乙醛回收装置的工作原理
乙醛回收率。实现经济和环保的双重收益。
现有乙醛回收装置包括酯化水汽提,乙醛精馏和回用乙二醇提纯等系统。乙醛回收装置的基础上进行优化处理,提高了乙醛回收率,有效遏制了乙醛逃逸,实现经济和环保的双重收益。
粗乙醛送往蒸馏单元,经过脱轻组份塔、精馏塔蒸馏,得到成品乙醛。从精馏塔底排出的化学废水送往本公司水厂净水车间进行生化处理。
PET碎片的洗涤是非常重要的。洗涤常釆用80-100℃热水来软化或溶解粘贴标签和底座的EVA粘接剂或其他类型粘接剂,为防止脱落的粘接剂再粘附PET碎片,需在水中加入添加剂,如堿、乳化剂或其它专用化学剂。清洗液一般由工厂根据废瓶来源和粘接特性来确定其配方组成和含量,清洗液可滤去杂质重新加热後循环使用,洗涤可在装有搅拌器的特别清选罐内进行,为保证清洗的效果,洗涤可釆用二级洗涤工艺。 PET碎片通常釆用离心脱水机使碎片含水量降至2%,再经带式或管式干燥机干燥,使水份含量降至0.5%。德国克朗斯公司成功开发的高质量PET瓶循环再造系统,年加工量可达1.5万吨PET饮料瓶,经加工後的PET原料可直接制作成其他PET容器,生产成本大大降低。PET瓶循环再造系统利用化学涂层消除技术,以烧堿为化学涂层消除剂,除去PET瓶表面粘附的污染物,可实现任何种类的PET瓶的循环再造。经该技术处理的再循环产品,不仅能直接混合制作瓶坯,同时,再循环产品由於乙醛与黄色素含量低,还能满足纯净和质量的要求,特别适用於食品与饮料工业中产品的包装,成本比一般新材料低20%-30%。
化学回收处理法:化学处理法是通过化学方法把PET瓶还原或分解成制造PET树脂的原料或单体。由於物理回收的PET原料在使用上具有一定的局限性,大部分回收再造的PET树脂只能用於制造非食品包装或纺织品,因此,不少企业倾向於用化学法处理废PET瓶,使之分解成制造PET树脂的原料或中间体,达到完全复用的目的。
,化学处理法同样需要预先对PET废料进行物理分拣、清洗处理。由於釆用不同的工艺路线,所分解制备的产物不相同,因此,化学处理法大多是由大企业开发出来的一整套工艺系统。
比如日本的帝人公司开发了一种从废PET瓶中回收DMT(对苯二甲酸二甲脂)和EG(乙二醇)的循环方法。它先把废PET瓶压碎并清洗,然後溶解於EG中,在EG的沸点温度和0.1Mpa的压力下,把PET进行解聚,生成双-对苯二甲酸羟乙酯(BHET)。再经过滤,除去滤渣和添加剂,使BHET与甲醇起反应,在甲醇的沸点温度和0.1Mpa的压力下,经过酯交换反应生成DMT和EG。再经过蒸馏,把DMT和EG进行分离,然後通过重结晶过程,把DMT精制;通过蒸馏把EG纯化,甲醇可循环使用。回收的DMT和EG的纯度都可达到99.99%,生产成本与通用的DMT和EG法的成本不相上下。DMT可以转化成纯TPA(对苯二甲酸),用於制造瓶级PET树脂。循环装置可以生成10%左右树脂用的原料。
日本月岛机械公司(TSK)也发明了一种回收工艺,可从废聚酯瓶中回收高纯度的对苯二甲酸(TPA)和EG。在该工艺中,PET树脂片与碳酸钠在一定条件下反应40-60分钟。PET被解聚成为EG和TPA,後者形成对苯二甲酸钠(NaTP)。由於NaTP不溶於EG,因此EG通过过滤和蒸馏被分离回收。而NaTP溶於水後,在温度刚刚高於90℃时分两步加入硫酸,在硫酸钠溶液中得到TPA晶体。晶体通过过滤、洗涤得到高纯度的TPA,硫酸钠被回收。
TSK公司已经对该工艺进行了100吨/年规模的中试试验,其TPA回收率约为98%。由於工艺操作压力低,反应时间短,预计生产成本相对适中。该公司估计一座8000吨/年的工业化生产装置的投资约为1100万美元,考虑到节约PET处理成本,这一规模的装置在经济上是可行的。
澳大利亚PETrecycle公司开发了一种被称为Penew的专利技术。该专利被意大利M &G集团购买後,在美国西佛吉尼亚州兴建了一套工业规模的PET回收装置,该装置每年可处理100kt的PET瓶。
该工艺的优点是可处理?色或有涂层的PET瓶废弃物。其过程是将PET瓶经乙二醇蒸汽蒸一小时,使之脆化,然後将其磨碎至1mm大小的颗粒,除去杂质,醇解为低聚体,包括部分对苯二甲酸单体。再经特殊过滤工序除去颜料添加剂或涂层杂物。最後产品在现有生产装置中与新鲜单体混合、酯化即可制得无色的PET。
特别值得一提的是,目前回收处理的PET瓶以饮料包装用PET瓶为主。虽然美国几家企业已申请通过了美国FDA的检查和认证,可以回收清洁用品和化妆品业的PET包装在欧洲,出於谨慎的考虑,非食品PET在回收料中所占的份额还不超过1%。
乙二醇水溶液中回收乙二醇,不能简单的用减压蒸馏的方式取塔底液。因为这样会导致乙二醇产品长期受热,引起反应。这是乙二醇变色的原因之一。
但是更主要的原因,一般是由于乙二醇液体中含有的其他成分,在加热中变色。
一般应选择馏出物作为回收的乙二醇,而且要选择合适的馏分温度。开始的很低温度的是水,最后的很难蒸馏的是高聚物,一般颜色重的物质也会留在组后。
2014年6月9日中午12时44分,位于南京江北的扬子石化厂区突发爆炸事件,引起周边民众惊恐。爆炸引发的黑色浓烟滚滚直冲天空,几公里外都清晰可见。
本次爆炸,南京市消防局先后派出6个消防中队20多辆消防车、超过120名消防队员参与现场救援。爆炸现场为一组8个立体罐体,目前有3个罐体坍塌起火,周围50米外有多个罐体,内部生产硫磺的酸性水。
扬子石化新闻发言人孙平说:“此次事件系扬子石化一家炼油厂硫回收装置2号酸性水罐着火,导致相邻3个罐受影响。截至14时,在消防队员的紧急扑救下,火势己得到控制,无人员伤亡,无水体污染,主体装置进入循环。”
当天下午15时,现场火势已经基本被扑灭,消防部门表示,现场已经基本排除隐患,不会发生二次爆炸。对于具体失火原因,孙平表示,正在调查中,相关信息将及时报告。目前消防污水控制在厂区内,不会对长江及外环境产生污染;同时,大气环境质量监测,下风向三个监测点特征指标不超标。请周边市民放心。
2015年4月21日清晨6时许,南京扬子石化厂区在时隔一年之后,再度发生爆炸。记者刚刚从扬子石化官方获得准确信息,系该厂区乙二醇装置T—430精制塔发生爆炸,一人轻伤,已送医院;现场明火己被扑灭;未对大气产生较大影响;目前,水体没有影响。
21日清晨6时许,南京扬子石化厂区附近的居民大部分正在熟睡中,一声巨响将他们惊醒,不少居民发现家中玻璃门窗竟然被巨震震碎,而窗外的扬子石化厂区内,浓烟滚滚,出现明火。
上午7点57分,扬子石化官方发言人孙平向社会通报最新官方确认消息:此次系该厂区乙二醇装置T-430环氧乙烷精制塔发生爆炸,一人轻伤,已送医院;现场明火己被扑灭;未对大气产生较大影响;目前,水体没有影响。装置已经停车,进出物料已经隔断。事故原因正在调查。
南京环保部门已经抵达现场,对现场的大气和水体进行实时监控,据环保局负责人表示,爆炸发生在厂区内,对水体并无影响;目前明火已经被扑灭,厂区及周边地区大气,目前仅剩余轻微异味,并无严重污染情况,环保部门将对大气做密切监控。
此次并非是扬子石化第一次爆炸,就在一年前的6月,该厂区内就曾发生过一次较为重大的爆炸事故,那次是炼油厂硫回收酸性水罐着火,火情严重反腐复燃,燃烧近30个小时。
去年事故之后,扬子石化曾表示将严肃处理,严格落实生产安全措施。甚至就在昨天,中石化新闻上,还报道了南京扬子石化发现隐患即奖励的新闻。
http://wenku.baidu.com/view/1613d4dba58da0116c174938.html
1.乙二醇的业化生产方法
目前,国内外乙二醇的工业生产方法主要是环氧乙烷直接水合法,虽然它工艺成熟,但水比大,能耗高,生产成本较高,为此人们又相继开发出环氧乙烷催化水合法和碳酸乙烯酯法以及由合成气合成乙二醇等各种新的生产方法,其中环氧乙烷催化水合法和碳酸乙烯酯法被认为是今后乙二醇最有发展前景的工业化生产方法,是目前国内外研究开发的热点。
2.乙二醇工业化生产方法的研究进展
⑴环氧乙烷直接水合法
环氧乙烷直接水合法是目前国内外工业化生产乙二醇的主要方法,该工艺是将环氧乙烷(E0)和水按1∶20-22(摩尔比)配成混合水溶液,在管式反应器中于190-220℃、1.0-2.5MPa下反应,环氧乙烷全部转化为混合醇,生成的乙二醇水溶液含量大约在10%(质量分数)左右,然后经过多效蒸发器脱水提浓和减压精馏分离得到乙二醇及副产物二乙二醇(DEG)和三乙二醇(TEG)等。混合醇中乙二醇、二乙二醇和三乙二醇的摩尔比约为100∶10∶1,产品总收率为88%。不足之处是生产工艺流程长、设备多、能耗高,直接影响乙二醇的生产成本。
目前,环氧乙烷直接水合法的生产技术基本上由英荷壳牌、美国 Halcon-SD以及美国联碳三家公司所垄断。它们的工艺技术和工艺流程基本上相似,即采用乙烯、氧气为原料,在银催化剂、甲烷或氮气致稳剂、氯化物抑制剂存在下,乙烯直接氧化生成环氧乙烷,环氧乙烷进一步与水以一定物质的量比在管式反应器内进行水合反应生成乙二醇,乙二醇溶液经蒸发提浓、脱水、分馏得到乙二醇及其它副产品。此外,整个工艺还设置了与其生产能力配套的空分装置、碳酸盐的处理以及废气废液处理等系统。三家公司的专利技术主要区别体现在催化剂、反应和吸收工艺以及一些技术细节上。
⑵环氧乙烷催化水合法
针对环氧乙烷直接水合法生产乙二醇工艺中存在的不足,为了提高选择性,降低用水量,降低反应温度和能耗,世界上许多公司进行了环氧乙烷催化水合生产乙二醇技术的研究和开发工作。其中主要有壳牌公司、联碳公司、莫斯科门捷列夫化工学院、上海石油化工研究院、南京工业大学等,其技术的关键是催化剂的生产,生产方法可分为均相催化水合法和非均相催化水合法两种,其中最有代表性的生产方法是壳牌公司的非均相催化水合法和UCC公司的均相催化水合法。
⑶碳酸乙烯酯法
碳酸乙烯酯法合成乙二醇是由二氧化碳和环氧乙烷在催化剂作用下反应生成碳酸乙烯酯(EC),碳酸乙烯酯再经水解制得乙二醇。该方法又可分为乙二醇和碳酸二甲酯(DMC)联产法和碳酸乙烯酯水解法两种生产方法。
①乙二醇和碳酸二甲酯联产法
该方法的主要过程分两步进行,首先是二氧化碳和环氧乙烷在催化剂作用下合成碳酸乙烯酯,第二步是碳酸乙烯酯和甲醇(MA)反应生成碳酸二甲酯和乙二醇,两步反应都属于原子利用率100%的反应。
②碳酸乙烯酯水解合成法
美国Halcon-SD、联碳、日本触媒等公司于20世纪70年代后相继开发出碳酸乙烯酯水解合成乙二醇的工艺技术。Halcon-SD公司工艺首先由乙烯、氧反应生成环氧乙烷,经第一吸收塔和汽提塔后,在第二吸收塔内用含碳酸乙烯酯、乙二醇和碳酸化催化剂的溶液洗涤环氧乙烷蒸气,形成碳酸乙烯酯反应富液,然后进入碳酸化反应器中,通入二氧化碳,使环氧乙烷和二氧化碳在催化剂的作用下,于90℃和6.18MPa 压力下反应生成碳酸乙烯酯。碳酸乙烯酯从反应液中汽提后分层,上层回到第二吸收塔作为洗涤液,在下层的碳酸乙烯酯中加入水,在同一催化剂作用下水解生成乙二醇。Halcon-SD工艺的特点是开发了既适用于碳酸化又适用于水解反应的新型催化剂,乙二醇收率高达99%。另外,Halcon-SD公司在研究中发现,即使环氧乙烷中含有少量水分,仍能保证碳酸乙烯酯的高效中心,这就使环氧乙烷的纯化操作条件不至于过分苛刻,而且加成反应和水解反应可用同一种催化剂,避免了均相反应中催化剂回收难的难题。但由于碳酸乙烯酯水解制乙二醇需要大型的高压反应槽,且生产成本仍然较高,所以至今还没有实现工业化生产。
二乙二醇
二乙二醇即二甘醇,是由环氧乙烷与乙二醇作用而制造。 二甘醇主要来自于环氧乙烷(EO)水合生产乙二醇(EG)的副产物,在副产物中二乙二醇(二甘醇)含量约占8~9%、三乙二醇(三甘醇)占~1%、其余为更高分子量的聚乙二醇,而副产物生成量随着环氧乙烷和水的配比的变化而变化。近年来,随着国内大型乙二醇生产装置的相继建成投产,目前我国乙二醇生产能力已高达104~105万吨/年,那么二甘醇的产量增长就很快,估计约可达10万吨/年左右。随着即将建成投产的南海石化的32万吨/年乙二醇装置和不久上海石化的38万吨/年乙二醇装置也将建成,届时全国和上海地区的二甘醇产量将会进一步增长。因此,开发二甘醇的下游产品,做好二甘醇的综合利用,是极具有经济价值和市场潜力的项目。