本發(fā)明涉及酯化廢水預(yù)處理領(lǐng)域，特指一種乙醛回收工藝以及乙醛精餾塔。

背景技術(shù)：

PET裝置在酯化反應(yīng)過程中伴隨少量的副反應(yīng)，副產(chǎn)物主要是2-甲基-1，3-二氧環(huán)戊烷，由于該物質(zhì)不穩(wěn)定，在一定溫度和壓力下存在以下平衡可逆反應(yīng)：

2-甲基-1，3-二氧環(huán)戊烷+水＜＝＝＞乙醛+乙二醇

因此酯化反應(yīng)副反應(yīng)生成的2-甲基-1，3-二氧環(huán)戊烷，在PET裝置的工藝塔中發(fā)生了部分分解，從工藝塔頂排出的酯化水中含有乙醛、乙二醇和2-甲基-1，3-二氧環(huán)戊烷，以及少量其他有機(jī)物。

1噸PET產(chǎn)品的酯化水生成量為0.19噸，組成如下：水97～98wt％，乙二醇0.1～0.3wt％，乙醛0.8～1.0wt％，2-甲基-1，3-二氧環(huán)戊烷0.6～0.8wt％，其他0.1～0.2％，總COD值20000～40000mg/l。

由于乙醛對于工藝廢水生化處理的細(xì)菌有抑制和毒害作用，進(jìn)入生化處理之前，必須將工藝廢水中乙醛的COD貢獻(xiàn)值(濃度)降至300mg/l以下，因此，至少需要對PET裝置排出的酯化水進(jìn)行預(yù)處理，脫除乙醛。

目前對于PET裝置副產(chǎn)物乙醛的預(yù)處理主要有三種方法：

1、酯化水采用汽提脫除乙醛，汽提尾氣和PET裝置的工藝尾氣合并送入PET裝置配套熱媒爐焚燒，回收乙醛等有機(jī)物的熱值。

其中，尾氣輸送可采用尾氣引射器和風(fēng)機(jī)輸送的方式，尾氣引射器為專利技術(shù)(用射流引射器抽吸聚酯裝置尾氣進(jìn)行處理的方法及系統(tǒng))，專利號：ZL 200910086413.5。

上述方法中，酯化水和工藝尾氣中的乙醛經(jīng)過處理后，均送至熱媒爐焚燒，一方面可減少工藝廢水的COD，減少污水處理的負(fù)擔(dān)和環(huán)境污染。另一方面回收乙醛的燃燒產(chǎn)生的熱值。這兩種方法能耗較高，且焚燒的方法回收利用乙醛的熱值不經(jīng)濟(jì)，由于汽提尾氣含有80％以上的水蒸汽，因此噸乙醛的回收熱值折標(biāo)油0.6～0.7噸/噸乙醛，按燃料油3500～4500元/噸，噸乙醛焚燒回收的效益只有2200～2600元，遠(yuǎn)低于工業(yè)乙醛銷售價格5000～7000元/噸。

2、一種聚酯廢水中回收乙二醇和乙醛的方法，專利申請?zhí)枺?01010602167.7。

本技術(shù)只涉及聚酯酯化水中乙醛的處理，酯化水先進(jìn)行汽提，得到的汽提尾氣送至乙醛精餾塔，在精餾塔塔頂?shù)玫郊兌龋?5％的工業(yè)乙醛產(chǎn)品。塔釜廢水泵送至乙二醇蒸餾塔，將廢水中的水大部分蒸發(fā)，得到濃度＞70％的乙二醇液，返回聚酯裝置回用。

這種專利方法首先投資偏高，需要設(shè)置三個分離塔及配套設(shè)施；另外，能耗較高，汽提塔將消耗大量的汽提蒸汽，乙二醇蒸餾塔也將消耗大量的熱量才能將大量的水蒸發(fā)去除而得到70％的乙二醇。另外，汽提尾氣以氣相形式直接送入乙醛精餾塔，乙醛精餾塔為常壓操作，乙醛的常壓沸點(diǎn)為20.1℃，常壓下乙醛不易儲存。如乙醛精餾塔采用一定的操作壓力，則需要將汽提尾氣冷凝，氣體凝液以液相的形式進(jìn)入乙醛精餾塔，那么，汽提尾氣的冷凝無論采用空冷或者水冷，都將消耗相當(dāng)量的電能。

最重要的是，該專利工藝乙醛精餾塔采用填料塔，填料塔停留時間短，不利于2-甲基-1，3-二氧環(huán)戊烷的充分分解，該專利工藝將導(dǎo)致乙醛和乙二醇的收率偏低。

3、能夠回收乙醛及降低工藝塔頂乙二醇含量的工藝和系統(tǒng)(專利號ZL 2014 2 0056102.0)該專利工藝將聚酯裝置的酯化水不經(jīng)過汽提，直接送入乙醛精餾塔進(jìn)行乙醛的回收，然后乙醛精餾塔釜液一部分作為工藝塔的回流，一部分送至污水處理站進(jìn)一步生化處理。

該專利的優(yōu)勢是工藝能耗較低，能夠?qū)σ胰┻M(jìn)行提純回收，但是相對于采用背景技術(shù)1和背景技術(shù)2，送至污水處理站的廢水COD更高。

該技術(shù)的缺點(diǎn)是：由于乙醛精餾塔中2-甲基-1，3-二氧環(huán)戊烷有一定的分解，導(dǎo)致乙醛精餾塔釜乙二醇含量偏高，一方面影響了乙二醇的回收，另一方面也增加了污水處理站的負(fù)荷。因此，本發(fā)明人對此做進(jìn)一步研究，研發(fā)出一種乙醛回收工藝以及乙醛精餾塔，本案由此產(chǎn)生。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種乙醛回收工藝以及乙醛精餾塔，提高了乙醛的回收利用率。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種優(yōu)化的乙醛回收工藝，包括如下步驟：

從PET裝置產(chǎn)生的酯化廢水經(jīng)管道送至汽提塔，采用蒸汽汽提工藝，將酯化水中的乙醛和2-甲基-1，3-二氧環(huán)戊烷汽提出來，形成乙醛、2-甲基-1，3-二氧環(huán)戊烷和水蒸汽的混合氣體，脫出乙醛和2-甲基-1，3-二氧環(huán)戊烷的酯化廢水COD大幅降低，直接送至污水處理站進(jìn)一步生化處理；將混合氣體經(jīng)過冷凝降溫至30℃以下，然后經(jīng)泵送至乙醛精餾塔中部進(jìn)行乙醛的提純，乙醛精餾塔分為下部的提餾段和上部的精餾段，提餾段采用板式塔結(jié)構(gòu)，用于2-甲基-1，3-二氧環(huán)戊烷的分解，精餾段采用高效規(guī)整填料，用于乙醛的提純；提純后的乙醛經(jīng)乙醛精餾塔塔頂排出，一部分乙醛作為回流，一部分作為產(chǎn)品，經(jīng)乙醛中間槽取樣合格后，送至乙醛儲罐，2-甲基-1，3-二氧環(huán)戊烷在提餾段分解后，乙醛進(jìn)入乙醛精餾塔頂部，乙二醇隨液相進(jìn)入乙醛精餾塔釜，在乙醛精餾塔塔釜形成含有6％乙二醇的水溶液，乙醛精餾塔塔釜液還含有少量的乙醛和其他雜質(zhì)，乙醛精餾塔釜液經(jīng)過除雜器除雜后返回聚酯裝置工藝塔頂作為回流，達(dá)到回收乙二醇的目的。

一種乙醛精餾塔，包括下部的提餾段和上部的精餾段，所述精餾段為填料層，所述填料層是以雙層絲網(wǎng)制成的波紋填料，在絲網(wǎng)的夾層內(nèi)裝有催化劑；所述提餾段采用板式塔結(jié)構(gòu)，設(shè)置16～20塊塔板，塔板側(cè)邊的堰板高度為70～100mm，從而提高了液相的停留時間。

采用上述方案后，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

利用特定聚酯酯化水的物性特點(diǎn)，結(jié)合反應(yīng)精餾的原理，提高了酯化廢水中組分2-甲基-1，3-二氧環(huán)戊烷分解率，相比背景技術(shù)實現(xiàn)了較高的乙醛收益率，同時利用乙醛精餾和聚酯工藝塔的一體化工藝實現(xiàn)乙醛回收提純的低能耗。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的流程示意圖；

圖2是乙醛精餾塔的流程示意圖；

標(biāo)號說明

酯化水進(jìn)料泵1，汽提塔2，汽提廢水輸送泵3，空冷器4，

汽提凝液槽5，凝液輸送泵6，乙醛精餾塔7，填料層71，

堰板72，塔釜輸送泵8，除雜器9，乙醛儲罐10。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

如圖所示，一種優(yōu)化的乙醛回收工藝，包括如下步驟：

從PET裝置產(chǎn)生的酯化廢水通過酯化水進(jìn)料泵1經(jīng)管道送至汽提塔2，采用蒸汽汽提工藝，將酯化水中的乙醛和2-甲基-1，3-二氧環(huán)戊烷汽提出來，形成乙醛、2-甲基-1，3-二氧環(huán)戊烷和水蒸汽的混合氣體(乙醛含量7～12％，水蒸汽85～90％，2-甲基-1，3-二氧環(huán)戊烷1～3％)，脫出乙醛和2-甲基-1，3-二氧環(huán)戊烷后的酯化廢水COD大幅降低，通過汽提廢水輸送泵3直接送至污水處理站進(jìn)一步生化處理；將乙醛、2-甲基-1，3-二氧環(huán)戊烷和水蒸汽的混合氣體經(jīng)過空冷器4冷凝降溫至30℃以下進(jìn)入汽提凝液槽5中，然后經(jīng)凝液輸送泵6送至乙醛精餾塔7中部進(jìn)行乙醛的提純。

乙醛精餾塔7包括下部的提餾段和上部的精餾段，精餾段為填料層71，填料層71是以雙層絲網(wǎng)制成的波紋填料，在絲網(wǎng)的夾層內(nèi)裝有催化劑；提餾段采用板式塔結(jié)構(gòu)，設(shè)置16-20塊塔板(視實際需求而定具體數(shù)值，但塔板過少會影響效果)，塔板側(cè)邊的堰板72高度為70～100mm，從而提高了液相溶液在提餾段的停留時間；塔釜采用低壓蒸汽提供精餾所需熱量，產(chǎn)生的混合蒸汽從塔釜蒸出，蒸汽和凝液逆向接觸，在高效塔內(nèi)件中接觸完成傳質(zhì)和傳熱，在較長的停留時間中，使乙醛與乙二醇的締合物能夠逐板充分分解，使乙醛蒸氣富集在塔頂。提純后的乙醛經(jīng)乙醛精餾塔7塔頂排出，一部分乙醛作為回流，一部分作為產(chǎn)品，經(jīng)乙醛中間槽取樣合格后，送至乙醛儲罐10，2-甲基-1，3-二氧環(huán)戊烷在提餾段分解后，乙醛進(jìn)入乙醛精餾塔7頂部，乙二醇隨液相進(jìn)入乙醛精餾塔7釜，在乙醛精餾塔7塔釜形成含有6％乙二醇的水溶液，乙醛精餾塔7塔釜液還含有少量的乙醛和其他雜質(zhì)，乙醛精餾塔7釜液通過塔釜輸送泵8經(jīng)過除雜器9除雜，除雜器9底部采用二次熱媒或低壓蒸汽加熱，將回用乙二醇?xì)埩舻妮p組分蒸發(fā)，除雜器9底部液相得到一定濃度的回用乙二醇，送到聚酯裝置工藝塔頂回流水輸送泵前回用，達(dá)到回收乙二醇的目的。

1、采用本發(fā)明工藝的優(yōu)勢：

采用上述方案后，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1.1、與背景技術(shù)1相比，同樣對PET裝置酯化廢水進(jìn)行有效的預(yù)處理。背景技術(shù)1只是將酯化水中的乙醛、2-甲基-1，3-二氧環(huán)戊烷汽提出來送至熱媒爐焚燒。而本發(fā)明能夠回收提純乙醛和回收2-甲基-1，3-二氧環(huán)戊烷分解的乙二醇。

1.2、與背景技術(shù)2相比，優(yōu)點(diǎn)是：①特殊設(shè)計的乙醛精餾塔7能夠?qū)?-甲基-1，3-二氧環(huán)戊烷完全分解，乙醛和乙二醇的回收率提高20％以上。②能耗更低，本發(fā)明采用將乙醛精餾塔7釜水除雜后直接返回PET裝置工藝塔回流的工藝回收乙二醇，相比背景技術(shù)2采用二次汽提塔2蒸餾除盡水，再回收乙二醇的工藝能耗更低。

1.3、與背景技術(shù)3相比，優(yōu)點(diǎn)是：①特殊設(shè)計的乙醛精餾塔7能夠?qū)?-甲基-1，3-二氧環(huán)戊烷完全分解，乙醛和乙二醇的回收率提高15％以上。②酯化廢水經(jīng)預(yù)處理后COD更低，背景技術(shù)2將聚酯酯化水直接送至乙醛精餾塔7中，2-甲基-1，3-二氧環(huán)戊烷經(jīng)部分分解后導(dǎo)致塔釜廢水COD更高，而本發(fā)明同背景技術(shù)2一樣，先經(jīng)過汽提脫出乙醛和2-甲基-1，3-二氧環(huán)戊烷，汽提廢水的乙二醇只有從PET裝置酯化水含有的游離乙二醇0.1～0.3％，因而，排至污水處理站的廢水COD更低。

1.4、本發(fā)明與傳統(tǒng)工藝乙醛回收率與能耗的比較

2、本發(fā)明乙醛精餾塔與背景技術(shù)的對比

上述僅為本發(fā)明的具體實施例，同時凡本發(fā)明中所涉及的如“上、下、左、右、中間”等詞，僅作參考用，并非絕對限定，凡利用本發(fā)明進(jìn)行非實質(zhì)性的改動，均應(yīng)屬于侵犯本發(fā)明保護(hù)范圍的行為。