處理新戊二醇生產(chǎn)廢渣的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種處理新戊二醇生產(chǎn)廢渣的方法，步驟如下：(1)新戊二醇生產(chǎn)廢渣用水溶解得到粗甲酸鈉溶液；(2)粗甲酸鈉溶液經(jīng)精密過濾器和超濾裝置過濾除去顆粒雜質(zhì)；(3)除去顆粒雜質(zhì)后的溶液進入納濾系統(tǒng)進行納濾分離；所得納濾透過液和納濾濃縮液回收高純度甲酸鈉和新戊二醇。本發(fā)明產(chǎn)品甲酸鈉的純度高，達到95％以上。工藝用水可以重復使用，不產(chǎn)生水資源浪費和再處理的問題。廢渣中的有用溶質(zhì)全部回收，雜質(zhì)作為燃料產(chǎn)生熱能。采用膜分離技術(shù)工藝簡單，工業(yè)上容易實現(xiàn)。
【專利說明】處理新戊二醇生產(chǎn)廢渣的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于精細化工領(lǐng)域，涉及一種新戊二醇副產(chǎn)甲酸鈉的提純方法，特別是一種采用膜分離技術(shù)對新戊二醇生產(chǎn)副產(chǎn)甲酸鈉進行分離純化的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]新戊二醇是生產(chǎn)聚酯樹脂、不飽和聚酯樹脂、粉末涂料、光敏涂料、聚氨酯樹脂和醇酸樹脂的原料，所制成的樹脂涂層具有良好的化學穩(wěn)定性、保光性、耐候性、熱穩(wěn)定性和耐氯腐蝕性等優(yōu)點。另外，新戊二醇還可以用于醫(yī)藥、溶劑、增塑劑的生產(chǎn)，其用途十分廣泛。我國新戊二醇的年產(chǎn)量約為10萬噸，多采用異丁醛路線，在新戊二醇生產(chǎn)中，因為高溫加熱產(chǎn)生深棕色至深黑色的副產(chǎn)物，其中含甲酸鈉78~85%、新戊二醇5~7%、少量水以及2~3%的未知雜質(zhì)，每生產(chǎn)I噸新戊二醇約產(chǎn)生0.3噸甲酸鈉副產(chǎn)物。
[0003]目前對新戊二醇生產(chǎn)方法的研究得較多，如專利CN97199046.8、CN99120465.4、CN00100382.8和CN98813171.4，也有研究者研究新戊二醇生產(chǎn)廢水的處理，比如CN201110086818.6，對新戊二醇生產(chǎn)副產(chǎn)甲酸鈉的研究則較少。
[0004]目前該副產(chǎn)甲酸鈉的處理工藝有兩種:(I)直接用于甲酸的生產(chǎn)，即加入硫酸反應生產(chǎn)甲酸，由于甲酸鈉純度低，每生產(chǎn)I噸甲酸要消耗2.2~2.4噸甲酸鈉，而且所得的甲酸純度只有78~82%，質(zhì)量較差，效益較低；(2)蒸出副產(chǎn)甲酸鈉中的水和新戊二醇后，加入硫酸生產(chǎn)甲酸，見文獻“新戊二醇副產(chǎn)甲酸鈉回收利用工藝，張少華，匡云飛，李薇.衡陽師范學院學報，2006，27(3):53-54”、“從新戊二醇副產(chǎn)甲酸鈉中回收新戊二醇的方法，ZL98126104.3” 以及“Method for producing hydroxypivalaldehyde and neopentylglycol,USP7, 767, 865,BASF SE”等，這種工藝可以回收少量新戊二醇，有一定的經(jīng)濟效益，但處理后的甲酸鈉生產(chǎn)的甲酸同樣品質(zhì)很差，應用受到限制。
[0005]已有新戊二醇副產(chǎn)甲酸鈉處理工藝都是將其生產(chǎn)甲酸，而不能除掉副產(chǎn)甲酸鈉中的雜質(zhì)，這種雜質(zhì)使甲酸鈉的顏色為深棕色至深黑色，與合成的甲酸鈉產(chǎn)品相去甚遠，無法應用于保險粉、高質(zhì)量甲酸等產(chǎn)品的生產(chǎn)中。
[0006]近年來，我國新戊二醇生產(chǎn)廠家不斷增加，產(chǎn)量不斷擴大，市場出現(xiàn)了飽和的現(xiàn)象，激烈的市場競爭使新戊二醇價格下降，廠家利潤降低，急需改造技術(shù)提高效益，因此特別重視殘渣的綜合利用，如何將這種低品質(zhì)甲酸鈉中的雜質(zhì)去掉成為重要課題，初步實驗證明，用離子交換樹脂、活性炭、分子篩、白土吸附等方法均不能除去廢渣中的深色物質(zhì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種從新戊二醇生產(chǎn)廢渣中回收高純度甲酸鈉和新戊二醇的方法，用于解決深色甲酸鈉殘渣使用范圍窄、經(jīng)濟效益低和污染環(huán)境的問題。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案是，處理新戊二醇生產(chǎn)廢渣的方法，步驟如下:
[0009](I)新戊二醇生產(chǎn)廢渣用水溶解得到粗甲酸鈉溶液；[0010](2)粗甲酸鈉溶液經(jīng)精密過濾器和超濾裝置過濾除去顆粒雜質(zhì)；
[0011](3)除去顆粒雜質(zhì)后的溶液進入納濾系統(tǒng)進行納濾分離除去顆粒雜質(zhì)后的溶液進入納濾系統(tǒng)進行納濾分離:所得納濾透過經(jīng)過蒸發(fā)、結(jié)晶，得到純度95%以上的甲酸鈉產(chǎn)品；所得納濾濃縮液經(jīng)過蒸發(fā)濃縮干燥，得到的黑色固體雜質(zhì)作為燃料利用。
[0012]前面所述的方法，優(yōu)選的方案是，步驟(1)控制粗甲酸鈉溶液的濃度為10-50%(優(yōu)選的濃度是30-40% )。
[0013]前面所述的方法，優(yōu)選的方案是，步驟(2)所述超濾裝置中超濾膜的截留分子量為 2000-100000 (優(yōu)選 2200-7000，更加優(yōu)選 5000)。
[0014]前面所述的方法，優(yōu)選的方案是，步驟(3)超濾溫度為20_50°C (優(yōu)選40_45°C )。
[0015]前面所述的方法，優(yōu)選的方案是，步驟(3)納濾系統(tǒng)中納濾膜的截留分子量為150-800 (優(yōu)選 200-600，更加優(yōu)選 500)。
[0016]前面所述的方法，優(yōu)選的方案是，步驟(3)納濾分離時操作溫度為20_50°C (優(yōu)選40-45 °C，更加優(yōu)選 42°C )。
[0017]前面所述的方法，優(yōu)選的方案是，步驟(3)納濾分離時操作壓力為l_4MPa(優(yōu)選2-3MPa,更加優(yōu)選 2.5MPa)。
[0018]本發(fā)明涉及一種采用納濾技術(shù)分離純化新戊二醇生產(chǎn)廢渣，生產(chǎn)高純度的甲酸鈉和新戊二醇的方法。其技術(shù)方案要點是:廢渣用水溶解得到粗甲酸鈉溶液，然后依次經(jīng)過精密過濾、超濾，除去其中的不溶物和顆粒雜質(zhì)，再進入納濾裝置進行納濾分離。納濾透過液經(jīng)過蒸發(fā)濃縮后，得到純度95%以上的甲酸鈉產(chǎn)品，納濾濃縮液進入蒸發(fā)器進行濃縮干燥，得到的黑色固體雜質(zhì)作為燃 料燃燒掉。
[0019]本發(fā)明的技術(shù)優(yōu)勢還表現(xiàn)在:
[0020](I)產(chǎn)品甲酸鈉的純度高，達到95%以上，甲酸鈉顏色為白色。
[0021](2)采用膜分離技術(shù)工藝簡單，工業(yè)上容易實現(xiàn)。
具體實施方法
[0022]下面結(jié)合實施例詳細說明本發(fā)明的技術(shù)方案，但保護范圍不限于此。本發(fā)明所用裝置皆可從市場購買，比如精密過濾器可以使用購自滄州水立方環(huán)保設(shè)備有限公司，型號是5 μ m ;超濾裝置可以使用購自滄州水立方環(huán)保設(shè)備有限公司，型號是UF-1.0 ;納濾系統(tǒng)可以使用購自三達膜科技(廈門)有限公司，型號是1812型。
[0023]實施例1經(jīng)測定某新戊二醇生產(chǎn)廢渣中含甲酸鈉84%，新戊二醇6 %，水分6 %，其他為未知雜質(zhì)，顏色為棕黑色。利用本發(fā)明從新戊二醇生產(chǎn)廢渣中回收高純度甲酸鈉和新戊二醇方法:用水將廢渣溶解得到濃度30%的甲酸鈉粗溶液，溶液依次經(jīng)過精密過濾器和超濾裝置除去其中的不溶物和顆粒雜質(zhì)，然后進入納濾裝置進行納濾分離，操作溫度40°C，操作壓力2.5MPa。納濾透過液進行蒸發(fā)濃縮、結(jié)晶，得到純度95.9%的甲酸鈉產(chǎn)品，產(chǎn)品為白色；納濾濃縮液進行蒸發(fā)濃縮得到的黑色固體雜質(zhì)作為燃料燃燒掉。
[0024]實施例2經(jīng)測定某新戊二醇生產(chǎn)廢渣中含甲酸鈉81%，新戊二醇6%，水分8%，其他為未知雜質(zhì)，黑色。利用本發(fā)明從新戊二醇生產(chǎn)廢渣中回收高純度甲酸鈉和新戊二醇方法:用水將廢渣溶解得到濃度40%的甲酸鈉粗溶液，溶液依次經(jīng)過精密過濾器和超濾裝置除去其中的不溶物和顆粒雜質(zhì)，然后進入納濾裝置進行納濾分離，操作溫度45°C，操作壓力2.3MPa。納濾透過液進行蒸發(fā)濃縮、結(jié)晶，得到純度95.5%的甲酸鈉產(chǎn)品，白色結(jié)晶；納濾濃縮液進行蒸發(fā)濃縮得到的黑色固體雜質(zhì)作為燃料燃燒掉。納濾透過液和濃縮液蒸出的水中新戊二醇的濃度為2.9%，這部分水溶液作為新戊二醇生產(chǎn)工段的工藝水重復使用。
[0025]實施例3經(jīng)測定某新戊二醇生產(chǎn)廢渣中含甲酸鈉84%，新戊二醇5 %，水分8 %，其他為未知雜質(zhì)。利用本發(fā)明處理新戊二醇生產(chǎn)廢渣的方法，步驟如下:(I)新戊二醇生產(chǎn)廢渣用水溶解得到粗甲酸鈉溶液，控制粗甲酸鈉溶液的濃度為10%; (2)粗甲酸鈉溶液經(jīng)精密過濾器和超濾裝置過濾除去顆粒雜質(zhì)，超濾膜的截留分子量為2000，超濾溫度為20°C ;(3)除去顆粒雜質(zhì)后的溶液進入納濾系統(tǒng)進行納濾分離，納濾膜的截留分子量為150，納濾分離時操作溫度為20°C，操作壓力為4MPa ;所得納濾透過液經(jīng)過蒸發(fā)、結(jié)晶，得到純度為95.6%的甲酸鈉產(chǎn)品。所得納濾濃縮液經(jīng)過蒸發(fā)濃縮干燥，得到的黑色固體雜質(zhì)作為燃料利用。
[0026]實施例4經(jīng)測定某新戊二醇生產(chǎn)廢渣中含甲酸鈉83.1%，新戊二醇6%，水分8%，其他為未知雜質(zhì)，棕黑色。利用本發(fā)明處理新戊二醇生產(chǎn)廢渣的方法，步驟如下:(I)新戊二醇生產(chǎn)廢渣用水溶解得到粗甲酸鈉溶液，控制粗甲酸鈉溶液的濃度為35% ；(2)粗甲酸鈉溶液經(jīng)精密過濾器和超濾裝置過濾除去顆粒雜質(zhì)，超濾膜的截留分子量為5000，超濾溫度為42°C;(3)除去顆粒雜質(zhì)后的溶液進入納濾系統(tǒng)進行納濾分離，納濾膜的截留分子量為500，納濾分離時操作溫度為42°C，操作壓力為2.5MPa ;所得納濾透過液經(jīng)過蒸發(fā)、結(jié)晶，得到純度為97.6%的甲酸鈉產(chǎn)品。所得納濾濃縮液蒸發(fā)得廢渣作為燃料使用，水返回作為新戊二醇生產(chǎn)用水。`
【權(quán)利要求】
1.處理新戊二醇生產(chǎn)廢渣的方法，其特征是，步驟如下: (1)新戊二醇生產(chǎn)廢渣用水溶解得到粗甲酸鈉溶液； (2)粗甲酸鈉溶液經(jīng)精密過濾器和超濾裝置過濾除去顆粒雜質(zhì)； (3)除去顆粒雜質(zhì)后的溶液進入納濾系統(tǒng)進行納濾分離:所得納濾透過經(jīng)過蒸發(fā)、結(jié)晶，得到純度95%以上的甲酸鈉產(chǎn)品；所得納濾濃縮液經(jīng)過蒸發(fā)濃縮干燥，得到的黑色固體雜質(zhì)作為燃料利用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，步驟(1)控制粗甲酸鈉溶液的濃度為10-50% (優(yōu)選的濃度是30-40% )。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，步驟(2)所述超濾裝置中超濾膜的截留分子量為 2000-100000 (優(yōu)選 2200-7000，更加優(yōu)選 5000)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方 法，其特征是，步驟(3)超濾溫度為20-50°C(優(yōu)選40-45 0C )。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，步驟(3)納濾系統(tǒng)中納濾膜的截留分子量為150-800 (優(yōu)選 200-600，更加優(yōu)選 500)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，步驟(3)納濾分離時操作溫度為20-50 0C (優(yōu)選 40-45 0C，更加優(yōu)選 42°C )。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，步驟(3)納濾分離時操作壓力為l_4MPa(優(yōu)選2-3MPa，更加優(yōu)選2.5MPa)。
【文檔編號】C07C29/76GK103483178SQ201310405344
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月29日
【發(fā)明者】韓曉莉, 王文華, 馮詠梅, 李云飛, 呂洪濤, 王嬌嬌, 常秀蓮 申請人:煙臺大學