一種聚酯廢水中回收乙二醇和乙醛的方法技術

本發明專利技術涉及一種聚酯廢水中回收乙二醇和乙醛的方法。酯化廢水進入氣提塔處理，從氣提塔頂部引出的氣提尾氣冷凝液進入乙醛精餾塔，經乙醛精餾塔處理后，在塔頂回收到乙醛蒸汽，塔底廢水進入乙二醇初餾塔；經乙二醇初餾塔濃縮后，塔底收集到初步濃縮的乙二醇溶液進入乙二醇精餾塔，塔頂氣體再次進入氣提系統循環處理或送入熱媒爐焚燒；經乙二醇精餾塔處理后，塔底獲得高濃度的乙二醇，塔頂產生的高溫廢氣被直接送往乙二醇初餾塔的再沸器用作熱源。本發明專利技術通過乙二醇初餾塔和乙二醇精餾塔的串級聯用，實現了能量回收利用，顯著降低了裝置能耗，有效節約了能源，降低了生產成本。

【技術實現步驟摘要】
一種聚酯廢水中回收乙二醇和乙醛的方法
本專利技術屬于聚酯生產
，涉及一種聚酯廢水的處理和回收，特別涉及一種聚酯廢水中回收乙二醇和乙醛的方法。
技術介紹
聚酯(PET)是由精對苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)經過酯化、縮聚反應制備而成的一種高分子化合物，其廣泛應用于紡織、包裝、電子、電器、醫療器械、建筑、汽車等領域。據報道至2014年底，國內聚酯產能達4000萬噸，約占世界聚酯產量的60％左右。在PET的酯化反應階段產生的大量含有有機物的酯化廢水，其中污染物主要有乙醛、乙二醇及雜環化合物等，導致其COD值高達20000～30000mg/L，其中易揮發組分乙醛占總有機物的50％左右。通常，聚酯行業中廢水處理方式是先進行氣提處理，氣提后含有大量有機物的廢氣送到熱媒爐焚燒，氣提后的廢水送往污水處理站再進行生化處理。從燃燒值的角度分析，燃燒1公斤乙醛產生的熱量與0.9公斤標煤相當，而市場上乙醛價格是煤的8倍左右。綜合分析，將氣提后富含乙醛的尾氣作為燃料送到熱媒爐燒掉不是一種環保、減排和增效的理想途徑，而是一種對寶貴資源的浪費。乙醛和乙二醇是重要的化工原料，回收的乙醛可直接銷售給下游企業，為企業贏得利潤增長點，回收的乙二醇可直接回用于聚酯車間，直接節省原料成本，因此，乙醛和乙二醇具有很高的回收利用價值。目前，關于聚酯廢水中回收乙醛和乙二醇的技術在本技術專利技術人以往的多篇專利(如專利號：ZL201110279148.X，ZL201010602167.7，ZL201010141771.4，ZL201310074793.7)中已有闡述。由于該類技術其本質上都是將低含量的乙醛和乙二醇從大量的廢水中提取出來，進行提取的整個過程需要脫除大量的水分，才能得到高純度的乙醛和乙二醇，故在保證回收乙醛和乙二醇的同時，大幅降低回收裝置能耗也是該類技術的主要任務之一。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種既能保證回收乙醛和乙二醇，又能大幅降低回收裝置能耗的聚酯廢水中回收乙二醇和乙醛的方法。為實現聚酯廢水中高純度的乙醛及乙二醇回收，并進一步降低裝置運行能耗，本專利技術在前期自有專利技術(專利號：ZL201110279148.X)的基礎上再進行大膽創新，通過能量的二次利用，提出了一種聚酯廢水中回收乙二醇和乙醛的方法，進一步優化了工藝流程，達到了顯著節能降耗的效果。本專利技術是通過以下的技術方案實現的：本專利技術一種聚酯廢水中回收乙二醇和乙醛的方法如下：酯化廢水進入氣提塔(1)處理，從氣提塔頂部引出的氣提尾氣冷凝液進入乙醛精餾塔(6)，經乙醛精餾塔處理后，在塔頂回收到高純度乙醛，塔底廢水進入乙二醇初餾塔(11)；經乙二醇初餾塔(11)濃縮后，塔底收集到初步濃縮的乙二醇溶液進入乙二醇精餾塔(14)，塔頂產生的少量有機物和水蒸氣再次進入氣提系統循環處理或送入熱媒爐焚燒；經乙二醇精餾塔(14)處理后，塔底獲得高濃度的乙二醇，塔頂產生的高溫廢氣被直接送往乙二醇初餾塔(11)的再沸器(12)用作熱源。本專利技術的聚酯廢水中回收乙二醇和乙醛的方法，它是一個連續回收的過程，具體工藝過程如下：酯化廢水進入氣提塔(1)處理，在塔底得到氣提廢水送去污水處理站，在塔頂富集的氣提尾氣經過空冷器(2)、冷凝器(3)兩級冷卻后變成氣提尾氣冷凝液進入氣提尾氣凝液罐(4)，再用廢水輸送泵送入換熱器(5)預熱后進入乙醛精餾塔(6)；經乙醛精餾塔(6)處理后，在塔頂收集到乙醛蒸汽，乙醛蒸汽經塔頂冷凝器(7)冷卻后進入回流罐(8)，一股乙醛用回流泵回流到乙醛精餾塔(6)控制塔頂工藝，另一股溢流到乙醛中間罐(9)，檢驗合格后引入到乙醛成品罐(10)，從而得到純度在99.5％以上的乙醛；乙醛精餾塔(6)塔底富含乙二醇的廢水由廢水輸送泵送去換熱器(5)經換熱后直接進入乙二醇初餾塔(11)；乙二醇初餾塔(11)塔頂產生的少量的有機物和水蒸氣可通過三通閥(17)控制去向，一路可再次進入氣提系統循環處理，另一路可引入熱媒爐焚燒；再次進入氣提系統循環處理的這部分有機物和水蒸氣也可通過三通閥(18)控制去向，其中，一路可以直接進入氣提塔(1)再次氣提，另一路可直接與氣提尾氣匯合進入空冷器(2)；乙二醇初餾塔(11)塔底廢水經過初級蒸餾可獲得較高濃度的乙二醇水溶液，該股乙二醇水溶液用輸送泵直接送入乙二醇精餾塔(14)進行精餾，在乙二醇精餾塔(14)塔底獲得濃度大于90％的乙二醇，用輸送泵送至乙二醇產品回收罐(16)；乙二醇精餾塔(14)塔頂產生的高溫廢氣經塔頂管道直接引入到乙二醇初餾塔(11)的再沸器(12)用作該塔(即乙二醇初餾塔)的熱源，利用熱能后的廢氣變成氣液的混合物進入廢水緩沖罐(10)，可得到COD小于1000mg/L的凝液；用廢水輸送泵將該凝液(即廢水)從廢水緩沖罐(10)輸出，該股廢水分成三路，其中兩路分別作為乙二醇初餾塔(11)和乙二醇精餾塔(14)的噴淋用水用于工藝條件控制，另外一路直接與氣提塔(1)塔底的出水匯合送去污水處理站進行處理，起到降低COD的作用。本專利技術回收過程中乙二醇初餾塔塔底溫度為95-130℃，乙二醇初餾塔塔頂溫度為94-120℃，乙二醇初餾塔操作壓力為0.08-0.3MPa；乙二醇精餾塔塔底溫度為150-250℃，乙二醇精餾塔塔頂溫度為100-170℃，乙二醇精餾塔操作壓力為0.1-0.6MPa；熱媒循環系統溫度范圍為200-320℃。本專利技術中，乙二醇回收系統是由乙二醇初餾塔(11)和乙二醇精餾塔(14)組成的，二者進行串級聯用，乙二醇初餾塔(11)的加熱介質來源是乙二醇精餾塔(14)的塔頂高溫廢氣，乙二醇精餾塔(14)的熱源來自熱媒循環系統(15)。通過這種方法，使乙二醇精餾塔的塔頂廢氣余熱得到充分利用，實現了能量的二次利用，這樣，既回收了熱量，又保證了乙醛和乙二醇的回收。本專利技術的有益效果：本專利技術在前期自有專利技術(專利號：ZL201110279148.X)的基礎上進行大膽創新，通過能量的梯級利用，進一步優化了工藝流程，并進一步降低了裝置運行能耗，既實現了聚酯廢水中高純度乙醛及乙二醇的回收，又達到了顯著節能降耗的目的。本專利技術不僅能夠回收得到純度超過99.5％的乙醛液體和濃度超過90％的乙二醇溶液，進一步減少污染，節約原料，而且通過乙二醇初餾塔和乙二醇精餾塔的串級聯用，使乙二醇精餾塔的塔頂廢氣余熱得到充分利用，實現了能量的二次利用，顯著地降低了回收裝置的能耗，同時也進一步降低了廢水的COD值，具有良好的經濟效益和環境效益。附圖說明圖1是本專利技術的進行能量二次利用的聚酯廢水中回收乙二醇和乙醛的連續回收方法的工藝流程圖；其中：1-氣提塔，2-空冷器，3-冷凝器，4-氣提尾氣凝液罐，5-換熱器，6-乙醛精餾塔，7-冷凝器，8-乙醛回流罐，9-乙醛中間罐，10-乙醛成品罐，11-乙二醇初餾塔，12-再沸器，13-廢水緩沖罐，14-乙二醇精餾塔，15-熱媒循環系統，16-乙二醇產品回收罐，17-三通閥，18-三通閥。圖2是原有的未進行能量二次利用的聚酯廢水中回收乙二醇和乙醛的連續回收方法的工藝流程圖；其中：1a-氣提塔，2a-空冷器，3a-冷凝器，4a-氣提尾氣凝液罐，5a-換熱器，6a-乙醛精餾塔，7a-冷凝器，8a-乙醛回流罐，9a-乙醛中間罐，10a-乙醛成品罐，11a-乙二醇本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種聚酯廢水中回收乙二醇和乙醛的方法，它是一個連續回收的過程；其特征在于，酯化廢水進入氣提塔(1)處理，從氣提塔頂部引出的氣提尾氣冷凝液進入乙醛精餾塔(6)，經乙醛精餾塔處理后，在塔頂回收到高純度乙醛，塔底廢水進入乙二醇初餾塔(11)；經乙二醇初餾塔(11)濃縮后，塔底收集到初步濃縮的乙二醇溶液進入乙二醇精餾塔(14)；乙二醇初餾塔(11)塔頂產生的少量有機物和水蒸氣再次進入氣提系統循環處理或送入熱媒爐焚燒；經乙二醇精餾塔(14)處理后，塔底獲得高濃度的乙二醇，塔頂產生的高溫廢氣被直接送往乙二醇初餾塔(11)的再沸器(12)用作熱源。

【技術特征摘要】
1.一種聚酯廢水中回收乙二醇和乙醛的方法，它是一個連續回收的過程；其特征在于，酯化廢水進入氣提塔(1)處理，從氣提塔頂部引出的氣提尾氣冷凝液進入乙醛精餾塔(6)，經乙醛精餾塔處理后，在塔頂回收到高純度乙醛，塔底廢水進入乙二醇初餾塔(11)；經乙二醇初餾塔(11)濃縮后，塔底收集到初步濃縮的乙二醇溶液進入乙二醇精餾塔(14)；乙二醇初餾塔(11)塔頂產生的少量有機物和水蒸氣再次進入氣提系統循環處理或送入熱媒爐焚燒；經乙二醇精餾塔(14)處理后，塔底獲得高濃度的乙二醇，塔頂產生的高溫廢氣被直接送往乙二醇初餾塔(11)的再沸器(12)用作熱源；經乙醛精餾塔精餾處理后，回收得到的乙醛的純度在99.5％以上；經乙二醇精餾塔精餾處理后，回收得到的乙二醇的濃度大于90％。2.根據權利要求1所述的聚酯廢水中回收乙二醇和乙醛的方法，其特征在于，從氣提塔(1)塔頂富集的氣提尾氣經過空冷器(2)、冷凝器(3)兩級冷卻后變成氣提尾氣冷凝液進入氣提尾氣凝液罐(4)，再經換熱器(5)預熱后進入乙醛精餾塔(6)；經乙醛精餾塔(6)處理后，在塔頂收集到乙醛蒸汽，乙醛蒸汽經塔頂冷凝器(7)、回流罐(8)、乙醛中間罐(9)引入乙醛成品罐(10)；乙醛精餾塔(6)塔底富含乙二醇的廢水經過換熱器(5)換熱后直接進入乙二醇初餾塔(11)；乙二醇初餾塔(11)塔頂產生的少量的有機物和水蒸氣通過三通閥(17)控制再次進入氣提系統循環處理或送入熱媒爐焚燒；乙二醇初餾塔(11)塔底廢水經過初級蒸餾可獲得較高濃度的乙二醇水溶液，該股乙二醇水溶液直接送入乙二醇精餾塔(14)進行精餾獲得高濃度的乙二醇產品引入乙二醇...

【專利技術屬性】
技術研發人員：汪少朋，甘勝華，李紅彬，張學斌，屈一新，
申請(專利權)人：上海聚友化工有限公司，
類型：發明
國別省市：上海;31