本發(fā)明涉及化工合成，具體涉及一種雙酚a生產(chǎn)工藝中母液脫戊烷的系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、雙酚a(bisphenol-a，bpa)，分子式為c15h16o2，作為苯酚和丙酮的衍生物的雙酚a是重要的有機(jī)化工原料之一，主要用于生產(chǎn)聚碳酸酯、環(huán)氧樹脂、聚砜樹脂、聚芳基樹脂以及不飽和聚酯樹脂等多種高分子材料，也可用于生產(chǎn)阻燃劑、增塑劑、抗氧劑、橡膠防老化劑、涂料等精細(xì)化工產(chǎn)品；其中雙酚a型聚碳酸酯具有優(yōu)異的物理和化學(xué)性能，是應(yīng)用最廣泛的熱塑性工程塑料之一。

2、現(xiàn)有雙酚a生產(chǎn)中一般以苯酚和丙酮為原料，在硫酸、氯化氫或強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂等催化劑作用下發(fā)生縮合反應(yīng)得到雙酚a，反應(yīng)后的物料通過原料回收，一段結(jié)晶、過濾、熔融，二段結(jié)晶、過濾、熔融，脫酚及造粒等工序制得雙酚a產(chǎn)品。一段結(jié)晶母液及二段結(jié)晶的母液將返回反應(yīng)工序循環(huán)套用，但一段結(jié)晶母液中常包含約5wt％-15wt％的具有4至6個(gè)碳原子的低沸點(diǎn)烷烴，比如戊烷，需通過脫戊烷塔去除母液中包含的戊烷以獲得除去了戊烷的反應(yīng)母液。

3、作為雙酚a生產(chǎn)過程中所用的重要輔助裝置之一，脫戊烷塔運(yùn)行的穩(wěn)定性是保證工藝連續(xù)的重要控制環(huán)節(jié)?，F(xiàn)有雙酚a制備中，脫戊烷塔的再沸器采用的是熱虹吸式再沸器，建立高效的熱虹吸循環(huán)是為整個(gè)脫戊烷塔運(yùn)行提供有效供給能量的關(guān)鍵，也是提升雙酚a精餾分離效率的關(guān)鍵。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明公開一種雙酚a生產(chǎn)工藝中母液脫戊烷的系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)中脫戊烷塔結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，采用該系統(tǒng)進(jìn)行的雙酚a生產(chǎn)工藝中母液脫戊烷方法可穩(wěn)定運(yùn)行，高效脫除雙酚a生產(chǎn)工藝中一段結(jié)晶濃縮液中的戊烷并回收其中的苯酚。

2、為了實(shí)現(xiàn)以上技術(shù)目的，一方面，本發(fā)明提出一種雙酚a生產(chǎn)工藝中母液脫戊烷的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括脫戊烷塔和戊烷汽提塔；其中，所述脫戊烷塔的進(jìn)料口用于輸入一段結(jié)晶濃縮液，其塔頂出料口連接第一冷凝器；由所述脫戊烷塔的塔釜出料口輸出脫除戊烷的反應(yīng)母液；所述脫戊烷塔連接熱虹吸式再沸器，連接所述脫戊烷塔與所述熱虹吸式再沸器入口的管路上設(shè)置射流泵；所述第一冷凝器連接層析器；所述層析器設(shè)置第一排液口和第二排液口，連接所述第一排液口的第一支路與所述脫戊烷塔的塔頂相連，連接所述第一排液口的第二支路與所述戊烷汽提塔的進(jìn)料口相連；由所述戊烷汽提塔的塔釜輸出苯酚相；由所述層析器的第二排液口輸出包含戊烷的物料。

3、本發(fā)明研發(fā)團(tuán)隊(duì)在雙酚a的實(shí)際運(yùn)行中遇到了母液脫戊烷單元中脫戊烷塔的熱虹吸式再沸器無法正常運(yùn)行的工況，虹吸式再沸器的失效使得脫戊烷塔塔頂壓力波動(dòng)較頻繁，造成母液脫戊烷效果較差而無法直接返回上游反應(yīng)工序，進(jìn)一步導(dǎo)致整體雙酚a制備工藝的連續(xù)運(yùn)行受阻，影響了整體工藝進(jìn)程。

4、為了探索所述熱虹吸式再沸器無法投入使用的原因之所在，研發(fā)團(tuán)隊(duì)先后對所述脫戊烷塔的塔徑、塔高，所述熱虹吸式再沸器的面積，以及第一冷凝器的面積進(jìn)行核算及驗(yàn)證，但仍無法解決所述熱虹吸式再沸器無法運(yùn)行的難題；進(jìn)一步地，研發(fā)團(tuán)對探索驗(yàn)證了所述熱虹吸式再沸器的連接結(jié)構(gòu)。

5、以建立穩(wěn)定的熱虹吸循環(huán)為目標(biāo)，本領(lǐng)域技術(shù)人員開展了大量研究：陳云濤為解決脫甲烷塔熱虹吸式再沸器無法使用問題，根據(jù)再沸器自循環(huán)原理及進(jìn)行再沸器安裝高度計(jì)算，分析得出再沸器安裝高度過低，導(dǎo)致循環(huán)推動(dòng)力偏大，對循環(huán)推動(dòng)力及各部分壓降進(jìn)行優(yōu)化分析，在再沸器入口管線增加一只調(diào)節(jié)閥，控制再沸器入口管線摩阻，最終建立熱虹吸循環(huán)；徐鷺、昃彬、孫濤、沈洋等分別利用aspen?plus、aspen?edr、htri等模擬軟件，對熱虹吸式再沸器的模擬和設(shè)計(jì)過程進(jìn)行了探討，研究了塔釜靜壓頭、安裝高度、再沸器結(jié)構(gòu)尺寸、進(jìn)出口管徑等關(guān)鍵參數(shù)對熱虹吸循環(huán)穩(wěn)定性的影響，獲得了最優(yōu)的再沸器結(jié)構(gòu)參數(shù)。本發(fā)明研發(fā)團(tuán)隊(duì)通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，以上研發(fā)團(tuán)隊(duì)的成果并不能解決本發(fā)明技術(shù)方案中熱虹吸式再沸器無法運(yùn)行的問題。

6、基于大量探索實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，本發(fā)明雙酚a生產(chǎn)工藝中母液脫戊烷的系統(tǒng)在連接所述脫戊烷塔和所述熱虹吸式再沸器入口的管路上設(shè)置射流泵，并通過所述脫戊烷塔和戊烷汽提塔的協(xié)同配合，形成了穩(wěn)定運(yùn)行的母液脫戊烷單元，從所述脫戊烷塔的塔釜采出高純度脫除戊烷的反應(yīng)母液，另外從所述戊烷汽提塔的塔釜輸出苯酚相，實(shí)現(xiàn)了對苯酚的回收利用。

7、在本發(fā)明的進(jìn)一步示例中，對所述脫戊烷塔的結(jié)構(gòu)，以及促進(jìn)回收反應(yīng)助劑等技術(shù)特征進(jìn)行了優(yōu)化，本發(fā)明實(shí)施例示出了具體優(yōu)化過程。

8、另一方面，本發(fā)明提出一種采用上述雙酚a生產(chǎn)工藝中母液脫戊烷的系統(tǒng)進(jìn)行雙酚a生產(chǎn)工藝中母液脫戊烷的方法。

9、在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)例中，對上述方法的控制參數(shù)及控制條件進(jìn)行了探索和優(yōu)化，本發(fā)明實(shí)施例示出了具體優(yōu)化過程。

10、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：通過在包含脫戊烷塔和戊烷汽提塔的系統(tǒng)中、在所述脫戊烷塔的熱虹吸式再沸器的輸入管路上設(shè)置射流泵，實(shí)現(xiàn)了熱虹吸式再沸器的正常運(yùn)行及整體系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，使得所述脫戊烷塔的塔頂壓力趨于穩(wěn)定，從所述脫戊烷塔的塔釜采出高純度脫除戊烷的反應(yīng)母液，從所述戊烷汽提塔的塔釜輸出苯酚相，實(shí)現(xiàn)對苯酚的回收利用。

技術(shù)特征：

1.一種雙酚a生產(chǎn)工藝中母液脫戊烷的系統(tǒng)，其特征在于，包括脫戊烷塔(1)和戊烷汽提塔(2)；其中，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙酚a生產(chǎn)工藝中母液脫戊烷的系統(tǒng)，其特征在于，所述脫戊烷塔(1)的再沸物料采出口與再沸物料返回口的高度差值為0.5-2.5m。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙酚a生產(chǎn)工藝中母液脫戊烷的系統(tǒng)，其特征在于，在連接所述脫戊烷塔(1)與所述射流泵(13)的管路上依次設(shè)置緩沖罐(15)、循環(huán)泵(16)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙酚a生產(chǎn)工藝中母液脫戊烷的系統(tǒng)，其特征在于，所述脫戊烷塔(1)的理論塔板數(shù)為5-20；

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙酚a生產(chǎn)工藝中母液脫戊烷的系統(tǒng)，其特征在于，還包括戊烷分離塔(3)，所述層析器(14)的第二排液口與所述戊烷分離塔(3)的進(jìn)料口相連，由所述戊烷分離塔(3)的塔釜采出甲硫醇相；

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙酚a生產(chǎn)工藝中母液脫戊烷的系統(tǒng)，其特征在于，還包括第二冷凝器(17)，所述一段結(jié)晶濃縮液經(jīng)第二冷凝器(17)輸入所述脫戊烷塔(1)的進(jìn)料口；所述脫戊烷塔(1)的塔釜出料口連接所述第二冷凝器(17)。

7.一種雙酚a生產(chǎn)工藝中母液脫戊烷的方法，其特征在于，所述方法在權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的雙酚a生產(chǎn)工藝中母液脫戊烷的系統(tǒng)中進(jìn)行。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的雙酚a生產(chǎn)工藝中母液脫戊烷的方法，其特征在于，所述射流泵(13)的工作壓力為200-210mpa，流量為100-120m3/h；

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的雙酚a生產(chǎn)工藝中母液脫戊烷的方法，其特征在于，所述一段結(jié)晶濃縮液輸入所述脫戊烷塔(1)的溫度為45-55℃，壓力為450-550kpa。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的雙酚a生產(chǎn)工藝中母液脫戊烷的方法，其特征在于，所述脫戊烷塔(1)的塔頂溫度為40-50℃，塔釜溫度為35-45℃，操作壓力為150-250kpa，回流比為0.8-1；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種雙酚A生產(chǎn)工藝中母液脫戊烷的系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括脫戊烷塔和戊烷汽提塔；其中，脫戊烷塔的進(jìn)料口用于輸入一段結(jié)晶濃縮液，其塔頂出料口連接第一冷凝器；由脫戊烷塔的塔釜出料口輸出脫除戊烷的反應(yīng)母液；脫戊烷塔連接熱虹吸式再沸器，連接脫戊烷塔與熱虹吸式再沸器入口的管路上設(shè)置射流泵；第一冷凝器連接層析器；層析器設(shè)置第一排液口和第二排液口，連接第一排液口的第一支路與脫戊烷塔的塔頂相連，連接第一排液口的第二支路與戊烷汽提塔的進(jìn)料口相連；由戊烷汽提塔的塔釜輸出苯酚相。本發(fā)明系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了熱虹吸式再沸器的正常運(yùn)行及整體系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，使得脫戊烷塔的塔頂壓力趨于穩(wěn)定。

技術(shù)研發(fā)人員：劉增,杜小嶺,李永闊,孟繁敬,陳香錄,李夢宇
受保護(hù)的技術(shù)使用者：滄州大化股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2