本實用新型屬于化工技術領域,涉及一種分離水和丙二醇單甲醚的系統,尤其涉及一種丙烯直接氧化生產環氧丙烷的過程中產生的副產物—丙二醇單甲醚的回收系統。
背景技術:
丙烯直接氧化生產技術是一種新型環氧丙烷生產技術,該技術工藝流程簡單,產品收率高,無污染,副產品價值高,正逐漸替代國內傳統的環氧丙烷生產工藝。
丙二醇單甲醚是丙烯直接氧化生產環氧丙烷過程中的一種副產物,具有很高的市場價值,目前主要采用苯萃取精餾的方式回收丙二醇單甲醚。但是,利用苯萃取含醚水中的水,該技術需用大量的苯,萃取精餾塔回流比高,蒸汽用量大,能耗高,且丙二醇單甲醚的回收率較低。
目前現有技術也公開了一些其它的回收丙二醇單甲醚的方法,如CN105037071 A公開了一種甲苯—丙二醇單甲醚共沸混合物的連續萃取精餾分離方法。該方法以二甲基亞砜(DMSO),N,N—二甲基酰胺(DMF)或以任意比例組成的混合物,萃取精餾塔的操作條件,萃取劑與進料的質量比為0.5:1-10:1,控制連續萃取精餾塔和溶劑回收塔塔頂不同溫度和不同回流比,由萃取精餾塔塔頂采出甲苯,溶劑回收塔塔頂采出丙二醇單甲醚,塔底的萃取劑進入到萃取精餾塔中循環使用。
CN 103183589 A公開了一種分離水和丙二醇單甲醚的方法,該方法包括:用共沸劑對含有丙二醇單甲醚的水溶液進行共沸蒸餾,所述共沸劑為環己醇。其所使用的容器為共沸蒸餾塔。
但是,上述方法回收丙二醇單甲醚使用萃取精餾或共沸蒸餾,能耗較高,萃取劑或共沸劑使用量大,且丙二醇單甲醚的回收率低。
技術實現要素:
針對現有技術存在的不足,本實用新型的目的在于提供一種分離水和丙二醇單甲醚的系統,所述系統在降低能耗的同時可提高萃取率和丙二醇單甲醚的產品收率,且可處理濃度更低的含丙二醇單甲醚的水,另外,所述系統的萃取劑用量少,蒸汽消耗量低,設備投資低。
為達此目的,本實用新型采用以下技術方案:
一種分離水和丙二醇單甲醚的系統,所述系統包括:
混合單元,包括萃取劑供給裝置、含丙二醇單甲醚的水供給裝置、動態混合器和靜態混合器,含丙二醇單甲醚的水供給裝置與動態混合器的頂部進料口相連,萃取劑供給裝置與動態混合器側面的進料口和靜態混合器的進料口分別相連,動態混合器的出料口與靜態混合器的進料口相連;
萃取單元,與靜態混合器的出料口相連,用于混合物料的萃取,得到萃余液和萃取液;
脫萃單元,與萃取單元的萃取液出口相連,從萃取液中回收丙二醇單甲醚。
本實用新型通過調整萃取劑與含丙二醇單甲醚的水的混合過程和各裝置的連接關系,能夠在降低能耗的同時,顯著提高萃取率,并高效率地回收水中的丙二醇單甲醚,另外,所述系統還能夠用于處理濃度更低的含丙二醇單甲醚的水,萃取劑用量少,且蒸汽消耗量低,設備投資低。
所述系統尤其適用于丙烯直接氧化生產環氧丙烷的過程中產生的副產物—丙二醇單甲醚的回收。
所述系統還包括萃余液緩沖罐,所述萃余液緩沖罐設置進料口、出水口和萃取劑出口,進料口與萃取單元的萃余液出口相連,萃取劑出口與萃取劑供給裝置的進料口相連。設置萃余液緩沖罐是為了更好的分離出萃余液廢水中攜帶的萃取劑,減少萃取劑的損失,充分利用系統中的循環萃取劑。
所述萃取劑供給裝置與動態混合器和靜態混合器相連的管路上設置流量控制裝置。以控制萃取劑流入動態混合器和靜態混合器中的質量比,從而使得含丙二醇單甲醚的水與萃取劑的混合更充分,進一步地促進丙二醇單甲醚的回收。
所述流量控制裝置包括調節閥和轉子流量計。本領域技術人員也可使用其它的流量控制裝置。
所述脫萃單元的萃取劑出口與萃取劑供給裝置的進料口相連。以循環利用萃取劑,節約萃取劑的用量。
所述萃取單元包括萃取罐和/或萃取塔。
所述萃取罐和/或萃取塔的底部設置萃取液出口,萃取液出口與脫萃單元的進料口相連。
所述脫萃單元包括精餾塔,所述精餾塔能夠分離萃取液中的萃取劑和丙二醇單甲醚。
所述精餾塔的下部設置丙二醇單甲醚出口,上部設置萃取劑出口。
作為優選的技術方案,所述分離水和丙二醇單甲醚的系統包括:萃取劑供給裝置、含丙二醇單甲醚的水供給裝置、流量控制裝置、動態混合器、靜態混合器、萃取罐、萃余液緩沖罐和精餾塔;
含丙二醇單甲醚的水供給裝置與動態混合器的頂部進料口相連,萃取劑供給裝置與動態混合器側面的進料口和靜態混合器的進料口分別相連,并且在相連的管路上設置流量控制裝置,動態混合器的出料口與靜態混合器的進料口相連;
萃取罐的進料口與靜態混合器的出料口相連,萃取罐頂部設置萃余液出口,底部設置萃取液出口;
萃余液緩沖罐的進料口與萃余液出口相連,萃余液緩沖罐設置廢水出口和萃取劑出口;
精餾塔的進料口與萃取罐的萃取液出口和萃余液緩沖罐的萃取劑出口分別相連,精餾塔的萃取劑出口與萃取劑供給裝置的進料口相連。
與現有技術相比,本實用新型的有益效果為:
本實用新型提供的分離水和丙二醇單甲醚的系統混合效果好,其它混合裝置達到的混合效果僅能達到其混合效果的80-88%;
本實用新型提供的分離水和丙二醇單甲醚的系統由于萃取劑與待分離原料的混合效果好,可提高萃取率和丙二醇單甲醚的產品收率(其它混合條件下萃取率和回收率僅是其的85-89%),且可處理濃度更低的含醚水,其處理的含醚水中丙二醇單甲醚的濃度可低至10%;
本實用新型提供的分離水和丙二醇單甲醚的系統結構簡單,設備投資低。
附圖說明
圖1為實施例2提供的分離水和丙二醇單甲醚的系統中各裝置的連接示意圖。
其中:1、萃取劑供給裝置;2,含丙二醇單甲醚的水供給裝置;3,動態混合器;4,靜態混合器;5,萃取罐;6,萃余液緩沖罐;7,精餾塔。
具體實施方式
下面結合附圖并通過具體實施方式來進一步說明本實用新型的技術方案。
實施例1
一種分離水和丙二醇單甲醚的系統,所述系統包括:
混合單元,包括萃取劑供給裝置1、含丙二醇單甲醚的水供給裝置2、動態混合器3和靜態混合器4,含丙二醇單甲醚的水供給裝置2與動態混合器3的頂部進料口相連,萃取劑供給裝置1與動態混合器3側面的進料口和靜態混合器4的進料口分別相連,動態混合器3的出料口與靜態混合器4的進料口相連;
萃取單元,其進料口與靜態混合器4的出料口相連,用于混合物料的萃取,得到萃余液和萃取液;
脫萃單元,其進料口與萃取單元的萃取液出口相連,從萃取液中回收丙二醇單甲醚;
所述萃取單元包括萃取罐5和/或萃取塔,所述脫萃單元包括精餾塔7。
利用所述系統分離水和丙二醇單甲醚的流程如下:
(1)將含有丙二醇單甲醚的水與萃取劑依次在動態混合器3和靜態混合器4中混合,得到混合物料;
(2)將混合物料在萃取罐5中進行萃取分離,頂部得到萃余液,底部得到萃取液;
(3)萃取罐5底部排出的萃取液進入精餾塔7,經精餾,塔底得到丙二醇單甲醚產品。
實施例2
一種分離水和丙二醇單甲醚的系統,如圖1所示。
所述分離水和丙二醇單甲醚的系統包括:萃取劑供給裝置1、含丙二醇單甲醚的水供給裝置2、動態混合器3、靜態混合器4、萃取罐5、萃余液緩沖罐和精餾塔7;
含丙二醇單甲醚的水供給裝置2與動態混合器3的頂部進料口相連,萃取劑供給裝置1與動態混合器3側面的進料口和靜態混合器4的進料口分別相連,動態混合器3的出料口與靜態混合器4的進料口相連;
萃取罐5的進料口與靜態混合器4的出料口相連,萃取罐5頂部設置萃余液出口,底部設置萃取液出口;
萃余液緩沖罐6的進料口與萃余液出口相連,萃余液緩沖罐6設置廢水出口和萃取劑出口;
精餾塔7的進料口與萃取罐5的萃取液出口和萃余液緩沖罐6的萃取劑出口分別相連,精餾塔7的萃取劑出口與萃取劑供給裝置1的進料口相連。
進一步地,所述系統還包括流量控制裝置,所述萃取劑供給裝置1與動態混合器3和靜態混合器4相連的管路上分別設置流量控制裝置,使得流入動態混合器3和靜態混合器4中的萃取劑維持在一定的質量比。所述流量控制裝置包括閥門和轉子流量計。
利用所述系統分離水和丙二醇單甲醚的流程如下:
(1)將含有丙二醇甲醚的水與萃取劑依次在動態混合器3和靜態混合器4中混合,得到混合物料;
(2)將混合物料在萃取罐5中進行萃取分離,萃余液從頂部排出,經萃余液緩沖罐6分離出攜帶的殘留萃取劑,廢水從萃余液緩沖罐6頂部排出;
(3)萃取罐5底部排出的萃取液進入精餾塔7,分離出的萃取劑循環使用,塔底得到丙二醇單甲醚產品。
本實用新型提供的裝置可以處理丙二醇單甲醚濃度較低的水,利用萃取劑萃取水中的丙二醇單甲醚,萃取率高,丙二醇單甲醚的回收率高,萃取劑用量少,蒸汽耗量少(蒸汽用在脫萃塔),設備投資低的特點。
對比例1
一種分離系統,除將靜態混合器4替換為動態混合器3外,其余與實施例2相同。
使用如上所述的系統分離水和丙二醇單甲醚,結果表明,相同工藝條件下,丙二醇單甲醚的回收率僅為實施例2中丙二醇單甲醚回收率的85-90%,且萃取率僅為實施例2中萃取率的85-88%。
對比例2
一種分離系統,除將動態混合器3替換為靜態混合器4外,其余與實施例2相同。
使用如上所述的系統分離水和丙二醇單甲醚,結果表明,相同工藝條件下,丙二醇單甲醚的回收率僅為實施例2中丙二醇單甲醚回收率的86-88%,且萃取率僅為實施例2中萃取率的85-87%。
對比例3
一種分離系統,除將動態混合器3和靜態混合器4的順序替換,含丙二醇單甲醚的水供給裝置2與靜態混合器4的進料相連,靜態混合器4的出料口與動態混合器3的進料口相連,動態混合器3的出料口與萃取罐5的進料口相連外,其余與實施例2相同。
使用如上所述的系統分離水和丙二醇單甲醚,結果表明,相同工藝條件下,丙二醇單甲醚的回收率僅為實施例2中丙二醇單甲醚回收率的87-89%,且萃取率僅為實施例2中萃取率的87-88%。
申請人聲明,以上所述僅為本實用新型的具體實施方式,但本實用新型的保護范圍并不局限于此,所屬技術領域的技術人員應該明了,任何屬于本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內,可輕易想到的變化或替換,均落在本實用新型的保護范圍和公開范圍之內。