甲基异丙基甲酮生产中的废液回收系统的制作方法

1.本技术涉及化工废液回收技术领域，尤其涉及一种甲基异丙基甲酮生产中的废液回收系统。


背景技术：

2.甲基异丙基甲酮，又名3-甲基-2-丁酮，是一种有机化合物，为无色易燃液体，微溶于水，溶于多数有机溶剂，是具有芳香气味的精细化工中间体和溶剂，主要用作染料中间体，在医药、农药、纺织、油漆、选矿等行业中具有广泛的应用。
3.工业中常采用异戊二烯水合制取甲基异丙基甲酮，从催化反应床出来的粗品甲基异丙基甲酮的纯度为78％左右，甲基异丙基甲酮沸点为94℃，对催化反应床出来的粗品甲基异丙基甲酮先进行粗精，沸点小于94℃的组分进前馏罐，留在粗精釜内的沸点大于94℃的釜残排至底料釜作为废液，将粗精后的甲基异丙基甲酮打入精馏釜内进行再次精馏，同时精馏釜内仍有釜残，将釜残同样打入底料釜内作为废液，最后对底料釜内的废液进行危废处理。其中，粗精釜和精馏釜的釜残中有10％-20％的甲基异丙基甲酮，直接将釜残作为废液进行危废处理，增加了产品甲基异丙基甲酮的损耗，降低甲基异丙基甲酮的收率，同时也增加了危废处理量。


技术实现要素：

4.本技术提供一种甲基异丙基甲酮生产中的废液回收系统，用以解决甲基异丙基甲酮生产中甲基异丙基甲酮产品的收率低损耗大，以及危废处理量大的问题。
5.本技术提供一种甲基异丙基甲酮生产中的废液回收系统，包括：精馏装置、前馏罐、水蒸气蒸馏装置和产品罐，水蒸气蒸馏装置包括依次连接的蒸馏釜、冷凝器和缓冲罐。
6.精馏装置分别与前馏罐、蒸馏釜和产品罐连接，精馏装置与缓冲罐的物料出口通过液相返送管路连接。
7.精馏装置用于对粗品甲基异丙基甲酮及来自缓冲罐的水与甲基异丙基甲酮的共沸物进行精馏，得到前馏分、甲基异丙基甲酮和釜残底料。
8.蒸馏釜用于接收釜残底料，并对釜残底料进行水蒸气蒸馏，得到水与甲基异丙基甲酮的共沸物及釜残危废。
9.液相返送管路用于将缓冲罐中的水与甲基异丙基甲酮的共沸物输至精馏装置进行再次精馏。
10.可选的，精馏装置包括第一精馏釜和第二精馏釜，第一精馏釜与第二精馏釜通过甲基异丙基甲酮输送管路连接，第一精馏釜和第二精馏釜分别与蒸馏釜连接。
11.第一精馏釜通过气相管路与前馏罐连接，第二精馏釜与产品罐连接，第二精馏釜还通过液相返送管路与缓冲罐连接。
12.可选的，水蒸气蒸馏装置还设置有相分离器，相分离器连接于冷凝器和缓冲罐之间，相分离器的油相出口与缓冲罐连接。
13.可选的，蒸馏釜内部设置有水蒸气盘管，水蒸气盘管沿蒸馏釜内壁盘绕设置。
14.可选的，水蒸气盘管上开设有多个大小均匀的开孔，开孔沿水蒸气盘管均匀排列。
15.可选的，蒸馏釜外壁设置有真空隔热层。
16.可选的，蒸馏釜内还设置有搅拌装置，搅拌装置包括电机、减速机、搅拌轴和搅拌桨。
17.电机、减速机和搅拌轴顺次连接，搅拌桨固定设置在搅拌轴上。
18.可选的，搅拌桨为长短间隔设置，搅拌桨上均匀设置有翅片。
19.本技术提供的甲基异丙基甲酮生产中的废液回收系统，实现了甲基异丙基甲酮生产中的废液的回收，相比于现有技术，具有如下有益效果：
20.(1)通过精馏装置将粗品甲基异丙基甲酮进行精馏，实现了对粗品甲基异丙基甲酮的初步提纯，将得到的前馏分进行再次利用，减少了资源浪费。通过设置水蒸气蒸馏装置，将精馏装置产生的釜残底料进行水蒸气蒸馏，使得釜残底料中的甲基异丙基甲酮以水与甲基异丙基甲酮的共沸物的形式分离出来，减少釜残底料中的甲基异丙基甲酮含量，提高了甲基异丙基甲酮产品的收率，同时降低了危废处理量，减少了设备能量损耗，增产减排作用显著，具有很好的经济效益和环保效益。
21.(2)通过对蒸馏釜设置真空隔热层，减少热量流失，提高了釜残底料的加热效率，进而能够提高水与甲基异丙基甲酮的共沸物的蒸馏效率。
22.(3)搅拌桨在搅拌轴上一长一短进行间隔设置，且搅拌桨上均匀设置有翅片，翅片能够提高搅拌桨与釜残底料的接触面积，从而提高水蒸气与釜残底料的接触面积和接触时间，使得水蒸气与釜残底料更好的传质传热，更加易于甲基异丙基甲酮与水形成共沸物分离出来。
23.(4)本技术结构简单，便于安装，且操作安全性好，同时甲基异丙基甲酮的收率明显提高，适合工业中大规模推广。
附图说明
24.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本技术一实施例提供的甲基异丙基甲酮生产中的废液回收系统的结构框图；
26.图2为本技术另一实施例提供的甲基异丙基甲酮生产中的废液回收系统的结构框图；
27.图3为本技术一实施例提供的水蒸气盘管的结构示意图；
28.图4为本技术一实施例提供的搅拌装置的结构示意图。
29.附图标记说明：
30.1：蒸馏装置；
31.11：液相返送管路；
32.12：第一精馏釜；
33.13：第二精馏釜；
34.2：前馏罐；
35.31：蒸馏釜；
36.311：水蒸气盘管；
37.312：开孔；
38.313：真空隔热层；
39.3141：电机；
40.3142：减速机；
41.3143：搅拌轴；
42.3144：搅拌桨；
43.3145：翅片；
44.32：冷凝器；
45.33：缓冲罐；
46.34：相分离器；
47.4：产品罐。
具体实施方式
48.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，也属于本技术保护的范围。
49.图1为本技术一实施例提供的甲基异丙基甲酮生产中的废液回收系统的结构框图，如图1所示，一种甲基异丙基甲酮生产中的废液回收系统，包括：精馏装置1、前馏罐2、水蒸气蒸馏装置和产品罐4，水蒸气蒸馏装置包括依次连接的蒸馏釜31、冷凝器32和缓冲罐33。
50.精馏装置1分别与前馏罐2、蒸馏釜31和产品罐4连接，精馏装置1与缓冲罐33的物料出口通过液相返送管路11连接。
51.精馏装置1用于对粗品甲基异丙基甲酮及来自缓冲罐33的水与甲基异丙基甲酮的共沸物进行精馏，得到前馏分、甲基异丙基甲酮和釜残底料。
52.蒸馏釜31用于接收釜残底料，并对釜残底料进行水蒸气蒸馏，得到水与甲基异丙基甲酮的共沸物及釜残危废。
53.液相返送管路11用于将缓冲罐33中的水与甲基异丙基甲酮的共沸物输至精馏装置1进行再次精馏。
54.具体地，将从催化反应床出来的粗品甲基异丙基甲酮输至精馏装置1进行精馏提纯，甲基异丙基甲酮的沸点为94℃，精馏过程中，将沸点小于94℃的前馏分收集在前馏罐2中，沸点小于94℃的前馏分主要包括生产甲基异丙基甲酮所用的原料异戊二烯，将前馏分收集后用于再次生产甲基异丙基甲酮，避免物料的浪费，降低后续危废处理负荷。将精馏出的甲基异丙基甲酮产品通过甲基异丙基甲酮输送管路输至产品罐4进行存储。精馏结束后，精馏装置1剩余的沸点大于94℃的重馏分作为釜残底料输至水蒸气蒸馏装置，此时釜残底
料中仍含有10-20％的甲基异丙基甲酮产品，将釜残底料通过水蒸气蒸馏装置进行进一步提纯，使得釜残底料中的甲基异丙基甲酮与水形成共沸物一起采出，采出的共沸物输至精馏装置1进行再次精馏，水蒸气蒸馏装置中剩余的釜残危废输至危废处理厂进行处理。
55.水蒸气蒸馏装置的设置，降低了釜残危废中的甲基异丙基甲酮产品的含量，提高了甲基异丙基甲酮产品的收率。
56.其中，水蒸气蒸馏装置工作时，将来自精馏装置1的釜残底料输至蒸馏釜31进行蒸馏，使得釜残底料中的甲基异丙基甲酮与水形成共沸物一起分离出来，蒸馏釜31气相出口排出的气相共沸物经过冷凝器32冷凝成液体，通过自流至缓冲罐33，在缓冲罐33中，冷凝后的共沸物互不相溶而分层，得到油相-低纯甲基异丙基甲酮和水相-水，低纯甲基异丙基甲酮通过液相返送管路11输至精馏装置1进行精馏，对低纯甲基异丙基甲酮进行再次提纯，对水相收集后循环利用，实现了对釜残底料中的甲基异丙基甲酮的回收，减少了甲基异丙基甲酮的损耗，降低了危废处理量，提高了甲基异丙基甲酮的收率，对企业具有很好的经济效益。现有技术中，将精馏装置1剩余的釜残底料作为废液直接输至危废处理厂进行处理，不仅增加了危废处理量，而且降低了甲基异丙基甲酮产品的收率，降低了企业生产效率。
57.通过上述方案，实现了对生产中废液中的甲基异丙基甲酮的回收，通过精馏装置1对粗品甲基异丙基甲酮进行精馏，将沸点小于94℃的前馏分在前馏罐2中进行收集，并作为原料再次用于甲基异丙基甲酮的生产，节约了物料，避免了资源浪费。同时将精馏装置1中沸点大于94℃的重馏分釜残底料输至水蒸气蒸馏装置，通过蒸馏釜31进行水蒸气蒸馏，使得釜残底料中的甲基异丙基甲酮与水形成共沸物一起分离出来，气相共沸物经过冷凝器自流至缓冲罐33，缓冲分层得到低纯甲基异丙基甲酮，低纯甲基异丙基甲酮通过液相返送管路11输至精馏装置1进行再次提纯，降低了危废处理量，减少了危废处理能耗，同时提高了甲基异丙基甲酮产品的收率，具有很好的经济效益。
58.图2为本技术另一实施例提供的甲基异丙基甲酮生产中的废液回收系统的结构框图，如图2所示，可选的，精馏装置1包括第一精馏釜12和第二精馏釜13，第一精馏釜12与第二精馏釜13通过甲基异丙基甲酮输送管路连接，第一精馏釜12和第二精馏釜13分别与蒸馏釜31连接。
59.第一精馏釜12通过气相管路与前馏罐2连接，第二精馏釜13与产品罐4连接，第二精馏釜13还通过液相返送管路11与缓冲罐33连接。
60.具体地，将从催化反应床出来的粗品甲基异丙基甲酮输至第一精馏釜12进行精馏，得到沸点小于94℃的前馏分输至前馏罐2进行存储，再次用于甲基异丙基甲酮的生产。得到的甲基异丙基甲酮初品通过甲基异丙基甲酮输送管路输至第二精馏釜13进行二次精馏，能够进一步提高甲基异丙基甲酮产品的纯度。同时将第一精馏釜12和第二精馏釜13中沸点大于94℃的釜残底料输至蒸馏釜31进行再次蒸馏提纯，降低釜残底料中的甲基异丙基甲酮含量，减少危废处理量，提高甲基异丙基甲酮产品的收率。液相返送管路11用于将缓冲罐33中得到的共沸物输至第二精馏釜13进行精馏，进一步提高了甲基异丙基甲酮的收率。
61.如图2所示，可选的，水蒸气蒸馏装置还设置有相分离器34，相分离器34连接于冷凝器32和缓冲罐33之间，相分离器34的油相出口与缓冲罐33连接。
62.具体地，经过蒸馏釜31对釜残底料进行水蒸气蒸馏，使得釜残底料中的甲基异丙基甲酮与水形成共沸物一起分离出来，蒸馏釜31气相出口排出的气相共沸物经过冷凝器32
冷凝成液体，通过自流至相分离器34进行油水分离，油相为低纯甲基异丙基甲酮，水相为水，将油相输至缓冲罐33进行缓存，再通过液相返送管路11输至第二精馏釜13进行精馏，对低纯甲基异丙基甲酮进行再次提纯，提高了甲基异丙基甲酮的收率，对企业具有很好的经济效益，水相可回收并循环使用，避免资源浪费。相分离器34的设置能够在共沸物进入第二精馏釜13前，将共沸物中的水进行初步分离，避免当共沸物量较多时，增加第二精馏釜13的运行负荷，使得回收系统运行更加稳定，甲基异丙基甲酮的收率也能提升。
63.如图2所示，可选的，蒸馏釜31内部设置有水蒸气盘管311，水蒸气盘管311沿蒸馏釜31内壁盘绕设置。
64.具体地，将釜残底料输至蒸馏釜31进行蒸馏，通过水蒸气盘管311向蒸馏釜31中输入水蒸气，使得釜残底料中的甲基异丙基甲酮与水形成共沸物一起分离出来，水蒸气盘管311沿蒸馏釜31内壁盘绕设置，这样设置能够使得水蒸气与釜残底料更好地传质传热，提高蒸馏效率。
65.图3为本技术一实施例提供的水蒸气盘管的结构示意图，如图3所示，可选的，水蒸气盘管311上开设有多个大小均匀的开孔312，开孔312沿水蒸气盘管311均匀排列。
66.具体地，开孔312的设置能够进一步提高水蒸气与釜残底料的传质传热，同时使得釜残底料的加热更加均匀，便于釜残底料中的甲基异丙基甲酮与水形成共沸物，进一步提高蒸馏效率。
67.如图3所示，可选的，蒸馏釜31外壁设置有真空隔热层313。
68.具体地，真空隔热层313能够防止蒸馏釜31向外散热，避免热量损失，提高了釜残底料的加热效率，进而能够提高蒸馏效率，使得釜残底料中的甲基异丙基甲酮容易与水形成共沸物分离出来，提高釜残底料中的甲基异丙基甲酮的收率。
69.图4为本技术一实施例提供的搅拌装置的结构示意图，如图4所示，可选的，蒸馏釜31内还设置有搅拌装置，搅拌装置包括电机3141、减速机3142、搅拌轴3143和搅拌桨3144。
70.电机3141、减速机3142和搅拌轴3143顺次连接，搅拌桨3144固定设置在搅拌轴3143上。
71.具体地，蒸馏釜31进行蒸馏时，通过电机3141作为搅拌装置的动力源，工作时，电机3141连接减速机3142带动搅拌轴3143进行转动，搅拌轴3143的转动带动搅拌桨3144转动，搅拌桨3144对釜残底料进行搅拌，使得水蒸气与釜残底料混合更加均匀，进而使得釜残底料的加热更加均匀，提高釜残底料中甲基异丙基甲酮的蒸馏效率。
72.可选的，搅拌桨3144为长短间隔设置，搅拌桨3144上均匀设置有翅片3145。
73.具体地，搅拌桨3144在搅拌轴3143上一长一短进行间隔设置，且搅拌桨3144上均匀设置有翅片3145，翅片3145能够提高搅拌桨3144与釜残底料的接触面积，从而提高水蒸气与釜残底料的接触面积和接触时间，使得水蒸气与釜残底料更好的传质传热，更加易于甲基异丙基甲酮与水形成共沸物分离出来，降低了釜残危废中的甲基异丙基甲酮含量，提高了甲基异丙基甲酮收率。
74.下面以具体的实施例对本技术的技术方案进行详细举例说明。
75.本实施例中甲基异丙基甲酮生产中的废液回收系统，在具体工作时的运行流程如下：将从催化反应床出来的粗品甲基异丙基甲酮输至第一精馏釜12进行精馏，得到沸点小于94℃的前馏分输至前馏罐2进行存储，再次用于甲基异丙基甲酮的生产。得到的甲基异丙
基甲酮初品通过甲基异丙基甲酮输送管路输至第二精馏釜13进行二次精馏，能够进一步提高甲基异丙基甲酮的纯度，第二精馏釜13中得到的甲基异丙基甲酮产品输至产品罐4中。精馏结束后，将第一精馏釜12和第二精馏釜13中沸点大于94℃的釜残底料均输至蒸馏釜31进行蒸馏，使得釜残底料中的甲基异丙基甲酮与水形成共沸物一起分离出来，蒸馏釜31出口排出的气相共沸物经过冷凝器32冷凝成液体，通过自流至相分离器34进行油水分离，油相为低纯甲基异丙基甲酮，水相为水。蒸馏釜31釜底得到的釜残危废输至危废处理厂进行危废处理。相分离器34中的油相低纯甲基异丙基甲酮经缓冲罐33缓存后，通过液相返送管路11输至第二精馏釜13进行再次精馏，水相可回收并循环使用，提高了甲基异丙基甲酮产品的收率，同时避免了资源浪费。
76.其中，蒸馏釜31外壁设置有真空隔热层313，避免热量流失。蒸馏釜31进行蒸馏时，通过电机3141作为搅拌装置的动力源，工作时，电机3141连接减速机3142带动搅拌轴3143进行转动，搅拌轴3143带动搅拌桨3144转动，搅拌桨3144对釜残底料进行搅拌，搅拌桨3144为长短间隔设置，搅拌桨3144上均匀设置有翅片3145，使得水蒸气与釜残底料混合更加均匀，提高蒸馏效率。
77.实施例1：
78.本实施例中甲基异丙基甲酮生产中的废液回收系统，在具体工作时的运行流程如下：
79.将从催化反应床出来的粗品甲基异丙基甲酮输至第一精馏釜12进行精馏，得到沸点小于94℃的前馏分输至前馏罐2进行存储，再次用于甲基异丙基甲酮的生产。得到的甲基异丙基甲酮初品输至第二精馏釜13进行二次精馏，能够进一步提高甲基异丙基甲酮的纯度，第二精馏釜13中得到的甲基异丙基甲酮产品输至产品罐4中。精馏结束后，将第一精馏釜12和第二精馏釜13中沸点大于94℃的釜残底料均输至蒸馏釜31进行蒸馏，使得釜残底料中的甲基异丙基甲酮与水形成共沸物一起分离出来，蒸馏釜31出口排出的气相共沸物经过冷凝器32冷凝成液体，通过自流至缓冲罐33，缓冲罐33通过液相返送管路11将液体共沸物输至第二精馏釜13进行再次精馏，实现了对釜残底料中的甲基异丙基甲酮的回收，减少了甲基异丙基甲酮的损耗，降低了危废处理量。蒸馏釜31釜底得到的釜残危废输至危废处理厂进行危废处理。
80.其中，蒸馏釜31进行蒸馏时，通过电机3141作为搅拌装置的动力源，工作时，电机3141连接减速机3142带动搅拌轴3143进行转动，搅拌轴3143带动搅拌桨3144转动，搅拌桨3144对釜残底料进行搅拌。本实施例中，蒸馏釜31釜底得到的釜残危废中甲基异丙基甲酮的含量为5％。
81.实施例2：
82.本实施例中甲基异丙基甲酮生产中的废液回收系统，在具体工作时的运行流程如下：
83.将从催化反应床出来得到的粗品甲基异丙基甲酮输至第一精馏釜12进行精馏，得到沸点小于94℃的前馏分输至前馏罐2进行存储，再次用于甲基异丙基甲酮的生产。得到的甲基异丙基甲酮初品通过甲基异丙基甲酮输送管路输至第二精馏釜13进行二次精馏，第二精馏釜13中得到的甲基异丙基甲酮产品输至产品罐4中，能够进一步提高甲基异丙基甲酮初品的纯度。精馏结束后，将第一精馏釜12和第二精馏釜13中沸点大于94℃的釜残底料均
输至蒸馏釜31进行蒸馏，使得釜残底料中的甲基异丙基甲酮与水形成共沸物一起分离出来，蒸馏釜31出口排出的气相共沸物经过冷凝器32冷凝成液体，通过自流至相分离器34进行油水分离，油相为低纯甲基异丙基甲酮，水相为水，相分离器34中的油相低纯甲基异丙基甲酮通过油相出口输至缓冲罐33缓存，再通过液相返送管路11输至第二精馏釜13进行再次精馏，相分离器34中的水相可回收循环使用，蒸馏釜31釜底得到的釜残危废输至危废处理厂进行危废处理，提高了甲基异丙基甲酮产品的收率。
84.其中，蒸馏釜31外壁设置有真空隔热层313，避免热量流失。搅拌桨3144为长短间隔设置，搅拌桨3144上均匀设置有翅片3145，使得水蒸气与釜残底料混合更加均匀，提高蒸馏效率。实现了对釜残底料中的甲基异丙基甲酮的回收，减少了甲基异丙基甲酮的损耗，降低了危废处理量。本实施例中，蒸馏釜31釜底得到的釜残危废中甲基异丙基甲酮的含量为4％。
85.对比例1：
86.本对比例中甲基异丙基甲酮生产中的废液回收系统，在具体工作时的运行流程如下：
87.将从催化反应床出来得到的粗品甲基异丙基甲酮输至第一精馏釜12进行精馏，得到沸点小于94℃的前馏分输至前馏罐2进行存储，再次用于甲基异丙基甲酮的生产。得到的甲基异丙基甲酮初品输至第二精馏釜13进行二次精馏，第二精馏釜13中得到的甲基异丙基甲酮产品输至产品罐4中，能够进一步提高甲基异丙基甲酮初品的纯度。精馏结束后，将第一精馏釜12和第二精馏釜13中沸点大于94℃的釜残底料作为废液输至危废处理厂进行处理，本实施例中，釜残底料中甲基异丙基甲酮的含量为20％。
88.最后应说明的是，以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。