[發(fā)明專利]2-乙基蒽醌生產(chǎn)過程中酸性廢水的處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410376431.8
• 申請日: 2014-07-31
• 公開（公告）號: CN104098215A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊華;卿光宗;于星
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西田東達盛化工科技有限公司
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;C01C1/24;C02F103/36
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所 43008
• 代理人: 趙洪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種酸性廢水的處理方法，具體涉及一種綜合利用治理2-乙基蒽醌生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的酸性廢水的方法。

背景技術(shù)

2-烷基蒽醌是蒽醌法生產(chǎn)雙氧水工藝過程中不可缺少的工作載體，同時也是具有多種用途的化工基礎(chǔ)原料，例如，2-烷基蒽醌可用作光敏樹脂、光敏聚合劑，以及染料中間體等。

在眾多的2-烷基蒽醌中，目前能夠大規(guī)模用于過氧化氫生產(chǎn)的，還只能是2-乙基蒽醌。其它更為高級的2-烷基蒽醌，如2-叔丁基蒽醌和2-戊基蒽醌等的生產(chǎn)工藝仍處于研發(fā)之中。因此，本發(fā)明中僅討論2-乙基蒽醌生產(chǎn)過程中酸性廢水的綜合利用問題。

蒽醌法過氧化氫生產(chǎn)工藝中，以2-乙基蒽醌為載體，鈀(或鎳)為催化劑，交替進行2-乙基蒽醌的氫化和氧化。2-乙基蒽醌可重復使用，在生產(chǎn)工藝中相當于將氫氣和空氣中的氧氣合成得到了過氧化氫。

由于蒽醌法過氧化氫生產(chǎn)工藝具有電耗低、自動化程度高、單元設(shè)備生產(chǎn)能力高、以及不消耗其他稀缺資源的特點(主要消耗氫氣、空氣和純水)，因此國內(nèi)外雙氧水的生產(chǎn)幾乎全部采用蒽醌法過氧化氫生產(chǎn)工藝。由此可以看出，2-乙基蒽醌在過氧化氫生產(chǎn)過程中的重要地位。

目前可以有多種方法進行2-乙基蒽醌的合成與制備，但真正能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的還是按傅－克(Friedel－Crafts)酰化原理進行的縮合法，主要包括以下幾個主要步驟：

(1)2-乙基苯甲酰苯甲酸鋁復鹽的合成(縮合反應)

在反應溶劑的存在下，苯酐與乙基苯、三氯化鋁發(fā)生縮合反應，生成2-乙基苯甲酰苯甲酸鋁復鹽，并副產(chǎn)氯化氫氣體，如下面的反應式(Ⅰ)：

(2)2-(4’-乙基苯甲酰)苯甲酸(簡稱BE酸)的制備(水解反應)

在上步縮合反應中生成的鋁復鹽，按下面的反應式(Ⅱ)進行酸性水解反應生成2-(4’-乙基苯甲酰)苯甲酸：

在上述水解反應過程中，也可用稀鹽酸替代硫酸，則反應產(chǎn)物硫酸鋁相應地變更為氯化鋁。

(3)2-乙基蒽醌(粗品)的制備(閉環(huán)反應)

在水解反應中制得的BE酸，以SO₃含量約為20％的發(fā)煙硫酸進行閉環(huán)反應，如下面的反應式(Ⅲ)所示，經(jīng)純水水解后制得粗品2-乙基蒽醌：

在蒽醌制備的3個主要反應過程中，在鋁復鹽的酸性水解和閉環(huán)反應后的粗蒽醌酸析這兩個操作單元中，分別有含25％氯化鋁水溶液和含30％～40％的硫酸廢水生成，各自排放量為：氯化鋁水溶液為6噸/噸產(chǎn)品蒽醌，閉環(huán)酸析液中生成的含硫酸廢水為18噸/噸產(chǎn)品蒽醌。

上述工藝過程中產(chǎn)生的廢水中，氯化鋁水溶液外觀清澈、透明，呈淡黃綠色，有機物含量極低。由于該水溶液中氯化鋁含量很高，可高達25％，是用于聚合氯化鋁凈水劑生產(chǎn)的極佳原料，故目前國內(nèi)蒽醌生產(chǎn)廠家將這部分氯化鋁水溶液有償銷售給聚合氯化鋁生產(chǎn)廠家，良好地解決了這部分廢水的去向問題。

因在蒽醌生產(chǎn)中的閉環(huán)反應涉及到發(fā)煙硫酸的使用，反應完成后的酸析過程中會產(chǎn)生大量的酸性廢水。并且，由于發(fā)煙硫酸的強氧化性和強脫水性，使得在閉環(huán)反應過程中有一定量的有機物發(fā)生縮合、結(jié)焦和炭化現(xiàn)象，形成不溶于水的深棕色固體廢渣懸浮物。依現(xiàn)有的2-乙基蒽醌制備工藝，在閉環(huán)反應步驟所產(chǎn)生的酸性廢水，其外觀為含有大量有機縮聚物、炭化物的深棕色粘稠狀液體。該廢水總量約為15噸～20噸/噸2-乙基蒽醌產(chǎn)品，廢水中的硫酸含量約為35％～40％，其中有機固渣量(干基)約為1.8％～2.2％。

2-乙基蒽醌制備的閉環(huán)反應過程中副產(chǎn)的大量酸性廢水產(chǎn)生了嚴重的污染源，對2-乙基蒽醌生產(chǎn)帶來了極為不利的影響。目前國內(nèi)外的蒽醌生產(chǎn)企業(yè)一直未能找到對于此廢水的適宜處理方法，通常是將閉環(huán)酸性廢水用于過磷酸鈣的生產(chǎn)，其基本工藝為：將該酸性廢水補加98％的濃硫酸，使得廢水的硫酸含量由35％～40％提升至65％～70％，然后將混合廢酸液加熱到100℃以上，與預熱后的200目磷礦粉混合反應，再經(jīng)脫水、化成和熟化后，生產(chǎn)出含五氧化二磷為14％左右的普通過磷酸鈣產(chǎn)品。

在普鈣磷肥生產(chǎn)過程中，因涉及到高溫反應和大量含有機物氣味的無組織氣體排放，會產(chǎn)生一定的二次污染源；此外，酸性廢水中所含的有機固渣未能得到移出而殘留在磷肥產(chǎn)品中，對磷肥產(chǎn)品的應用造成了一定影響。