本發(fā)明公開了一種吡唑醚菌酯生產(chǎn)中乙醇和水合肼混合液回收與循環(huán)利用方法,屬于化工原料分離和循環(huán)利用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
吡唑醚菌酯為新型廣譜殺菌劑,具有滲透性及局部內(nèi)吸活性、持效期長及耐雨水沖刷,被廣泛用于防治糧食、水果及蔬菜。在吡唑醚菌酯生產(chǎn)過程中,產(chǎn)生1.5倍含乙醇、水合肼及微量高沸點有機(jī)物的水溶液。
目前,從乙醇、水合肼及微量高沸點有機(jī)物的水溶液中分別提取乙醇和水合肼主要采用簡歇蒸餾法和多塔精餾塔。簡歇蒸餾法僅得到93%左右乙醇和68%左右水合肼,乙醇和水合肼的收率僅為73%和70%左右;多塔精餾法可以得到95%左右乙醇和69%左右水合肼,但精餾過程回流比高達(dá)18:1,提取過程能耗大。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
發(fā)明目的:針對上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了提供一種吡唑醚菌酯生產(chǎn)中乙醇和水合肼混合液回收與循環(huán)利用方法,所述方法僅需一次萃取精餾和一次共沸精餾,工藝步驟簡單;分離得到的乙醇含量≥96.0wt%、收率≥99.21%,分離得到的水合肼含量≥82.0wt%、收率≥99.16%,分離過程回流比均低于4:1.能耗低。
技術(shù)方案:本發(fā)明提供了一種吡唑醚菌酯生產(chǎn)中乙醇和水合肼混合液回收與循環(huán)利用方法,包括如下步驟:
(1)含有乙醇、水合肼及微量高沸點有機(jī)物的水溶液原料加入閃蒸蒸發(fā)器中,汽相升至塔頂,液相高沸點有機(jī)物進(jìn)入底部收集槽,定期排放;
(2)在萃取精餾塔中加入含20~30%乙二醇的N-甲基吡咯烷酮混合萃取劑,將上述汽相導(dǎo)入萃取精餾塔,經(jīng)萃取精餾分離之后,塔頂?shù)玫揭掖?,塔底得到含水合肼及水的混合萃取劑?/p>
(3)上述含水合肼及水的混合萃取劑加入至溶劑再生塔進(jìn)行再生,再生塔塔底得到含20~30%乙二醇的N-甲基吡咯烷酮混合萃取劑,然后導(dǎo)入萃取精餾塔中循環(huán)使用,塔頂?shù)玫胶想碌乃芤海?/p>
(4)將上述含水合肼的水溶液加入到共沸精餾塔進(jìn)行,同時在共沸精餾塔塔頂加入含15~20%苯的醋酸丁酯混合共沸劑,塔頂溜出水,塔底得到水合肼,混合共沸劑在共沸精餾塔內(nèi)循環(huán)。循環(huán)方式如下:水和混合共沸劑從共沸精餾塔頂餾出,經(jīng)冷凝器冷凝,然后經(jīng)液液分層罐分層,上層混合共沸溶劑循環(huán),下層水排出。
所述方法中,原料中乙醇、水合肼、高沸點有機(jī)物及水的質(zhì)量含量分別為35~40%、8~10%、0.9~1.1%和49~52%。
所述方法中,采用閃蒸蒸發(fā)器脫除高沸點有機(jī)物,閃蒸蒸發(fā)器為列管式,原料中上部加入,汽相從頂部餾出作為萃取精餾塔的原料,液相流入下端收集槽,控制頂?shù)诇囟确謩e為107.2~110.9℃和123.5~126.0℃。
本發(fā)明中閃蒸蒸發(fā)器可以采用常規(guī)的閃蒸蒸發(fā)器,只要能達(dá)到脫除高沸點有機(jī)物的目的即可,優(yōu)選使用附圖2所示閃蒸蒸發(fā)器。
所述方法中,萃取精餾塔塔板數(shù)為41塊,原料和混合萃取劑分別在第35和3-5塊加入,壓力為0.1013MPa,塔頂溫度為77.1~78.2℃,塔底溫度為106.4~108.5℃,回流比為2~3。
所述方法中,溶劑再生塔塔板數(shù)為16塊,含水合肼及水的混合萃取劑在第9塊進(jìn)料,壓力為0.01~0.02MPa,塔頂?shù)诇囟确謩e為53.5~55.3℃和120.6~123.7℃,回流比為0.5~1。
所述方法中,共沸精餾塔塔板數(shù)為21塊,以含15~20%苯的醋酸丁酯為混合共沸劑,含15.06%水合肼的水溶液和混合共沸劑分別在第11和1塊加入,壓力為0.1013MPa,塔頂?shù)诇囟确謩e為89.6~90.7℃和108.5~110.1℃,回流比為3~4。
本發(fā)明方法中所用混合萃取劑和混合共沸劑具有夾帶水量大的優(yōu)勢,同時混合共沸劑還具有分層效果好特點,能夠有效提高分離效率。
技術(shù)效果:相對于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明方法僅需一次萃取精餾和一次共沸精餾,工藝簡單;經(jīng)萃取精餾塔和精餾塔處理后,即可得到的乙醇含量≥96.22wt%、收率≥99.21%,水合肼含量≥82.73wt%、收率≥99.16%;并且分離過程中產(chǎn)生的含有混合萃取劑的混合溶液經(jīng)過溶劑再生塔處理后,可循環(huán)使用,混合共沸劑在共沸精餾塔內(nèi)循環(huán)。
附圖說明
圖1為本發(fā)明方法的工藝流程及設(shè)備連接關(guān)系圖:1為閃蒸蒸發(fā)器,2為收集槽,3為萃取精餾塔,4、8為冷凝器,5為回流罐,6為溶劑再生塔,7為共沸精餾塔,9為液液分層罐。
工藝流程中涉及的主要物流包括:①為原料乙醇、水合肼、微量高沸點有機(jī)物及水混合溶液,②為閃蒸汽體,③高沸點有機(jī)物,④為混合萃取劑,⑤為萃取精餾塔塔頂出料,⑥為萃取精餾塔塔底出料,⑦為溶劑再生塔塔頂出料,⑧為共沸精餾塔塔頂出料,⑨為共沸精餾塔塔底出料,⑩和分別為補充的混合共沸劑和混合萃取劑;
圖2為閃蒸蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)示意圖:汽體出口10、進(jìn)料口11、加熱介質(zhì)進(jìn)出口12和18、隔板13、外殼14、溫度檢測器15、加料噴頭16、列管17、連接法蘭19和22、收集槽20、觀察孔21及高沸點有機(jī)物出料口23。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實例,進(jìn)一步闡明本發(fā)明,應(yīng)理解這些實例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
實施例1
本實施例中,閃蒸蒸發(fā)器可根據(jù)處理量大小確定外殼5尺寸、列管8管數(shù)及收集槽大小。萃取精餾塔和共沸精餾塔塔內(nèi)徑為22mm,內(nèi)裝型玻璃絲填料,經(jīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系測定,該填料等板高度HETP=50mm。塔釜用電熱套加熱,所有進(jìn)出料均用玻璃轉(zhuǎn)子流量計計量,塔頂回流用電磁棒調(diào)節(jié),塔釜用真空泵抽出。
采用某農(nóng)化公司提供的乙醇、水合肼、微量有機(jī)物和水的混合溶液為原料,經(jīng)HP色譜儀分析,其組成見表2所示,如非特別說明,以下描述中涉及物料組成及表2中組成均為質(zhì)量含量。將含有乙醇、水合肼及微量高沸點有機(jī)物的水溶液加入閃蒸蒸發(fā)器蒸發(fā)后,汽體加入至萃取精餾塔中,同時在萃取精餾塔中加入含20~30%乙二醇的N-甲基吡咯烷酮混合萃取劑,塔頂?shù)玫?6.22%以上的乙醇,塔底得到含水合肼及水的混合混合萃取劑加入至溶劑再生塔進(jìn)行再生,再生塔塔底得到含20~30%乙二醇的N-甲基吡咯烷酮混合萃取劑循環(huán)使用,溶劑再生塔塔頂?shù)玫胶?5%左右水合肼的水溶液;將得到含15%左右水合肼的水溶液加入共沸精餾塔分離,同時在共沸精餾塔塔頂加入含15~20%苯的醋酸丁酯混合共沸劑,塔頂溜出99.68%以上的水,塔底得到82%以上水合肼,混合共沸劑在塔內(nèi)循環(huán)。
具體地說,本發(fā)明方法步驟如下:
(1)含有乙醇、水合肼及微量高沸點有機(jī)物的水溶液①加入閃蒸蒸發(fā)器中,汽相②進(jìn)入萃取精餾,液相高沸點有機(jī)物③進(jìn)入收集槽,定期排放;
(2)在萃取精餾塔的3~5塊位置加入含20~30%乙二醇的N-甲基吡咯烷酮混合萃取劑④,并將含有乙醇、水合肼及水的氣相②加入萃取精餾塔,經(jīng)萃取精餾分離之后,塔頂?shù)玫?6%以上的乙醇⑤,塔底⑥送至溶劑再生塔進(jìn)行再生;
(3)含水合肼及水的混合萃取劑⑥加入至溶劑再生塔進(jìn)行再生,再生塔塔底得到含20~30%乙二醇的N-甲基吡咯烷酮混合萃取劑循環(huán)使用,塔頂?shù)玫胶?5%左右水合肼的水溶液⑦;
(4)將得到含15%左右水合肼的水溶液⑦加入共沸精餾塔分離,同時在共沸精餾塔塔頂加入含15~20%苯的醋酸丁酯混合共沸劑⑩,塔頂溜出99%以上的水⑧,塔底得到82%以上水合肼⑨,混合共沸劑⑩在塔內(nèi)循環(huán)。
上述分離過程的工藝條件:分離過程中各塔溫度控制、回流比、進(jìn)料位置及塔板數(shù)見表1所示,分離結(jié)果見表2所示。
表1分離過程工藝條件
表2分離結(jié)果
分離結(jié)果如表2所示,本發(fā)明所述分離方法僅需一次萃取精餾和一次精餾,分離工藝簡單,經(jīng)分離得到的乙醇含量96.22wt%、收率達(dá)到99.21%,水合肼含量82.73wt%、收率達(dá)到99.16%;分離過程所用的混合萃取劑和混合共沸劑均可循環(huán)使用。
實施例2
1、原料組成,見下表:
2、重要工藝條件選擇,見下表:
其他的原料、工藝和方法均與實施例1相同,分離結(jié)果顯示,本發(fā)明所述分離方法僅需一次萃取精餾和一次精餾,分離工藝簡單,經(jīng)分離得到的乙醇含量96.34wt%、收率達(dá)到99.32%,水合肼含量82.89wt%、收率達(dá)到99.24%;分離過程所用的混合萃取劑和混合共沸劑均可循環(huán)使用。
實施例3
0、原料組成,見下表:
2、重要工藝條件選擇,見下表:
其他的原料、工藝和方法均與實施例1相同,分離結(jié)果顯示,本發(fā)明所述分離方法僅需一次萃取精餾和一次精餾,分離工藝簡單,經(jīng)分離得到的乙醇含量97.07wt%、收率達(dá)到99.28%,水合肼含量83.14wt%、收率達(dá)到99.21%;分離過程所用的混合萃取劑和混合共沸劑均可循環(huán)使用。