一种酮多聚体废液的绿色预处理工艺制造技术

本发明专利技术提供了一种酮多聚体废液的绿色预处理工艺，包括以下步骤：有机酸喷射中和：采用喷射器使有机酸与酮多聚体废液相互反应，去除酮多聚体废液中的碱性；分相除水：在油水分离器中将去碱后的酮多聚体废液分离出有机相和水相，所述水相返回所述喷射器循环套用；水相浓缩三效蒸发脱盐：将水相经多次套用后蒸发脱盐；过滤除杂：将有机相中的不溶性机械杂质或高聚物形成碳渣过滤去除；精馏除杂：通过高真空精馏分别去除前馏分和后馏分，得中馏分并对中馏分进行后续深处理。

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.

【技术实现步骤摘要】
一种酮多聚体废液的绿色预处理工艺
本专利技术涉及一种丙酮缩合制备异佛尔酮过程中因副反应生成的高聚物的预处理工艺，更具体涉及一种酮多聚体废液的绿色处理工艺。
技术介绍
异佛尔酮(Isophorone,ISO)是丙酮缩合的产物，其化学名为3,5,5-三甲基-2-环己烯-1酮，分子式为C9H14O，分子量为138.21，外观无色或淡黄色透明液体，具有较高沸点、低吸湿性，其溶解能力、分散性、流平性好，是高分子材料的良好溶剂，可溶解硝化纤维素、丙烯酸酯、醇酸树脂、聚酯和环氧树脂等。由于其具有不饱和同的结构，双键可进一步发生反应生成醇、酸、胺、酯及异氰酸酯等重要产品，在塑料、农药、医药、涂料等工业中具有广泛的用途。异佛尔酮经加成、加氢、光气化可制得异氰酸酯，是聚氨酯涂料中重要的脂肪族异氰酸酯原料。异佛尔酮优良的溶解性，添加到短油度醇酸磁漆中，可提高其干性、硬度、耐油性。此外，还应用与软包装用复合薄膜、鞋用胶粘剂、磁带粘合剂、油墨等行业。异佛尔酮的反应机理为：丙酮在强碱存在下先缩合生成二丙酮醇，而后脱水生成异丙叉丙酮，再与丙酮缩合、环化、脱水得到异佛尔酮。丙酮缩合法制备异佛尔酮可以分为两种，即液相缩合发和多项催化缩合法。其中液相缩合法是目前国内外主要采用的工业化生产方法，因连续发生产易于自动化控制，改善劳动环境，一般都采用此方法。目前在丙酮制备异佛尔酮的工业化方法方面有许多文献资料和专利报道，其中涉及多项催化缩合法的资料较多，其研究角度均是从催化剂的选择和配制方法入手。对于副反应生成物的处理目前可比较的资料较少。专利CA201110140108.7专利名称为“在后处理部分中废水塔中存在至少一种消泡剂的情况下制备异佛尔酮的方法”，其目前是解决“在废水塔区域(在器中进行含水级分的蒸馏后处理)，由于所存在的物质混合物的性能而导致泡沫的形成。这可能导致在电子测量设备和自动控制(EMR)设备的误测量，并由此使得该方法的调节变得困难。”该专利主要是解决废水塔中泡沫导致测量误差的。丙酮在液相缩合条件下，不同数量的丙酮会生成如下物质：①2分子丙酮缩合会生成二丙酮醇和异丙叉丙酮(C6馏分)。反应方程式如下：②3分子丙酮液相缩合形成异佛尔酮(C9馏分)，反应方程式如下：③4分子丙酮缩合形成异木酮(C12馏分)，反应方程式如下：由此可见，丙酮缩合过程中形成的多聚体废液需要清洁、高效的处理工艺，实现原料利用率的最大化。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够连续化处理的酮多聚体废液的绿色预处理工艺。根据本专利技术的一个方面，提供了一种酮多聚体废液的绿色预处理工艺，包括以下步骤：有机酸喷射中和：采用喷射器使有机酸与酮多聚体废液相互反应，去除酮多聚体废液中的碱性；分相除水：在油水分离器中将去碱后的酮多聚体废液分离出有机相和水相，所述水相返回所述喷射器循环套用；水相浓缩三效蒸发脱盐：将水相经多次套用后蒸发脱盐；过滤除杂：将有机相中的不溶性机械杂质或高聚物形成碳渣过滤去除；精馏除杂：通过高真空精馏分别去除前馏分和后馏分，得中馏分并对中馏分进行后续深处理。在一些实施方式中，所述有机酸喷射中和为：将酮多聚体废液升温至70±5℃并保温，将对甲苯磺酸固体与水配置成浓度为5％的有机酸溶液，将有机酸溶液打入喷射器中进行循环，在喷射器的吸入口吸入酮多聚体废液，在喷射器吸力作用下多聚体废液进入喷射器的腔室与有机酸溶液相互碰撞发生反应，反应生产的盐溶解于水相中，从而达到中和去碱性的目的。在一些实施方式中，所述分相除水为重力沉降分离法，将经过有机酸喷射中和后的酮多聚体废液在油水分离器中进行沉降分相，分离出有机相和水相，水相返回喷射器循环套用，多次循环套用后不间断检测其水相密度，当水相密度为1.55-1.65时转移进入水相浓缩三效蒸发脱盐工序除盐后继续套用。在一些实施方式中，所述水相浓缩三效蒸发脱盐为：水相进入三效分离室，热源为0.8Mpa，饱和蒸汽温度为175℃，一效分离室内液相温度为130℃，气相压力为0.15Mpa，二效分离室液相温度为100℃，气相压力为-0.02Mpa，三效分离室液相温度为65℃，气相压力为-0.08Mpa，经三效蒸发后得高浓度液体进入稠厚器稠厚增浓，后经离心机进行固液分离，固体为废盐，母液返回三效分离室继续进行套用。在一些实施方式中，所述有机相通过微滤聚丙烯膜过滤，所述微滤聚丙烯膜的孔径为5-10um，孔隙率90％，操作条件为常温0.3Mpa。在一些实施方式中，所述高真空精馏包括薄膜精馏和负压精馏，所述薄膜精馏为：在1mmHg真空度条件下，直接提取110-120℃的馏分，而将汽化温度高于120℃的高于C30馏分作为后馏分予以收集，所述负压精馏为：在-0.098Mpa真空条件下，将精馏塔塔顶温度低于90℃的低于C9馏分的物料作为前馏分予以收集，经过所述薄膜精馏和所述负压精馏后的组分本C12-C30馏分作为中馏分予以收集，收集获得的中馏分进入催化裂解工序。在一些实施方式中，前馏分集中收集后与丙酮按照比例配置后作为羟醛迈克尔加成原料使用，后馏分仅含有碳氢氧三种元素，可作为燃料使用，其排放产物无需脱硫脱硝装置。其有益效果为：本专利技术所称的酮多聚体废液为丙酮缩合制备异佛而酮过程中产生的馏分为C12-C30组分的高聚物，丙酮缩合生产异佛尔酮的过程中，由于其选择性和转化率一般均不高，而且副反应严重，不管是采用传统的液相缩合还是多相催化技术，其副产物的比例为14％-45％，该副反应主要成分为轻组分和高聚物两部分。本专利技术中的高聚物为在缩合制备异佛尔酮过程产生中的碳渣原子数大于12的物质总成。本专利技术对对分出的轻组分和高聚物分别进行处理，经过处理的高聚物仅含有碳氢氧三种元素，可作为燃料使用，其排放产物无需脱硫脱硝装置；本专利技术可连续化处理高聚物、装置密闭运行，能够有效减少环境污染。对甲苯磺酸相对于常规无机酸如盐酸、硫酸和硝酸来说，能够使用的设备材质选型更广，可以使用高性能不锈钢作为设备的加工制作材料，而传统无机酸在材质的选型方面要苛刻许多，因此材料的选择对设备的长期安全可靠运行都是有利的，可以有效减少甚至规避设备的腐蚀带来的各种安全隐患，并有效节约一次性投资。本专利技术工艺过程选择对甲苯磺酸对酮多聚体在该精馏体系中具有催化裂解作用，可以分解少量高聚物，其分解率虽低，一般分解率为0.5％-3％，但仍有一定的工业化价值，而传统无机酸与碱反应仅是一个中和反应生成盐和水，而对高聚物体系不具有任何作用，这正是用对甲苯磺酸用来中和该高聚物并残留少量在该体系中的优点。本专利技术充分考虑工艺方案实施的细节可行性，在现阶段条件下，将安全环保要求融入到工艺方案设计过程中，相比现有的处理措施更加安全环保，符合时代发展要求。附图说明图1是本专利技术的一实施方式的一种酮多聚体废液的绿色处理工艺的流程示意图。具体实施方式图1示意性地显示了本专利技术的一种实施方式的一种酮多聚体废液的绿色预处理工艺的流程示意图。如图1所示，该酮多聚体废液的绿色预处理工艺包括以下步骤：有机酸喷射中和：采用喷射器使有机酸与酮多聚体废液相互反应，去除酮多聚体废液中的碱性。所述有机酸喷射中和为：将酮多聚体废液升温至70±5℃并保温，将对甲苯磺酸固体与水配置成浓度为5％的有机酸溶液，将有机酸溶液打入喷射器中进行循环，在喷射器的吸入口吸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种酮多聚体废液的绿色预处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：有机酸喷射中和：采用喷射器使有机酸与酮多聚体废液相互反应，去除酮多聚体废液中的碱性；分相除水：在油水分离器中将去碱后的酮多聚体废液分离出有机相和水相，所述水相返回所述喷射器循环套用；水相浓缩三效蒸发脱盐：将水相经多次套用后蒸发脱盐；过滤除杂：将有机相中的不溶性机械杂质或高聚物形成碳渣过滤去除；精馏除杂：通过高真空精馏分别去除前馏分和后馏分，得中馏分并对中馏分进行后续深处理。

【技术特征摘要】
1.一种酮多聚体废液的绿色预处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：有机酸喷射中和：采用喷射器使有机酸与酮多聚体废液相互反应，去除酮多聚体废液中的碱性；分相除水：在油水分离器中将去碱后的酮多聚体废液分离出有机相和水相，所述水相返回所述喷射器循环套用；水相浓缩三效蒸发脱盐：将水相经多次套用后蒸发脱盐；过滤除杂：将有机相中的不溶性机械杂质或高聚物形成碳渣过滤去除；精馏除杂：通过高真空精馏分别去除前馏分和后馏分，得中馏分并对中馏分进行后续深处理。2.根据权利要求1所述的酮多聚体废液的绿色预处理工艺，其特征在于，所述有机酸喷射中和为：将酮多聚体废液升温至70±5℃并保温，将对甲苯磺酸固体与水配置成浓度为5％的有机酸溶液，将有机酸溶液打入喷射器中进行循环，在喷射器的吸入口吸入酮多聚体废液，在喷射器吸力作用下多聚体废液进入喷射器的腔室与有机酸溶液相互碰撞发生反应，反应生产的盐溶解于水相中，从而达到中和去碱性的目的。3.根据权利要求2所述的酮多聚体废液的绿色预处理工艺，其特征在于，所述分相除水为重力沉降分离法，将经过有机酸喷射中和后的酮多聚体废液在油水分离器中进行沉降分相，分离出有机相和水相，水相返回喷射器循环套用，多次循环套用后不间断检测其水相密度，当水相密度为1.55-1.65时转移进入水相浓缩三效蒸发脱盐工序除盐后继续套用。4.根据权利要求3所述的酮多聚体废液的绿色预处理工艺，其特征在于，所述水相浓缩...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈健明，崔迎祥，颜勇，
申请(专利权)人：江苏焕鑫新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32