[发明专利]采用萃取-精馏处理废水的乙胺生产系统及工艺

说明书

本发明公开了一种采用萃取‑精馏处理废水的乙胺生产系统，包括固定床反应器、脱氨塔、乙胺塔、二乙胺塔、脱醇水塔、醇回收塔、三乙胺塔；萃取塔、萃取相精馏塔和萃余相精馏塔；萃取塔为填料萃取塔，萃取塔的顶部分别设置有轻相出口和重相进口，萃取塔的底部分别设置有轻相进口和重相出口；萃取相精馏塔的塔釜液出口为杂质出口；萃余相精馏塔的塔釜液出口为净化水出口。本发明还同时公开了利用上述生产系统进行的采用萃取‑精馏处理废水的乙胺生产方法。本发明利用乙胺生产系统中的产品三乙胺和生产原料工业乙醇混配而成的萃取剂用于对高COD和总氮的废水进行萃取，从而大幅降低了最终中的COD和总氮。

技术领域

本发明属于低碳脂肪胺生产领域，具体涉及一种采用萃取-精馏处理废水的乙胺生产系统及工艺。

背景技术

乙胺产品(包括乙胺、二乙胺和三乙胺)，其中三乙胺是市场需求最大的组分。乙胺的合成路线有氯乙烷胺解法、腈或硝基物还原法和乙醇催化胺化法三条合成路线，其中乙醇催化胺化法是采用最广泛的一种，其原理：原料乙醇和液氨通过醇泵和氨泵打入中压反应炉，由液体转化为气体，对气体进行加热至所需要的反应初始温度，在临氢状态下，经过催化剂的催化，依据分子结构自由基的活性差异，乙醇首先脱氢生成乙醛，乙醛的氧原子被氨基取代，生成亚乙胺，亚乙胺属于不稳定态的中间产物，经过加氢生成一乙胺，一乙胺氨基上的氢原子被乙酰基再次发生取代反应，产生二乙胺和三乙胺。

反应历程如下：

C₂H₅OH→CH₃CHO+H₂

CH₃CHO+NH₃→CH₃CHNH+H₂O

CH₃CHNH+H₂→C₂H₅NH₂

CH₃CHO+C₂H₅NH₂→C₂H₅NCHCH₃+H₂O

C₂H₅NCHCH+H₂→(C₂H₅)₂NH

CH₃CHO+(C₂H₅)₂NH+H₂→(C₂H₅)₃N+H₂O

由于乙醇催化胺化反应产物中乙胺、二乙胺和三乙胺之间存在化学热力学平衡，因而反应产物中三种乙胺的比例固定，而市场需求最大的是三乙胺，通常将部分乙胺、二乙胺返回反应器再次平衡以提高产品中三乙胺的比例，其工艺流程如图1所示。三乙胺生产过程中采用质量分数为90～93％的工业乙醇作为原料会向生产系统中带入大量的水、其次从反应历程中可以看出会产生一定量的合成水，因而生产体系会排出大量的水以维持物料平衡，由于反应过程中会产生杂质(主要是N-乙基乙酰胺)，最终排出生产体系的废水中含有大约0.1％的N-乙基乙酰胺的废水(化学需氧量COD_cr：3000～3500mg/L、总氮：300～400mg/L)。由于酰胺对生物的毒性以及酰胺与水的缔合特性，使得常规的生化处理和直接蒸馏方法处理这些废水较为困难，对环境造成不良影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种采用萃取-精馏处理废水的乙胺生产系统及工艺，利用萃取+精馏的方式处理生产废水。