从制备聚烯烃催化剂的有机溶剂中回收甲苯的装置及回收方法与流程

本发明涉及有机溶剂回收领域，具体涉及一种从制备聚烯烃催化剂的有机溶剂中回收甲苯的装置及回收方法。

背景技术：

在聚烯烃催化剂制备过程中，甲苯作为合成颗粒型催化剂主要溶剂之一，其纯度的高低直接影响合成催化剂的品质。目前在催化剂溶解过程使用精制甲苯(甲苯含量≥99.5重量％)溶解氯化镁，通过酯处理、四氯化钛处理、甲苯四氯化钛处理、己烷洗涤、催化剂抽干等工序制得合格的催化剂产品，对其中的甲苯溶剂进行回收循环后，用于催化剂甲苯四氯化钛处理过程。但随着生产的进行，系统所消耗的甲苯远远低于投料过程中精制甲苯的补充量，从而导致运行过程中的甲苯存储量不断增加，最终影响装置的长周期运行。通过分析，现有的回收甲苯中甲苯含量为98.5重量％左右，其余的大部分为己烷，还有少量的含钛物质，因此，对该类溶剂进行适当的工艺处理使回收甲苯的质量满足催化剂溶解投料的要求，从而能够为装置的长周期运行生产带来极大的经济效益。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服现有技术中的回收溶剂中甲苯的含量无法满足其催化剂溶解投料中对甲苯质量的要求的问题，提供一种从制备聚烯烃催化剂的有机溶剂中回收甲苯的装置及回收方法，通过该方法回收的甲苯中甲苯含量达到99.5重量％以上，且含水量小，能够满足催化剂溶解投料中对甲苯质量的要求。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种从制备聚烯烃催化剂的有机溶剂中回收甲苯的装置，其中，该装置包括依次连通的第一水洗罐、分层罐、蒸馏塔、甲苯回收罐和甲苯精制塔。

优选地，该装置还包括废水收集罐和蒸馏物回收罐；所述废水收集罐用于收集所述第一水洗罐及所述分层罐中的废水；所述蒸馏物回收罐用于收集蒸馏塔中除甲苯外的其他蒸馏物。

优选地，所述分层罐与蒸馏塔之间还设有第二水洗罐。

优选地，所述第一水洗罐内还设有搅拌装置。

优选地，所述甲苯精制塔内置有4a分子筛。

优选地，该装置还包括用于存储有机溶剂的回收罐。

优选地，该装置还包括用于存储精制甲苯的精制甲苯回收罐。

第二方面，本发明提供了一种从制备聚烯烃催化剂的有机溶剂中回收甲苯的方法，该方法采用本发明的从制备聚烯烃催化剂的有机溶剂中回收甲苯的装置回收甲苯，该方法包括：将制备聚烯烃催化剂的有机溶剂送入到第一水洗罐中进行水洗，将水洗后的有机溶剂送入到分层罐中进行分层分离，将分层分离后的有机溶剂送入到蒸馏塔中进行蒸馏得到粗甲苯，将粗甲苯送入到甲苯回收罐中进行存储，将存储的粗甲苯送入到甲苯精制塔中进行精馏得到精制甲苯。

优选地，所述有机溶剂含有己烷、甲苯及含钛物质。

优选地，所述制备聚烯烃催化剂的有机溶剂存储于有机溶剂回收罐中。

优选地，通过所述废水收集罐收集所述第一水洗罐及所述分层罐中的废水。

优选地，通过所述蒸馏物回收罐收集蒸馏塔中除甲苯外的其他蒸馏物。

优选地，将精制甲苯存储于精制甲苯回收罐中。

优选地，所述水洗条件包括：水洗温度为10-40℃，在水洗罐内的停留时间为15-30分钟。

优选地，所述水洗步骤中将水从水洗罐上部注入，所述有机溶剂由水洗罐底部压入。

优选地，所述分层分离的条件包括：静置温度为10-40℃，静置时间为60-120分钟。

优选地，所述蒸馏为分段蒸馏，顶部的压力为0-10kpa，温度为85-110℃，蒸馏段的温度为100-115℃，底部的温度为105-120℃。

优选地，所述精馏的条件包括：精馏的温度为20-40℃，精馏的时间为18-24h。

优选地，所述精制甲苯中的甲苯含量为99.5重量％以上。

优选地，所述精制甲苯中的水含量为15μg/g以下。

优选地，将所述精制甲苯用于制备聚烯烃催化剂。

本发明提供的方法回收得到的甲苯能够满足催化剂溶解投料的要求，节约成本的同时，能够保证催化剂生产装置的长周期运行生产，提升经济效益。

附图说明

图1是本发明的从制备聚烯烃催化剂的有机溶剂中回收甲苯的装置的结构示意图；

图2是本发明另一种具体实施方式的从制备聚烯烃催化剂的有机溶剂中回收甲苯的装置的结构示意图。

附图标记说明

1、回收罐2、第一水洗罐

3、分层罐4、废水收集罐

5、蒸馏塔6、甲苯回收罐

7、蒸馏物回收罐8、甲苯精制塔

9、精制甲苯回收罐10、第二水洗罐

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

下面结合附图对本发明的从制备聚烯烃催化剂的有机溶剂中回收甲苯的装置进行进一步的详细说明，其中所有附图中相同的数字表示相同的特征。

图1为本发明的从制备聚烯烃催化剂的有机溶剂中回收甲苯的装置的结构示意图。如图1所示，本发明的从制备聚烯烃催化剂的有机溶剂中回收甲苯的装置包括依次连通的第一水洗罐2、分层罐3、蒸馏塔5、甲苯回收罐6和甲苯精制塔8。

在本发明中，优选地，该装置还包括与该装置还包括废水收集罐4和蒸馏物回收罐7；废水收集罐4用于收集第一水洗罐2及分层罐3中的废水；蒸馏物回收罐7用于收集蒸馏塔5中除甲苯外的其他蒸馏物。

现有的制备聚烯烃催化剂过程中需要使用精制甲苯、四氯化钛及己烷进行处理，处理后的回收有机溶剂中主要含有大量的己烷、甲苯及含钛物质，在本发明中，通过去除有机溶剂中的己烷、含钛物质，并对回收的甲苯进行精制，使精制甲苯中的甲苯含量为99.5重量％以上，满足催化剂溶解投料要求。

如图2所示，在本发明的一个优选实施方式中，为了去除有机溶剂中的含钛物质，提高甲苯的回收量，分层罐3与蒸馏塔5之间还设有第二水洗罐10。通过增设第二水洗罐进一步去除有机溶剂中的含钛物质，提高了后续处理物中的甲苯含量，便于甲苯的回收及含量的提高。

在本发明中，为了进一步去除有机溶剂中的含钛物质，提高甲苯的回收量，优选地，第一水洗罐2内还设有搅拌装置；更优选地，第二水洗罐10内设有搅拌装置。通过在水洗罐内设置搅拌装置，进一步去除有机溶剂中的含钛物质，提高后续处理物中的甲苯含量，便于甲苯的回收及含量的提高。

根据本发明，为了减少精制甲苯中的含水量从而提高精制甲苯中的甲苯含量，优选情况下，甲苯精制塔8内置有4a分子筛。通过在甲苯精制塔内置4a分子筛，进一步减少了精制甲苯中的水含量，提高精制甲苯中的甲苯含量。

根据本发明，优选地，该装置还包括用于存储有机溶剂的回收罐1。

在本发明中，优选地，该装置还包括用于存储精制甲苯的精制甲苯回收罐9。

本发明还提供了一种从制备聚烯烃催化剂的有机溶剂中回收甲苯的方法，该方法采用本发明的从制备聚烯烃催化剂的有机溶剂中回收甲苯的装置回收甲苯，该方法包括：将制备聚烯烃催化剂的有机溶剂送入到第一水洗罐2中进行水洗，将水洗后的有机溶剂送入到分层罐3中进行分层分离，将分层分离后的有机溶剂送入到蒸馏塔5中进行蒸馏得到粗甲苯，将粗甲苯送入到甲苯回收罐6中进行存储，将存储的粗甲苯送入到甲苯精制塔8中进行精馏得到精制甲苯。

根据本发明的方法，对于所述溶剂没有特别的限定，可以为制备聚烯烃催化剂过程中的产生的各种混合溶剂，优选地，所述有机溶剂含有1-5重量％的己烷、94-98重量％的甲苯及0.5-1重量％的含钛物质。

根据本发明的方法，优选地，所述制备聚烯烃催化剂的有机溶剂存储于回收罐1中。

根据本发明的方法，优选地，通过所述废水收集罐4收集所述第一水洗罐2及所述分层罐3中的废水。

根据本发明的方法，优选地，通过所述蒸馏物回收罐7收集蒸馏塔5中除甲苯外的其他蒸馏物。

根据本发明的方法，优选地，将精制甲苯存储于精制甲苯回收罐9中。

在本发明的方法中，为了去除有机溶剂中的含钛物质，提高甲苯的回收量，优选地，所述水洗条件包括：水洗温度为10-40℃，在水洗罐内的停留时间为15-30分钟；更优选地，所述水洗条件包括：水洗温度为15-35℃，在水洗罐内的停留时间为20-25分钟。

在本发明的方法中，为了进一步去除有机溶剂中的含钛物质，提高甲苯的回收量，优选所述水洗的次数为1-2次。在进行两次水洗时，例如可以采用图2所示的装置进行，先在所述第一水洗罐2中进行第一次水洗，然后将第一次水洗后的有机溶剂在所述第二水洗罐10中进行第二次水洗，优选地，第二次水洗温度为10-40℃，在第二水洗罐内的停留时间为15-30分钟；更优选地，第二次水洗温度为15-35℃，在第二水洗罐内的停留时间为20-25分钟。

在本发明的方法中，为了进一步去除有机溶剂中的含钛物质，提高甲苯的回收量，优选所述水洗步骤中将水从水洗罐上部注入，所述有机溶剂由水洗罐底部压入。

根据本发明的方法，为了提高甲苯的回收率，优选情况下，所述分层分离的条件包括：静置温度为10-40℃，静置时间为60-120分钟；更优选地，所述分层分离的条件包括：静置温度为15-35℃，静置时间为60-90分钟。

在本发明的方法中，为了提高甲苯的回收率，优选地，所述蒸馏为分段蒸馏，顶部的压力为0-10kpa，温度为85-110℃，蒸馏段的温度为100-115℃，底部的温度为105-120℃；更优选地，顶部的压力为5-8kpa，温度为95-105℃，蒸馏段的温度为105-110℃，底部的温度为110-115℃。

根据本发明的方法，为了提高精制甲苯中的甲苯含量，优选地，所述精制步骤包括精馏和脱水。

根据本发明的方法，为了进一步提高精制甲苯中的甲苯含量，优选地，所述精馏的条件包括：精馏的温度为20-40℃，精馏的时间为18-24h；更优选地，所述精馏的条件包括：精馏的温度为25-35℃，精馏的时间为20-22h。

根据本发明的方法，为了进一步提高精制甲苯中的甲苯含量，优选地，通过甲苯精制塔8内置的4a分子筛对甲苯进行脱水。

在本发明的方法中，优选地，所述精制甲苯中的甲苯含量为99.5重量％以上。

在本发明的方法中，优选地，所述精制甲苯中的水含量为15μg/g以下。

在本发明的方法中，优选地，将所述精制甲苯用于制备聚烯烃催化剂。

在本发明的一个具体的实施方式中，采用图1所示的装置，对本发明的从制备聚烯烃催化剂的有机溶剂中回收甲苯的方法进行进一步说明。将回收的有机溶剂自回收罐1压入装有一定量新鲜水的第一水洗罐2(具体为搪瓷釜)中，通过洗涤去除有机溶剂中的含钛组分，将含钛废水压入废水收集罐4中，将经水洗后的有机溶剂转移至分层罐3，经过一定时间的静置，罐底废水也压至废水收集罐4中，将分层罐3内的有机溶剂压往蒸馏塔5，分段蒸馏，将采出的己烷和粗甲苯分别送至蒸馏物回收罐7和甲苯回收罐6中，将甲苯回收罐6中的粗甲苯送到甲苯精制塔8中，在甲苯精制塔8内精制，将最终获得的精制甲苯转移至精制甲苯回收罐9中备用。

在本发明的另一个具体实施方式中，采用图2所示的装置，对本发明的从制备聚烯烃催化剂的有机溶剂中回收甲苯的方法进行进一步说明。将回收的有机溶剂自有回收罐1压入装有一定量新鲜水的第一水洗罐2(具体为搪瓷釜)中，通过洗涤去除有机溶剂中的含钛组分，将含钛废水压入废水收集罐4中，将经水洗后的有机溶剂转移至分层罐3，经过一定时间的静置，罐底废水也压至废水收集罐4中，将分层罐3内的有机溶剂压往第二水洗罐10，达到一定量后，将其压往蒸馏塔5，分段蒸馏，将采出的己烷和粗甲苯分别送至蒸馏物回收罐7和甲苯回收罐6中，将甲苯回收罐6中的粗甲苯送到甲苯精制塔8中，在甲苯精制塔8内精制，将最终获得的精制甲苯转移至精制甲苯回收罐9中备用。

实施例1

采用图1所示装置，将回收的有机溶剂自回收罐1分批次从第一水洗罐2底部压入装有一定量新鲜水的第一水洗罐2(具体为搪瓷釜)中，第一水洗罐2内的水洗温度为25℃，有机溶剂在第一水洗罐内停留25分钟(第一水洗罐中水从顶部注入，使得注入的水与由底部压入的有机溶剂形成错流)，通过洗涤去除有机溶剂中的含钛组分，将含钛废水压入废水收集罐4中，将经水洗后的有机溶剂转移至分层罐3中，在25℃下静置60分钟后将罐底废水也压至废水收集罐4，将分层罐3内的有机溶剂压往蒸馏塔5，蒸馏塔5内设置为：顶部的压力为6kpa、温度为98℃，蒸馏段的温度为108℃，底部的温度为115℃，进行分段蒸馏，将采出的己烷和粗甲苯分别送至蒸馏物回收罐7和甲苯回收罐6中，将甲苯回收罐6中的粗甲苯送到甲苯精制塔8中，在甲苯精制塔8内经精馏和甲苯精制塔8内置的4a分子筛进行脱水后，将最终获得的精制甲苯转移至精制甲苯回收罐9中备用，其中，上述精馏的温度为28℃，时间为20h。

取精制甲苯回收罐9中的甲苯进行测定：其中甲苯的含量为99.7重量％，水含量为13ug/g。

实施例2

采用图2所示装置，将回收的有机溶剂自回收罐1分批次从第一水洗罐2底部压入装有一定量新鲜水的第一水洗罐2(具体为搪瓷釜)中，第一水洗罐2内的水洗温度为25℃，有机溶剂在第一水洗罐内停留30分钟(第一水洗罐中水从顶部注入，使得注入的水与由底部压入的有机溶剂形成错流)，通过洗涤去除有机溶剂中的含钛组分，将含钛废水压入废水收集罐4中，将经水洗后的有机溶剂转移至分层罐3中，在25℃下静置90分钟后将罐底废水也压至废水收集罐4，将分层罐3内的有机溶剂压往第二水洗罐10，第二水洗罐10内的水洗温度为30℃，有机溶剂在第二水洗罐内停留25分钟，达到一定量后，将其压往蒸馏塔5，蒸馏塔5内设置为：顶部的压力为7kpa、温度为99℃，蒸馏段的温度为108℃，底部的温度为114℃，进行分段蒸馏，将采出的己烷和粗甲苯分别送至蒸馏物回收罐7和甲苯回收罐6中，将甲苯回收罐6中的粗甲苯送到甲苯精制塔8中，在甲苯精制塔8内经精馏和甲苯精制塔8内置的4a分子筛进行脱水后，将最终获得的精制甲苯转移至精制甲苯回收罐9中备用，其中，上述精馏的温度为30℃，时间为21h。

取精制甲苯回收罐9中的甲苯进行测定：其中甲苯的含量为99.9重量％，水含量为12ug/g。

本发明回收得到的精制甲苯中甲苯含量在99.7重量％以上、水含量低于13ug/g，能够用于催化剂溶解投料中，在节约成本的同时，还能够保证催化剂生产装置的长周期运行生产，提升经济效益。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。