一种TPO生产工艺中的废液处理工艺及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种TPO生产工艺中的废液处理工艺及其装置，尤其涉及一种TPO生产工艺中基于氧化剂循环利用的废液处理工艺及其装置；包括将合成废液与硫酸、水混合，经酯化反应，得到物料相，进一步将物料相与双氧水混合反应，分液，得到过氧叔丁醇相，碱洗，得到过氧叔丁醇；过氧叔丁醇能返回TPO合成工段用作氧化剂制备TPO；采用上述工艺解决了TPO生产工艺中合成废液的处理成本高的问题；且经上述废液处理工艺实现了合成废液的资源化利用，大大降低了TPO生产工艺的原材料采购和工艺生产成本，具有明显的经济价值。

【技术实现步骤摘要】
一种TPO生产工艺中的废液处理工艺及其装置
本专利技术属于光引发剂制备领域，涉及一种TPO生产工艺中的废液处理工艺及其装置，尤其涉及一种TPO生产工艺中基于氧化剂循环利用的废液处理工艺及其装置。
技术介绍
2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(TPO)是一种高效的自由基(I)型光引发剂，其具有很宽的吸收范围，其有效吸收峰值为350-400nm，经光照后可生成苯甲酰和磷酰基两个自由基，均能引发聚合，因此，其具有光固化速度快的特点，适合于厚膜深层固化，同时其还具有光漂白作用，涂层不黄变的特性，也可用于透明涂层，对于低气味要求的产品尤其适合。其在含苯乙烯体系的不饱和聚酯中单独使用，具有很高引发效能。其广泛应用于紫外固化涂料、印刷油墨、紫外固化粘合剂、光导纤维涂料、抗光蚀剂、光聚合印版、立体平版树脂、复合材料、牙齿填充料等领域。目前，国内TPO生产工艺中的合成废水一般直接进入污水处理，但因其COD浓度高，处理难度极大；此外氧化反应后脱溶溶剂经精馏后精馏正馏可以直接套用，但精馏前馏绝大部分厂家采用废弃的方式进行处理，不再二次精馏，而将精馏前馏交由有资质的危废厂家进行处理，成本较大。CN106883265A公开了一种高效、可循环合成2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦的方法，包括以下步骤：a)选取钒源和分子筛为反应原料，制得钒分子筛催化剂；b)将2,4,6-三甲基苯甲醛和二苯基膦氧加入到装有二氯甲烷的三口瓶中，常温下搅拌反应，得到TPO中间体；c)步骤b)反应完成后，将三口瓶放入低温水浴中冷却至8～10℃，然后向三口瓶中依次加入步骤a)制得的钒分子筛催化剂和氧化剂过氧化叔丁醇，搅拌反应0.5小时，再将三口瓶置于常温下继续搅拌3～5小时，得到反应液；其中，TPO中间体与过氧化叔丁醇的摩尔比为1:1.2；d)将步骤c)中获得的反应液过滤，回收钒分子筛，所得滤液用硫代硫酸钠水溶液处理去除未反应的氧化物，再经后处理，获得TPO产品；此方案中过氧叔丁醇用量大，反应生成叔丁醇，会大部分溶于水进入废液，但其并未给出后续合成废液的处理方法。因此，开发一种低成本，资源化的TPO生产工艺中的废液处理工艺及其装置仍具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种TPO生产工艺中的废液处理工艺及其装置，尤其涉及一种TPO生产工艺中基于氧化剂循环利用的废液处理工艺及其装置；包括将合成废液与硫酸、水混合，经酯化反应，得到物料相，进一步将物料相与双氧水混合反应，分液，得到过氧叔丁醇相，碱洗，得到过氧叔丁醇；过氧叔丁醇能返回TPO合成工段用作氧化剂制备TPO；采用上述工艺解决了TPO生产工艺中合成废液的处理成本高的问题；且经上述废液处理工艺实现了合成废液的资源化利用，大大降低了TPO生产工艺的原材料采购和工艺生产成本，具有明显的经济价值。为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供了一种TPO生产工艺中的废液处理工艺，所述废液处理工艺包括以下步骤：(1)将合成废液与硫酸、水混合，进行反应，得到物料相；所述合成废液包括合成废水和/或精馏前馏；(2)将步骤(1)中物料相与双氧水混合，进行反应，分液，得到酸液相和过氧叔丁醇相；(3)将步骤(2)中过氧叔丁醇相进行碱洗，分液，得到过氧叔丁醇。本专利技术中，“精馏前馏”指的是TPO生产工艺中，氧化反应结束后脱溶单元脱出的溶剂经精馏塔精馏后产生的前馏部分，无法直接套用，“合成废水”指的是TPO生产工艺中氧化反应结束后水洗单元产生的废水相(包含水、盐、水溶性杂质及水溶性有机物；)经蒸馏后得到的包含水和叔丁醇的混合相；此处蒸馏步骤的目的在于，得到含水和叔丁醇的混合相，而去除原水相中含有的盐类组分，浓缩叔丁醇，使其便于通过本专利技术所述废水处理工艺进行处理；本专利技术通过分析发现，上述精馏前馏和合成废水中叔丁醇均为主要组分；精馏前馏中，叔丁醇的含量可达25wt％～35wt％，TPO合成工段溶剂含量可达35wt％～50wt％，其余为水，而废水相中叔丁醇的含量可达10wt％～20wt％，精馏后得到的合成废水中，叔丁醇的含量可达80wt％～90wt％，其余为水；针对上述合成废液，其中，对于废水相的处理方法一般为直接进入污水处理，但因其COD浓度高，处理难度大；而对于精馏前馏，因进一步精馏成本较高，一般不进行二次精馏，而选择作为危废交由有资质的危废处理厂家进行处理，成本较大；为了解决上述问题，并进一步降低原材料采购及TPO工艺的生产成本，实现TPO的绿色生产，本专利技术基于上述分析发现开发了一种TPO生产工艺中基于氧化剂循环利用的废液处理工艺，其包含将合成废液(包括合成废水和/或精馏前馏)、硫酸及水混合，进行酯化反应，其中，硫酸与合成废液中的叔丁醇反应生成硫酸氢叔丁酯溶于水相中，反应液静置后，得到分层的物料相和有机相(若合成废液中包含精馏前馏时，含有有机相，若只有合成废水，则不包含有机相)；其中物料相中包含酸液和硫酸氢叔丁酯，有机相为TPO合成工段溶剂(即氧化工段溶剂)；将物料相与双氧水混合，进行反应，得到过氧叔丁醇相；反应液经静置后分层为过氧叔丁醇相和酸液相，酸液相中包含未反应的过氧化氢，分液后，对过氧叔丁醇相进行碱洗，分液，得到过氧叔丁醇；所得过氧叔丁醇的纯度较高，可循环至TPO生产工艺中作为氧化剂使用，进而减少TPO生产工艺的原料采购成本，同时降低工艺成本。本专利技术所述废液处理工艺实现了将TPO生产工艺中精馏前馏和合成废水的资源化利用，处理成本较进一步精馏明显降低，实现了TPO生产工艺的绿色生产，减少了危废的产生，降低了危废的处理成本，节约了处理费用，进一步降低了TPO产品成本。本专利技术上述废液处理工艺中，若合成废液中包含精馏前馏，步骤(1)中会得到有机相，其为TPO合成工段溶剂，经本专利技术所述废液处理工艺，所得溶剂的纯度高，可达90％以上，进而能进行循环使用，降低溶剂采购成本；且所得过氧叔丁醇的纯度可达70％以上，能作为TPO生产工段氧化剂循环使用。优选地，所述合成废液为合成废水与精馏前馏的混合液。本专利技术中优选采用合成废水与精馏前馏的混合液作为工艺原料，其能实现精馏前馏中叔丁醇、TPO合成工段溶剂及合成废水中叔丁醇的回收，且溶剂回收纯度高，能循环至TPO合成工段使用，且所得过氧叔丁醇的纯度高，进一步降低了原材料的采购成本。优选地，所述合成废液为精馏前馏或合成废水与精馏前馏的混合液时，步骤(1)中反应结束后还包括分液，得到物料相和有机相。优选地，所述合成废液通过精馏前馏和合成废水混料得到。本专利技术所述合成废液包括合成废水和/或精馏前馏，因合成废水和精馏前馏中均包含大量的叔丁醇，使得精馏前馏和合成废水能够混合而不分层，进而本专利技术实现了将精馏前馏和合成废水混合一并处理的效果。当合成废液为合成废水与精馏前馏的混合液时，优选在将合成废液与硫酸、水混合进行酯化反应前，将精馏前馏和合成废水进行混料，之后再与硫酸、水混合，进行酯化反应。本专利技术所述合成废液与硫酸、水混合之前，还包括测试其组成含量，即包括水及叔丁醇的含量，进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种TPO生产工艺中的废液处理工艺，其特征在于，所述废液处理工艺包括以下步骤：/n(1)将合成废液与硫酸、水混合，进行反应，得到物料相；所述合成废液包括合成废水和/或精馏前馏；/n(2)将步骤(1)中物料相与双氧水混合，进行反应，分液，得到酸液相和过氧叔丁醇相；/n(3)将步骤(2)中过氧叔丁醇相进行碱洗，分液，得到过氧叔丁醇。/n

【技术特征摘要】
1.一种TPO生产工艺中的废液处理工艺，其特征在于，所述废液处理工艺包括以下步骤：
(1)将合成废液与硫酸、水混合，进行反应，得到物料相；所述合成废液包括合成废水和/或精馏前馏；
(2)将步骤(1)中物料相与双氧水混合，进行反应，分液，得到酸液相和过氧叔丁醇相；
(3)将步骤(2)中过氧叔丁醇相进行碱洗，分液，得到过氧叔丁醇。


2.如权利要求1所述的废液处理工艺，其特征在于，所述废液处理工艺还包括将步骤(3)中得到的过氧叔丁醇循环用作氧化剂制备TPO；
优选地，所述合成废液为精馏前馏或合成废水与精馏前馏的混合液时，步骤(1)中反应结束后还包括分液，得到物料相和有机相；
优选地，所述有机相包括二氯乙烷、二氯甲烷、甲苯、环己烷、正己烷及氯苯中的至少一种。


3.如权利要求1或2所述的废液处理工艺，其特征在于，步骤(1)所述合成废液中叔丁醇的含量为40wt％～90wt％，进一步优选为40wt％～50wt％；
优选地，步骤(1)所述合成废液中叔丁醇的质量与硫酸的质量之比为0.4～0.5，优选为0.43～0.46；
优选地，步骤(1)中加入水的质量与合成废液中水的质量之和与硫酸的质量之比为0.39～0.45，优选为0.42～0.43。


4.如权利要求1-3任一项所述的废液处理工艺，其特征在于，所述将合成废液与硫酸、水混合，进行反应的方法包括以下步骤：
(a)在水中加入硫酸，得到硫酸溶液；
(b)在步骤(a)中硫酸溶液中加入合成废液，进行反应。


5.如权利要求4所述的废液处理工艺，其特征在于，步骤(a)中加入硫酸的过程中伴随搅拌；
优选地，步骤(a)中加入硫酸前，将水的温度降至5～15℃；
优选地，步骤(a)中硫酸采用滴加方式；
优选地，步骤(a)中硫酸加入的过程中控制温度≤40℃；
优选地，步骤(a)中硫酸加入完毕后降温至20～30℃；
优选地，步骤(b)中加入合成废液的过程中控温在20～30℃；
优选地，步骤(b)中加入合成废液的方式为滴加；
优选地，步骤(b)中加入合成废液的过程中伴随搅拌；
优选地，步骤(b)中加入合成废液完毕后，还包括继续搅拌；优选继续搅拌时间为0.2-1h；
优选地，所述继续搅拌的温度为20～30℃。


6.如权利要求1-5任一项所述的废液处理工艺，其特征在于，步骤(1)中进行反应结束后，还包括静置保温；
优选地，所述静置保温的时间为0.2～2h；
优选地，所述静置保温的温度为20～30℃；
优选地，步骤(1)中过程在酯化反应釜中进行，所述酯化反应釜的底部设置有物料出口。


7.如权利要求1-6任一项所述的废液处理工艺，其特征在于，步骤(2)中将步骤(1)中物料相与双氧水混合，进行反应的方法包括：在双氧水中加入物料相，进行保温反应；
优选地，所述保温反应的温度为39～41℃；
优选地，所述加入物料相的方式为滴加；
优选地，步骤(2)中双氧水的浓度为20～30wt％，优选24-28wt％；
优选地，步骤(2)中双氧水的质量与步骤(1)中的合成废液中叔丁醇的质量之比为3～3.5；
优选地，在双氧水中加入步骤(1)中物料相前还包括对双氧水进行升温至36～39℃；
优选地，所述物料相加入完毕后还包括继续保温反应，优选继续保温反应的温度为39～41℃，优选继续保温反应的时间为1～2h；
优选地，步骤(2)中进行反应的过程中伴随搅拌；
优选地，步骤(2)中进行反应后，分液之前还包括静置；
优选地，所述静置的时间为30-60min。


8.如权利要求1-7任一项所述的废液处理工艺，其特征在于，步骤(3)中...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕振波，石智铭，崔金素，陈波，罗想，杨志东，杨文杰，
申请(专利权)人：山东久日化学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37