冷凝器,冷凝后的渗透液通过渗透液泵排出。
脱水成品罐的四氢呋喃和苯混合物当中,其组成为四氢呋喃:苯:水约为85 .0:14 .9:0 .1,由塔进料泵进入四氢呋喃回收塔中部,理论塔板数为40。四氢呋喃回收塔常压连续操作,再沸器对料液进行加热汽化。操作压力为表压1KPa,精馏塔塔顶温度66℃,回流比为2。经全回流稳定操作后,塔顶采出苯含量≤0 .2wt.%的四氢呋喃成品蒸汽,经冷凝器与冷却器后部分回流至塔顶部,部分采出至四氢呋喃成品罐中。塔底含有~15wt.%四氢呋喃的苯粗品由经冷却器后进入塔釜液罐。
塔釜液罐的苯粗品,由苯回收塔进料泵输送进入苯回收塔中部。苯回收塔常压连续操作,再沸器对料液进行加热汽化。操作压力为表压2KPa,精馏塔塔顶温度75℃,回流比为6。经全回流稳定操作后,苯回收塔塔顶采出苯含量~50wt .%的四氢呋喃/苯蒸汽,经苯回收冷凝器与冷却器冷凝后,部分回流至苯回收塔顶部,部分采出至混和物罐中。苯回收塔
塔底得到苯含量≥99.5%的苯成品,经冷却后去苯成品罐中。
工艺流程图如下:
1是膜组件,2是预热器,3是蒸发器,4是过热器,5是进料泵,6是渗透液冷凝器,7是渗透液罐,8是真空机组,9是成品冷却器,10是脱水成品罐,11是四氢呋喃回收塔,12是四氢呋喃成品罐,13是塔釜液罐,14是苯回收塔,15是混合物罐,16是苯成品罐,17是补热器,18是再沸器。
产品优势介绍:
这种新型装置采用渗透气化膜脱水技术,打破了四氢呋喃、苯和水混合物中的多种共沸体系,可以直接采用常规精馏方法即可实现体系的分离,替代萃取精馏、差压精馏来分水,能耗低,简化回收工艺。
新型的工艺中,渗透汽化过程的目的是使三元混合体系中的水被脱除,打破已经存在的多种共沸组成,为后续的精馏分离做准备;第一段的精馏的目的是优先将四氢呋喃作为轻组分成功分离出来,作为纯度较高的组分,并得到含有四氢呋喃的苯粗品;第二段的精馏的目的是将第一段精馏塔釜液再次精馏,采用的工艺条件下可以从塔底得到纯度较高的苯,而轻组合中同时含有苯和四氢呋喃,这一部分轻组分可以再次返回前面的工序再次精馏回用。
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