[發明專利]一種處理N,N-二甲基-1,3-丙二胺廢液的方法

在審

• 申請號: 201410796500.0
• 申請日: 2014-12-18
• 公開（公告）號: CN104557596A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 余照權;張涌;劉振華
• 申請（專利權）人: 廣州花語精細化工有限公司
• 主分類號: C07C233/36
• 分類號: C07C233/36;C07C231/02;C02F1/00
• 代理公司: 廣州市越秀區哲力專利商標事務所(普通合伙) 44288
• 代理人: 石伍軍

技術領域

本發明涉及新材料表面活性劑生產中原材料處理回收再利用技術領域,具體涉及對椰油酰胺丙基二甲胺反應過程中產生的N,N-二甲基-1,3-丙二胺廢液回收再利用的處理方法。

背景技術

在表面活性劑行業，椰油酰胺丙基二甲胺(簡稱PKO)是合成眾多表面活性劑的中間體，應用非常廣泛，而PKO的合成主要是通過脂肪酸和N,N-二甲基-1,3-丙二胺酰胺化反應制得。其中，N,N-二甲基-1,3-丙二胺(簡稱DMAPA)是一種易揮發、不容易分解、易燃、毒性大、對皮膚和角膜刺激強烈，并會引起灼傷的物質，對環境污染嚴重。因此，較少DMAPA的排放甚至是零排放是十分必要的，符合新型表面活性劑主要在安全和環保方面的突出優點。在PKO的生產中，由于脂肪酸高沸點的特性，為保證脂肪酸充分反應主要是通過增加DMAPA的摩爾質量，確保殘余脂肪酸含量≤1.5％符合行標，脂肪酸和DMAPA的摩爾比通常在1:1.25-1.3。因為DMAPA易揮發，可以通過最后的減壓蒸餾除去稍過量的DMAPA，最終能夠將PKO中的殘余DMAPA含量降至0.3％以下。然而酰胺化反應為脫水反應，蒸餾出的DMAPA必將與水混合在一起，形成大概質量濃度在40％左右的DMAPA廢液，直接排放不僅照成原料的浪費，更由于其揮發性、毒性和腐蝕性對環境造成嚴重污染。

目前，常見的DMAPA廢液處理方法有以下三種：1、如申請號為201210550452.8的發明專利所述，在DMAPA廢液中加入除水劑(如氧化鈣、氫氧化鎂、甲醇鈉等)，除水劑的水溶液與DMAPA分層，再將上層的DMAPA溶液輸入到蒸餾釜進行減壓蒸餾，最終通過收集蒸餾液已達到DMAPA回收利用的目的。2、申請號為02822683.6的發明利用精餾均相共沸的二元混合物的二壓法，通過連續蒸餾胺的水溶液從水溶液中分離該胺的方法。3、如申請號為200510075475.8的發明所述的一種高效能的蒸餾加工分離胺水溶液的方法。

上述方法中，方法1需要外購設備包括界面液位計，蒸餾釜，儲罐等，而且需要加入除水劑，除水劑的水溶液也需要處理，因為該水溶液必然有一定的DMAPA的異味，不能直接用于其他產品的生產；方法2、3中對胺的回收都需要采用二級及以上的精餾裝置，才能分離高純度的胺。這兩種方法的工程投資過大，能耗高，在成本角度看，回收成本要高于回收廢液的價值。上述3種方法均需要投資相應的設備，雖然第1種設備投資小，但是后續還需解決含有異味的除水劑溶液處理問題。因此，尋求處理成本低、節能減排的DMAPA廢液回收處理再利用的方法和工藝顯得尤為迫切。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種處理N,N-二甲基-1,3-丙二胺廢液的方法，該處理方法操作簡單，不需要增添任何設備，更不需要進行蒸餾提純或二次精餾等操作，經處理后的二次廢水中DMAPA的含量≤0.5％，達到排放標準，整體效益顯著。

為解決上述問題，本發明所采用的技術方案如下：

一種處理N,N-二甲基-1,3-丙二胺廢液的方法，其包括以下步驟：將質量為m₁的脂肪酸投入反應釜中，緩慢攪拌，并升溫至100～110℃，緩慢滴加質量為m₂、濃度為wt％的DMAPA廢液，滴加完后將反應釜內的溫度升溫至115～125℃，反應完成后收集冷凝水(二次廢液)，檢測冷凝水(二次廢液)中殘余DMAPA的含量；其中，wt％≤80％且m₂×wt％≤m₁×10％。

作為本發明的優選，所述DMAPA廢液的滴加時間為2～6h。

作為本發明的優選，反應釜升溫至115～125℃后，所述DMAPA廢液與脂肪酸的反應時間為2～5h。

具體地，殘余DMAPA的含量按照如下步驟測定：稱取m₃g二次廢液，加入去離子水30ml，加入體積比為3：1的溴甲酚綠-甲基紅混合指示劑2滴，用0.1M的鹽酸標準溶液滴定，溶液由綠色至紅色即為終點，記消耗體積為v?ml，計算DMAPA的濃度c＝0.1v×102/(m₃×2000)。

相比現有技術，本發明的有益效果在于：

1、本發明利用化學中可逆反應原理，利用大量脂肪酸和廢液中的DMAPA反應，由于脂肪酸大過量，反應很容易向正反應方向進行，而控制DMAPA廢液的滴加速度和分階段控制反應釜內的溫度，以便于廢液中的水及酰胺化反應生成的水及時蒸發出；