順酐生產溶劑回收裝置技術綜述

余婷

（天津渤化工程有限公司，天津 300193）

順丁烯二順酐，簡稱順酐，目前，順酐生產主要以正丁烷氧化法為主，以正丁烷為原料，在釩磷氧系催化劑作用下發生氧化反應生成順酐。而順酐只占反應器出來的氣體的0.5%～2%，含量極低，故順酐回收工藝是順酐生產過程中的重要組成部分[4]。

順酐回收方法主要有水吸收法和有機溶劑吸收法。有機溶劑吸收法可有效克服水吸收法存在的能耗大、設備易腐蝕、順酐吸收率低等缺點，已逐漸取代水吸收法成為順酐生產的主流。溶劑吸收是先將氧化工段反應得到的含順酐的氣相混合物送到吸收塔，用沸點高、粘度低、化學穩定性好、同水親和力弱的有機溶劑全部吸收，然后送到解析塔減壓分離出來。解析后的溶劑一部分進入溶劑回收單元，另一部分直接進入吸收塔循環使用。

目前，順酐分離采用的有機溶劑價格較高，是影響生產成本的關鍵，主要是鄰苯二甲酸二丁酯（DBP）和六氫化鄰苯二甲酸二異丁酯（DIBE），故在工藝過程中必須增加有機溶劑的提純精制部分，以使讓有機溶劑循環使用。

1 DBP 溶劑精制及回收

高方軍等[1]采用的方式為溶劑相、中間相及水相三相分離。溶劑與脫鹽水混合，攪拌洗滌，進入離心機分離溶劑相、間歇中間相及水相。

溶劑相從離心機底部進入溶劑傾析器，由泵將溶劑輸送至閃蒸罐換熱器，與第一溶劑閃蒸罐底的干溶劑進行初步換熱，然后再進入閃蒸罐加熱器，利用低壓蒸汽加熱到所需溫度。加熱后溶劑相最終進入第一溶劑閃蒸罐中蒸出溶劑中殘余水分，閃蒸后的溶劑經閃蒸換熱器降溫后送到順酐吸收塔循環利用。離心機間歇排出的中間相通過離心機中部出料口進入廢溶劑收集罐，當溶劑達到一定量后，由泵運至溶劑加熱器，經中壓蒸汽加熱進入到第二溶劑閃蒸罐閃蒸，最后進入解析排氣吸收塔，吸收的溶劑從解析塔排出回收利用。離心機中間相排出放入廢溶劑回收設備間歇操作，第二溶劑閃蒸罐底部定期清理。離心機上部水相直接排入廢水罐，最后進入廢水池。

該實用新型的創新點是將離心分離的溶劑相和間歇排出的中間相廢溶劑相分別回收利用。離心機間歇排出的中間相廢溶劑經加熱閃蒸后，不僅減少了溶劑損失和順酐污水處理單元負荷，也降低了加工成本，加工成本降低76 元/t 順酐。對于離心機底部排出的溶劑經加熱閃蒸，進一步減少溶劑洗滌工段帶入吸收工段的水分，使溶劑中的水分含量達到0.02%以下，減少了順酐分解損失及雜質生成(見圖1)。

圖1

目前，中間相雜質溶劑處理方法為：間歇、少量倒入廢水池，通過順酐污水處理裝置，這樣會造成污水處理裝置負荷和難度增大。還有將順酐的貧溶劑水洗靜置分層后，就直接將有機溶劑循環使用。機溶劑在循環使用時，經過一段時間循環后，溶劑系統中就累積一定量焦油、富馬酸以及其他副產物，形成膠狀物質，導致設備阻塞。此外，在實際生產中，從離心機分離的溶劑相含水量為2%～3%，通過緩沖罐或溶劑傾析器后，含水量降至1%左右，溶劑含水量仍然達不到工藝要求的0.02%以下。溶劑含水量超標會在系統中形成順酸、富馬酸，降低順酐收率，后續溶劑處理的難度和損耗也會隨之上升。高方軍等[1]的順酐裝置溶劑回收系統很好的解決以上問題。

2 DIBE 溶劑回收

DIBE 溶劑特點是：沸點高、粘度小、化學穩定性好，親水性弱等優點，能有效降低因遇水而造成順酐回收的損失，但回收DIBE 需堿洗、水洗兩道工序。添加堿性物意味著潛在危險，它會形成不易控制的易爆聚合物。

馮偉等[2]關于DIBE 溶劑回收利用采用兩條路線：堿洗路線和水洗路線。堿洗路線設備：預熱器、堿處理反應器、堿處理泵、離心機、、第一水混合器、第一水傾析器、第二水混合器、第二水傾析器、第三水混合器、第三水傾析器、閃蒸罐和干溶劑泵；水洗路線設備：脫鹽水加熱器、脫酸混合器、脫酸傾析器、溶劑泵、廢水泵等（見圖2）。

圖2

一部分DIBE 溶劑與第一水傾析器的循環洗滌水和堿液混合，充分攪拌后進入離心機分離，廢堿液排出，溶劑相與循環洗滌水混合經三臺傾析器三次分離，最后進入閃蒸罐，脫除溶劑中夾雜的水分，干溶劑經泵排出；進入閃蒸罐前一部分溶劑進入脫酸傾析器；一部分DIBE 溶劑與脫鹽水和廢水泵的循環洗滌水混合進入脫酸傾析器，溶劑中的雜質順酸、富馬酸和丙烯酸通過萃取作用進入水相，DIBE 溶劑通過溶劑泵排出。

該發明的有利效果：水萃取能有效避免溶劑乳化，但對順酸、富馬酸雜質的去除效果有限；堿液能將雜質去除，但溶劑易乳化造成損失。采用堿液中和和水萃取的處理方法將溶劑中各類雜質的含量控制在一定范圍內，避免因雜質聚合導致設備堵塞等難題，又能最大限度的減少因乳化而導致溶劑的損失量。

3 貧溶劑油水分離裝置

溶劑法順酐生產中，存在油相隨蒸餾后的廢水一起進入污水處理系統，這些微量溶劑并不再處理，既造成物料的浪費，又增加污水處理系統的負擔，為解決該問題可采用楊毅等[3]的油水分離裝置。該發明將水和過渡層的有機混合物在不同比重下分層，油類在上部富集，適用DIBE 溶劑（見圖3）。

圖3

貧溶劑進入油水分離箱，在S 流動區域板1和S 流動區域板2 來回做S 狀流動，使比重較輕的溶劑向上浮動，比重較重的水向下沉；分離的油富集在油水分離板頂端，分離的水經油水分離板底部流過到油水分隔板處，利用水和溶劑的比重差，水在底部上升，溶劑在頂端富集，達到油水分離的目的。

4 結語

溶劑吸收法是國內順酐普遍采用的方法。溶劑吸收工藝操作的關鍵點在于保障系統內不斷循環的溶劑的品質，控制溶劑的含水量和含酐量。溶劑吸收法的順酐裝置運行不暢，大部分都是由于溶劑在循環過程中分解，生成副產物導致設備阻塞，裝置無法長期運行[5]。本文描述的三種順酐溶劑精制路線，工藝成熟，操作簡單，結構緊湊合理，是易于工業化的回收方法。