[发明专利]对环己烷氧化液中的废碱进行分离回收的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及对环己烷氧化液中的废碱液进行处理的新方法。具体地说，本发 明涉及一种对环己烷氧化液中的废碱进行分离回收的方法，该方法可以有效地 解决烷塔进料中废碱液分离不彻底的问题，大幅度提高装置的连续运转周期，实现 熔融物的固态回收，减少污染物排放，适用于化工装置的废碱分离回收。本发明还 涉及一种对环己烷氧化液中的废碱进行分离回收的装置。

背景技术

环己酮生产工艺路线主要有苯酚加氢、环己烷液相空气氧化、环己烯水合等。 环己烷液相空气氧化法是世界上主要的环己酮、环己醇生产工艺路线，其工艺简单 成熟，一次性固定投资较少，目前90％的环己酮生产采用环己烷氧化法。

环己烷氧化生产环己酮的过程包括氧化、分解、皂化、废碱分离、烷蒸馏、 精制、脱氢以及热回收和尾气回收等工序。在环己烷的氧化反应中，部分环己烷会 过度氧化而生成一些中性物质或酸性物质，这些酸性物质会与中性醇类物质反应生 成酯类。因此，在环己烷氧化液中，除主产物外，还存在各种酸类副产物以及其它 未知成分的复杂有机物质。为了分离这些副产物，通常利用氢氧化钠水溶液将粗氧 化产品在分解釜里进行处理，酸被中和，酯类则通过皂化反应生成有机酸钠盐和环 己醇；反应完成后得到的环己烷氧化液进入碱液分离系统，将有机相和碱液进行分 离，分离后的有机相进入烷精馏工序，碱液一部分循环回用，一部分外排。

环己酮装置的废碱液分离系统如果运行状况不好，以微小形式分散于环己烷 氧化液中的废碱会在环己烷蒸馏塔再沸器内引起醇酮缩合，造成再沸器结垢，使得 传热效果迅速下降，蒸发量受到严重影响，直至不能正常运行，必须停车退料清洗， 影响了装置的运行周期并且增加了物料消耗。分离出来的废碱液中COD含量达几 十万mg/L，如果直接外排，会造成环境污染，因此，人们都在寻找合适的技术对 环己烷氧化液的废碱液进行处理。

在现有技术中，环己酮装置的废碱液分离过程广泛采用重力沉降技术和聚结 分离技术来去除废碱液。使用重力沉降技术进行环己烷氧化溶液和废碱液分离，分 离效率低、所需时间长、并且设备投资大。同时，只有大颗粒(50μm)才能有效 沉降，细小颗粒无法沉降。这些细小颗粒仅通过延长停留时间，完全靠重力沉降已 不能达到进一步彻底分离的目的。采用重力沉降和聚结分离技术组合，虽然分离精 度高，分割粒径达0.1μm，但存在着液体不洁净时聚结元件易被堵塞的缺点，抗冲 击能力小，在废碱水含量较大时会失去分离能力，并且聚结元件要经常更换，操作 成本高。

环己酮装置的废碱液分离系统分离出的废碱液大部分循环回用，少部分排出 装置。现有技术中，排出装置的废碱液普遍采用酸中和或焚烧的方法处理。

US4052441公开了，对从环己烷氧化液中分离出的废碱液加入硫酸酸化中和， 分离后得到油相和水相，其中水相为硫酸钠水溶液，油相为有机酸；油相经真空蒸 馏除去低沸点的一元酸和水后，冷却结晶，回收己二酸；将母液再蒸馏后回收一元 酸和二元酸等；再酯化得到酯类产品。US 6063958公开了采用含有质子的无机酸 酸化中和废碱液，分离后得到油相和水相，其中水相为无机酸盐水溶液，油相则用 含有质子的无机酸水溶液萃取其中的己二酸和6-羟基己酸；回收的总产率为 50-55％。酸中和的方法虽然从废碱液中回收了很多有用物质，但流程复杂、回收 的有机酸纯度不佳且总回收效率低，水中仍然存在很多有机残留物，COD含量还 有十几万mg/L，需要焚烧或另外处理。

采用焚烧的方法处理废碱液能够使有机物消失，无机物(如碱类)尚存。焚 烧后的碳酸钠一部分随烟气排入烟道，经静电吸附后回收。炉膛底部熔融态的碳酸 钠溶于水后排放，碳酸钠水溶液的COD含量很低，但只是把重度的污染变成了轻 度污染。

迄今为止，现有技术中的环己酮装置废碱液的处理技术，始终未能满足精细 分离和解决排放的环境污染问题。因此，现有技术中迫切需要开发出一种新的、适 合长周期运行的处理技术对环己烷氧化液废碱进行处理。

发明内容

本发明采用旋流聚结梯度组合技术对环己烷氧化液废碱液进行分离，有效地 解决了环己烷氧化装置废碱液分离不彻底的问题，大幅度地延长了烷蒸馏塔的有效 生产时间；并且采用焚烧、雾化造粒的方法对分离出来的废碱液进行处理，解决了 对环境的污染问题，回收了固体碳酸钠，从而解决了现有技术中存在的问题。