[发明专利]一种从聚酯废水中回收乙醛和乙二醇的方法

说明书

本发明公开了一种聚酯废水中回收乙醛和乙二醇的方法，包括：由聚酯废水分离塔分离出的酯化废水进入汽提塔处理，从汽提塔顶部引出的汽提尾气冷凝液进入乙醛精馏塔，经乙醛精馏塔处理后，在塔顶回收到纯度99.5％以上的乙醛，塔底含乙二醇的废水回流并入聚酯废水分离塔。本发明将传统的三步骤回收法缩短为二步骤，将第三步骤的乙二醇浓缩回收去除，而是将第二步得到的低浓度乙二醇直接回用到聚酯生产系统聚酯废水分离塔，提高了聚酯废水中乙二醇的回收效率，也减少了设备投资，更具有经济和环境效益。

技术领域

本发明属于聚酯生产技术领域，涉及一种聚酯废水的处理和回收，特别涉及一种聚酯废水中回收乙醛和乙二醇的方法。

背景技术

在聚对苯二甲酸二乙二醇酯PET的生产过程中，需要有酯化反应和缩聚反应二个化学过程，这二个化学反应过程都是在260℃到290℃的高温条件下进行。因此，生产过程中始终伴随有高温热裂解的副反应存在，此热裂解副反应除了对聚对苯二甲酸二乙二醇酯PET产品的质量造成一定的影响之外，还有大量的乙醛气体产生，对环境造成较大的影响。

据美国杜邦公司的统计计算，一套像1#聚酯装置那样的日产450吨PET聚酯装置，满负荷运转时，每天可以产生高达2.3吨的乙醛气体；而实际目前在日产380吨PET运转条件下统计计算的乙醛气体总产生量为每天1.1吨左右。

2012年6月初起，1#聚酯装置根据清洁化生产的要求，采用中国纺织科学研究院的院属企业上海聚友化工有限公司和北京化工大学合作成功开发的采用从聚酯酯化废水中提取回收乙醛的专有技术，增设了乙醛回收降低COD装置。至2019年8月底，已经成功从聚酯酯化废水中回收了1682吨纯度在99.5％以上的乙醛，并且使酯化废水中COD从20000mg/L降低至2000mg/L以下。取得了很好的经济效益和环境效益。

实际上，从酯化废水中提取回收乙醛的专有技术，也是对酯化废水进一步降低COD的一种辅助化学处理方法。长期以来，在聚酯装置的酯化水分离塔上部分离水中的有机物含量一直很高，大家都以为这是乙二醇。然而奇怪的是：乙二醇沸点197.3℃而水的沸点是100.0℃，理论上说只要4块塔板就可以达到0.5％以下的EG含量，塔板数增加，塔上水中EG含量就会下降，塔板数无限增加，塔上水中EG含量就会趋向于0.0000％。但实际上聚酯水分离塔的塔板数都在10块到26块之间，塔板数大于10块后，塔板数再增加，塔上水中EG含量不会再下降，一直维持在0.2～0.3％之间，塔板数与塔顶馏出水中EG含量之间的相关关系也不明显。

这是由于在EG与H2O的分离过程中收到了第三组分(乙醛)的干扰，乙醛和EG能够形成(2-甲基-1,3-二氧环戊烷)，这一物质的沸点只有81℃，都能从水分离塔塔顶馏出水中出去。

含有2-甲基-1,3-二氧环戊烷的塔上水在乙醛气体从水中溢出后，反应平衡趋向又将乙二醇释放出来，从而使得塔上水中的乙二醇含量上升。

另外，塔上水中还有1,4-二噁烷，它是2个乙二醇之间脱2份水得到的，沸点只有101.3℃，也和水一起出来了，好在量很少。

人们在分析测定时，由于分析方法的不同，往往不是只测定水中的EG含量。如用折光率分析时，由于水中有(乙醛折光率n20/D：1.334)，(1,4-二噁烷折光率n20/D：1.4175)，(2-甲基-1,3-二氧戊环折光率n20/D1.398)和(乙二醇折光率n20/D1.43063)，都会根据折光率计入乙二醇含量中。

因此，目前聚酯生产装置的酯化水分离设备，无论其分离效率有多高、使用有多么合理，都难以将废水中的EG除去。而且反应系统中乙醛越多，就会从酯化水分离塔顶带出更多的乙二醇；并且在分析时会将乙醛、二噁烷和2-甲基-1,3-二氧戊环部分计入EG含量中。

发明内容