專利名稱：一種甲叉反應與蒸餾過程中尾氣循環(huán)吸收裝置及其吸收方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種尾氣循環(huán)吸收裝置，具體地說，涉及針對乙草胺生產(chǎn)中尾氣的循環(huán)吸收裝置及其吸收工藝。
背景技術：
在乙草胺的甲叉法生產(chǎn)工藝中，多聚甲醛和2-甲基-6-乙基苯胺(MEA)反應首先生成羥甲基衍生物，再經(jīng)脫水反應生成N-亞甲基-2-甲基-6-乙基苯胺(以下簡稱甲叉)，用于進一步制備乙草胺。
甲叉的合成路線如下:
甲叉的制備過程應該在甲醛過量的情況下才能反應完全，而過量的多聚甲醛易于升華， 一方面易使冷凝裝置和管道裝置堵塞，對生產(chǎn)造成安全隱患，另一方面也直接影響乙草胺產(chǎn)品的純度。
目前的甲叉反應生產(chǎn)工藝中，多釆用過濾或升華等方法從反應混合物中去除未反應完的多聚甲醛，造成了多聚甲醛的浪費，增加了生產(chǎn)成本。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種甲叉反應過程和蒸餾過程中甲醛尾氣循環(huán)吸收裝置，其有效地吸收廢水中的甲醛，甲醛被循環(huán)吸收和再利用，提高了甲醛的利用率。
本發(fā)明的另 一 目的是提供一種甲叉反應過程和蒸餾過程中甲醛尾氣循環(huán)吸收方法，其通過MEA對反應生成的廢水的萃取，降低了廢水中甲醛的含量，避免了甲醛對環(huán)境造成的污染。
為了實現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明的 一種甲叉反應和蒸餾過程中甲醛尾氣循環(huán)吸收裝置，其包含依次通過管道相連的可分液的吸收罐，循環(huán)泵，冷凝器和淋洗塔，所述淋洗塔還具有一尾氣進口。
其中，所述吸收罐為錐形罐體，其還具有一廢水出口，在循環(huán)吸
收操作結東，靜置分層，分出反應生成的水和2-甲基-6-乙基苯胺(MEA)吸收液。其不僅用于循環(huán)吸收液的貯存，同時兼有分相器的作用。
所述冷凝器用于水、甲醛和MEA的降溫，以利于增加甲醛尾氣的吸收速率及吸收能力。
本發(fā)明的一種甲叉反應過程和蒸餾過程中甲醛尾氣循環(huán)吸收方法，其包括如下步驟
1 )在負壓(-0.08~-0.095MPa)條件下，甲叉合成反應產(chǎn)生的水和蒸出的甲醛通過淋洗塔的尾氣進口進入淋洗塔；
2) 吸收罐中的2-甲基-6-乙基苯胺(MEA)經(jīng)管道并通過循環(huán)泵輸送，通過冷凝器降溫后進入淋洗塔，與甲醛和水的混合物混合；
3) 混合后進入吸收罐，然后再按照步驟2)循環(huán)進行；
4) 循環(huán)吸收甲醛結束后，吸收罐內物料進行靜置分層，水相排出，有機相用于下批的甲叉合成反應。
本發(fā)明冷凝器降溫后，其溫度可控制在20 25'C。本發(fā)明吸收罐內的MEA與待吸收的尾氣的物質的量(摩爾)比為15:1 ~ 1:1。此時MEA的用量可作為下批MEA的投料量。
本發(fā)明釆用在甲醛尾氣循環(huán)吸收裝置中的淋洗塔，是用低溫的MEA淋洗甲醛尾氣，使甲醛被MEA吸收而流入含MEA的吸收罐中，從而有效提高了甲醛吸收效率和利用率，減少甲醛尾氣對大氣的污染；并且在淋洗塔通過MEA對反應產(chǎn)生的廢水中甲醛的萃取，降低了廢水中甲醛的含量，避免了甲醛對環(huán)境造成的污染。
為了保證產(chǎn)品的純度，降低生產(chǎn)成本，在第一步反應生產(chǎn)羥甲基衍生物時，需要蒸除甲醛。因此，本發(fā)明甲叉反應和蒸餾過程中甲醛尾氣循環(huán)吸收裝置通過反復的試驗驗證，相比以往傳統(tǒng)工藝，具有如下顯著優(yōu)點
1) 避免了反應過程中升華的多聚甲醛對冷凝裝置和管道的積聚
和堵塞，保證了生產(chǎn)安全；
2) 反應中在負壓條件下，及時除去了反應生成的水，縮短了反應時間，保證了甲叉反應可以較徹底的快速進行；
3) 通過循環(huán)吸收系統(tǒng)的吸收處理，使過量的多聚甲醛和MEA進一步反應，從而有效提高了甲醛的利用率，大大節(jié)約了生產(chǎn)成本，減少了資源的浪費；
4) 通過對尾氣甲醛的循環(huán)吸收和再利用，保障了生產(chǎn)安全，降低了生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)品的純度
5) 通過MEA對反應生成的廢水的萃取，降低了廢水中甲醛的含量，避免了甲醛對環(huán)境造成的污染。


圖l為本發(fā)明甲叉反應過程和蒸餾過程中甲醛尾氣循環(huán)吸收裝置的結構示意圖。
具體實施例方式
以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。實施例中，符號kg-千克，L-升，mo卜摩爾，匸=攝氏度，
1吸收罐 循環(huán)泵4吸收塔
11 廢水出口3冷凝器41廢氣進口6反應釜
5 MEA計量罐MPa-兆帕，Pa:帕。
如圖1所示，本發(fā)明甲叉反應和蒸餾過程中甲醛尾氣循環(huán)吸收裝置，其包含依次通過管道相連的可分液的吸收罐l,循環(huán)泵2，冷凝器3和淋洗塔4。
淋洗塔4還具有一尾氣進口41,通入甲叉反應產(chǎn)生的水和過量的甲醛，其通過噴淋方式進入淋洗塔4。
吸收罐l為錐形罐體，其還具有一廢水出口ll,用于排出廢水。在甲叉反應過程中使用本發(fā)明的甲叉反應和蒸餾過程中甲醛尾氣循環(huán)吸收裝置，其具體過程為向500L的甲叉合成條6中加入99。/。的MEA 302kg、 990/o的阻聚劑7.80kg、 93%的多聚甲醛108.7kg和990/0的三乙胺1.35kg,開啟電動攪拌器后，利用反應釜夾套蒸汽開始緩慢加熱，控制反應釜內部溫度在70-80。C之間，并在此溫度下保溫反應，直至物料完全溶解。而后啟動尾氣吸收裝置。首先開啟真空泵，調整系統(tǒng)真空度在0.04MPa左右，而后開啟與MEA吸收罐1配套的管道循環(huán)泵2，使得MEA吸收罐1中的MEA經(jīng)管道泵2、冷凝器3、吸收塔4和MEA吸收罐1之間循環(huán)流動，利用循環(huán)流動的MEA (冷凝器降溫后MEA的溫度一般可控制在20 25'C )吸收蒸餾水和甲醛過程中的甲醛蒸汽。吸收罐內的MEA與待吸收的尾氣的物質的量(摩爾)比為4:1。
當尾氣吸收裝置運行正常后，緩慢提高真空度并控制在0.080 0.085MPa之間(即為負壓-0.080 -0.085MPa),減壓蒸出水；而后再提高真空度至0.090^0.095MPa之間(即為負壓-0.090 ~-0.095MPa),
減壓蒸出過量的甲醛。
甲醛蒸餾結東后，先停止真空泵系統(tǒng)，利用氮氣破空至常壓，而后在關閉MEA循環(huán)泵2，停止尾氣吸收系統(tǒng)裝置的運行。
MEA吸收罐1中物料經(jīng)過靜置分層后，下層水相通過廢水出口排往廢水處理中心處理，上層有機相，經(jīng)循環(huán)泵2輸送至MEA計量罐5中，作為下批的原料使用。
最后開啟高真空泵，調整系統(tǒng)的真空度至200Pa，高真空狀態(tài)下蒸餾得到甲叉324.0kg;甲叉的含量98.4%,收率97.91°/0。
整個操作過程，系統(tǒng)尾氣均有MEA吸收裝置處理凈化，提高了甲醛的利用效率，降低了甲醛的消耗，同時凈化了尾氣，減少了甲醛尾氣和廢水中甲醛對環(huán)境的污染。
雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實施方案對本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎上，可以對之作一些修改或改進，這對本領域技術人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎上所做的這些修改或改進，均屬于本發(fā)明要求保護的范圍。
權利要求
1.一種甲叉反應和蒸餾過程中尾氣循環(huán)吸收裝置，其特征在于，其包含依次通過管道相連的可分液的吸收罐(1)、循環(huán)泵(2)、冷凝器(3)和淋洗塔(4)，所述淋洗塔(4)還具有一尾氣進口(41)。
2. 根據(jù)權利要求l所述的尾氣循環(huán)吸收裝置，其特征在于，所述 吸收罐(1)為錐形罐體，其具有一廢水出口 (11)。
3. —種釆用權利要求1或2所述裝置的甲醛尾氣循環(huán)吸收方法， 其包括如下步驟1) 在負壓條件下，甲叉合成反應產(chǎn)生的水和蒸出的甲醛通過淋 洗塔(4)的尾氣進口 (41)進入淋洗塔(4);2) 吸收罐(1)中的2-甲基-6-乙基苯胺經(jīng)管道并通過循環(huán)泵(2) 輸送，通過冷凝器(3)降溫后進入淋洗塔(4),與甲醛和水的混合 物混合；3) 混合后進入吸收罐(1)，然后再按照步驟2)循環(huán)進行；4) 循環(huán)吸收甲醛結束后，吸收罐(l)內物料進行靜置分層，水 相排出，有機相用于甲叉反應。
4. 根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，步驟l)中的負壓 為-0.08 -0.095MPa條件。
5. 根據(jù)權利要求3或4所述的方法，其特征在于，吸收罐(l)內 的2-甲基-6-乙基苯胺物質的量與待吸收的尾氣物質的量比為15:1~ 1:1之間。
6. 根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于，吸收罐(1)內的 2_甲基_6_乙基苯胺的摩爾數(shù)與被吸收的甲醛的摩爾數(shù)之比為4:1。
7. 根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，所述冷凝器降溫控 制在20 25'C。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種甲叉反應和蒸餾過程中尾氣循環(huán)吸收裝置，其包含依次通過管道相連的可分液的吸收罐1、循環(huán)泵2、冷凝器3和淋洗塔4。吸收罐中的MEA由管道循環(huán)泵2的輸送，經(jīng)冷凝器3降溫后吸收了淋洗塔4中的甲醛尾氣，進一步反應生成所需的中間體。本發(fā)明尾氣吸收裝置的使用，降低了生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)品純度，使生產(chǎn)工藝技術更為綠色、環(huán)保。
文檔編號C07C249/02GK101596394SQ20091008847
公開日2009年12月9日 申請日期2009年7月2日 優(yōu)先權日2009年7月2日
發(fā)明者張新國, 張永忠, 張艷芳, 濤 彭, 錦 曹, 李俊卿, 李詠靜, 敏 王, 邢文龍, 陳曉暉, 高艷博 申請人:北京穎泰嘉和科技股份有限公司