一種酮多聚體廢液的綠色預處理工藝制造技術

本發明專利技術提供了一種酮多聚體廢液的綠色預處理工藝，包括以下步驟：有機酸噴射中和：采用噴射器使有機酸與酮多聚體廢液相互反應，去除酮多聚體廢液中的堿性；分相除水：在油水分離器中將去堿后的酮多聚體廢液分離出有機相和水相，所述水相返回所述噴射器循環套用；水相濃縮三效蒸發脫鹽：將水相經多次套用后蒸發脫鹽；過濾除雜：將有機相中的不溶性機械雜質或高聚物形成碳渣過濾去除；精餾除雜：通過高真空精餾分別去除前餾分和后餾分，得中餾分并對中餾分進行后續深處理。

Green pretreatment process of one kind of ketone polymer waste liquid

The present invention provides a green pretreatment process for the waste liquid of ketone polymer, including the following steps: organic acid injection neutralization: using an ejector to interact with the waste liquid of ketone polymer, removing the alkalinity in the waste liquid of the ketone polymer; separating the water from the ketone polymer after removing the alkali in the oil-water separator The phase and water phase, the water phase returns to the ejector cycle application; the water phase concentrates three effect evaporation desalination: the water phase is evaporated and desalted after multiple use; filtration removal: removal of the insoluble mechanical impurity or polymer in the organic phase to form carbon residue; distillation removal: removal of the pre distillate and after the high vacuum distillation, respectively. Distillate, medium distillate and subsequent treatment of medium distillate.

【技術實現步驟摘要】
一種酮多聚體廢液的綠色預處理工藝
本專利技術涉及一種丙酮縮合制備異佛爾酮過程中因副反應生成的高聚物的預處理工藝，更具體涉及一種酮多聚體廢液的綠色處理工藝。
技術介紹
異佛爾酮(Isophorone,ISO)是丙酮縮合的產物，其化學名為3,5,5-三甲基-2-環己烯-1酮，分子式為C9H14O，分子量為138.21，外觀無色或淡黃色透明液體，具有較高沸點、低吸濕性，其溶解能力、分散性、流平性好，是高分子材料的良好溶劑，可溶解硝化纖維素、丙烯酸酯、醇酸樹脂、聚酯和環氧樹脂等。由于其具有不飽和同的結構，雙鍵可進一步發生反應生成醇、酸、胺、酯及異氰酸酯等重要產品，在塑料、農藥、醫藥、涂料等工業中具有廣泛的用途。異佛爾酮經加成、加氫、光氣化可制得異氰酸酯，是聚氨酯涂料中重要的脂肪族異氰酸酯原料。異佛爾酮優良的溶解性，添加到短油度醇酸磁漆中，可提高其干性、硬度、耐油性。此外，還應用與軟包裝用復合薄膜、鞋用膠粘劑、磁帶粘合劑、油墨等行業。異佛爾酮的反應機理為：丙酮在強堿存在下先縮合生成二丙酮醇，而后脫水生成異丙叉丙酮，再與丙酮縮合、環化、脫水得到異佛爾酮。丙酮縮合法制備異佛爾酮可以分為兩種，即液相縮合發和多項催化縮合法。其中液相縮合法是目前國內外主要采用的工業化生產方法，因連續發生產易于自動化控制，改善勞動環境，一般都采用此方法。目前在丙酮制備異佛爾酮的工業化方法方面有許多文獻資料和專利報道，其中涉及多項催化縮合法的資料較多，其研究角度均是從催化劑的選擇和配制方法入手。對于副反應生成物的處理目前可比較的資料較少。專利CA201110140108.7專利名稱為“在后處理部分中廢水塔中存在至少一種消泡劑的情況下制備異佛爾酮的方法”，其目前是解決“在廢水塔區域(在器中進行含水級分的蒸餾后處理)，由于所存在的物質混合物的性能而導致泡沫的形成。這可能導致在電子測量設備和自動控制(EMR)設備的誤測量，并由此使得該方法的調節變得困難。”該專利主要是解決廢水塔中泡沫導致測量誤差的。丙酮在液相縮合條件下，不同數量的丙酮會生成如下物質：①2分子丙酮縮合會生成二丙酮醇和異丙叉丙酮(C6餾分)。反應方程式如下：②3分子丙酮液相縮合形成異佛爾酮(C9餾分)，反應方程式如下：③4分子丙酮縮合形成異木酮(C12餾分)，反應方程式如下：由此可見，丙酮縮合過程中形成的多聚體廢液需要清潔、高效的處理工藝，實現原料利用率的最大化。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種能夠連續化處理的酮多聚體廢液的綠色預處理工藝。根據本專利技術的一個方面，提供了一種酮多聚體廢液的綠色預處理工藝，包括以下步驟：有機酸噴射中和：采用噴射器使有機酸與酮多聚體廢液相互反應，去除酮多聚體廢液中的堿性；分相除水：在油水分離器中將去堿后的酮多聚體廢液分離出有機相和水相，所述水相返回所述噴射器循環套用；水相濃縮三效蒸發脫鹽：將水相經多次套用后蒸發脫鹽；過濾除雜：將有機相中的不溶性機械雜質或高聚物形成碳渣過濾去除；精餾除雜：通過高真空精餾分別去除前餾分和后餾分，得中餾分并對中餾分進行后續深處理。在一些實施方式中，所述有機酸噴射中和為：將酮多聚體廢液升溫至70±5℃并保溫，將對甲苯磺酸固體與水配置成濃度為5％的有機酸溶液，將有機酸溶液打入噴射器中進行循環，在噴射器的吸入口吸入酮多聚體廢液，在噴射器吸力作用下多聚體廢液進入噴射器的腔室與有機酸溶液相互碰撞發生反應，反應生產的鹽溶解于水相中，從而達到中和去堿性的目的。在一些實施方式中，所述分相除水為重力沉降分離法，將經過有機酸噴射中和后的酮多聚體廢液在油水分離器中進行沉降分相，分離出有機相和水相，水相返回噴射器循環套用，多次循環套用后不間斷檢測其水相密度，當水相密度為1.55-1.65時轉移進入水相濃縮三效蒸發脫鹽工序除鹽后繼續套用。在一些實施方式中，所述水相濃縮三效蒸發脫鹽為：水相進入三效分離室，熱源為0.8Mpa，飽和蒸汽溫度為175℃，一效分離室內液相溫度為130℃，氣相壓力為0.15Mpa，二效分離室液相溫度為100℃，氣相壓力為-0.02Mpa，三效分離室液相溫度為65℃，氣相壓力為-0.08Mpa，經三效蒸發后得高濃度液體進入稠厚器稠厚增濃，后經離心機進行固液分離，固體為廢鹽，母液返回三效分離室繼續進行套用。在一些實施方式中，所述有機相通過微濾聚丙烯膜過濾，所述微濾聚丙烯膜的孔徑為5-10um，孔隙率90％，操作條件為常溫0.3Mpa。在一些實施方式中，所述高真空精餾包括薄膜精餾和負壓精餾，所述薄膜精餾為：在1mmHg真空度條件下，直接提取110-120℃的餾分，而將汽化溫度高于120℃的高于C30餾分作為后餾分予以收集，所述負壓精餾為：在-0.098Mpa真空條件下，將精餾塔塔頂溫度低于90℃的低于C9餾分的物料作為前餾分予以收集，經過所述薄膜精餾和所述負壓精餾后的組分本C12-C30餾分作為中餾分予以收集，收集獲得的中餾分進入催化裂解工序。在一些實施方式中，前餾分集中收集后與丙酮按照比例配置后作為羥醛邁克爾加成原料使用，后餾分僅含有碳氫氧三種元素，可作為燃料使用，其排放產物無需脫硫脫硝裝置。其有益效果為：本專利技術所稱的酮多聚體廢液為丙酮縮合制備異佛而酮過程中產生的餾分為C12-C30組分的高聚物，丙酮縮合生產異佛爾酮的過程中，由于其選擇性和轉化率一般均不高，而且副反應嚴重，不管是采用傳統的液相縮合還是多相催化技術，其副產物的比例為14％-45％，該副反應主要成分為輕組分和高聚物兩部分。本專利技術中的高聚物為在縮合制備異佛爾酮過程產生中的碳渣原子數大于12的物質總成。本專利技術對對分出的輕組分和高聚物分別進行處理，經過處理的高聚物僅含有碳氫氧三種元素，可作為燃料使用，其排放產物無需脫硫脫硝裝置；本專利技術可連續化處理高聚物、裝置密閉運行，能夠有效減少環境污染。對甲苯磺酸相對于常規無機酸如鹽酸、硫酸和硝酸來說，能夠使用的設備材質選型更廣，可以使用高性能不銹鋼作為設備的加工制作材料，而傳統無機酸在材質的選型方面要苛刻許多，因此材料的選擇對設備的長期安全可靠運行都是有利的，可以有效減少甚至規避設備的腐蝕帶來的各種安全隱患，并有效節約一次性投資。本專利技術工藝過程選擇對甲苯磺酸對酮多聚體在該精餾體系中具有催化裂解作用，可以分解少量高聚物，其分解率雖低，一般分解率為0.5％-3％，但仍有一定的工業化價值，而傳統無機酸與堿反應僅是一個中和反應生成鹽和水，而對高聚物體系不具有任何作用，這正是用對甲苯磺酸用來中和該高聚物并殘留少量在該體系中的優點。本專利技術充分考慮工藝方案實施的細節可行性，在現階段條件下，將安全環保要求融入到工藝方案設計過程中，相比現有的處理措施更加安全環保，符合時代發展要求。附圖說明圖1是本專利技術的一實施方式的一種酮多聚體廢液的綠色處理工藝的流程示意圖。具體實施方式圖1示意性地顯示了本專利技術的一種實施方式的一種酮多聚體廢液的綠色預處理工藝的流程示意圖。如圖1所示，該酮多聚體廢液的綠色預處理工藝包括以下步驟：有機酸噴射中和：采用噴射器使有機酸與酮多聚體廢液相互反應，去除酮多聚體廢液中的堿性。所述有機酸噴射中和為：將酮多聚體廢液升溫至70±5℃并保溫，將對甲苯磺酸固體與水配置成濃度為5％的有機酸溶液，將有機酸溶液打入噴射器中進行循環，在噴射器的吸入口吸本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種酮多聚體廢液的綠色預處理工藝，其特征在于，包括以下步驟：有機酸噴射中和：采用噴射器使有機酸與酮多聚體廢液相互反應，去除酮多聚體廢液中的堿性；分相除水：在油水分離器中將去堿后的酮多聚體廢液分離出有機相和水相，所述水相返回所述噴射器循環套用；水相濃縮三效蒸發脫鹽：將水相經多次套用后蒸發脫鹽；過濾除雜：將有機相中的不溶性機械雜質或高聚物形成碳渣過濾去除；精餾除雜：通過高真空精餾分別去除前餾分和后餾分，得中餾分并對中餾分進行后續深處理。

【技術特征摘要】
1.一種酮多聚體廢液的綠色預處理工藝，其特征在于，包括以下步驟：有機酸噴射中和：采用噴射器使有機酸與酮多聚體廢液相互反應，去除酮多聚體廢液中的堿性；分相除水：在油水分離器中將去堿后的酮多聚體廢液分離出有機相和水相，所述水相返回所述噴射器循環套用；水相濃縮三效蒸發脫鹽：將水相經多次套用后蒸發脫鹽；過濾除雜：將有機相中的不溶性機械雜質或高聚物形成碳渣過濾去除；精餾除雜：通過高真空精餾分別去除前餾分和后餾分，得中餾分并對中餾分進行后續深處理。2.根據權利要求1所述的酮多聚體廢液的綠色預處理工藝，其特征在于，所述有機酸噴射中和為：將酮多聚體廢液升溫至70±5℃并保溫，將對甲苯磺酸固體與水配置成濃度為5％的有機酸溶液，將有機酸溶液打入噴射器中進行循環，在噴射器的吸入口吸入酮多聚體廢液，在噴射器吸力作用下多聚體廢液進入噴射器的腔室與有機酸溶液相互碰撞發生反應，反應生產的鹽溶解于水相中，從而達到中和去堿性的目的。3.根據權利要求2所述的酮多聚體廢液的綠色預處理工藝，其特征在于，所述分相除水為重力沉降分離法，將經過有機酸噴射中和后的酮多聚體廢液在油水分離器中進行沉降分相，分離出有機相和水相，水相返回噴射器循環套用，多次循環套用后不間斷檢測其水相密度，當水相密度為1.55-1.65時轉移進入水相濃縮三效蒸發脫鹽工序除鹽后繼續套用。4.根據權利要求3所述的酮多聚體廢液的綠色預處理工藝，其特征在于，所述水相濃縮...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳健明，崔迎祥，顏勇，
申請(專利權)人：江蘇煥鑫新材料股份有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇,32