一种腈纶生产废水回收丙烯腈的工艺的制作方法

专利2025-11-16  1


一种腈纶生产废水回收丙烯腈的工艺,属于含丙烯酸的废水处理。


背景技术:

1、丙烯腈是常见的基础有机化工原料,广泛应用在腈纶纤维、丁腈橡胶或胶乳、abs工程塑料,以及pvc加工、抗冲改性剂mbs、acr等行业。改性的功能性腈纶纤维是由丙烯酸与丙烯腈单体聚合制得的一种高端纤维,其生产工艺中流出的废水成分及含量一般为:丙烯腈17000mg/l左右,丙烯酸1600mg/l左右,ph3.1左右,电导率2650us/cm左右,codcr26000mg/l左右,toc9310mg/l左右,总氮与氨氮分别为4490mg/l左右与26mg/l左右。一般该废水的处理方法多采用碱中和至中性后离子交换处理其中的聚合物或焚烧油相物质,环境污染较大。

2、专利cn202110661322.0公开了一种丙烯酸废水的处理方法,其采用氢氧化钠和氢氧化钙处理丙烯酸,但是氢氧化钠与氢氧化钙均会导致丙烯腈单体的反应,不适于回收丙烯腈工艺;专利cn103058366a公开了一种用于丙烯酸废水生化处理的厌氧颗粒污泥的培养方法,其主要用于处理丙烯酸废水中的codcr去除,需要从进水有机物浓度、碱度、ph、营养元素、温度、微量元素、投加絮凝剂等方面进行控制,工艺复杂,成本较高。

3、现有技术中的大部分含有丙烯酸的废水处理工艺大多采用强碱处理或生物菌种处理,存在工艺复杂,成本较高的缺点,或者对废水中的丙烯腈有较强的破坏作用,浪费其中具有回收价值的丙烯腈。


技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是:克服现有技术的不足,提供一种腈纶生产废水的回收处理工艺,能够获得高纯度丙烯腈的腈纶生产废水回收丙烯腈的工艺。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种腈纶生产废水回收丙烯腈的工艺,其特征在于:包括以下步骤:

3、1)腈纶生产废水中加入ph缓冲剂调节ph至6~10后,连续搅拌2~4h;

4、2)获得物料加热至60~70℃,自闪蒸塔底部进入闪蒸塔,闪蒸分离获得丙烯腈;

5、其中,所述的ph缓冲剂为碳酸钠、碳酸氢钠和焦磷酸钠中的一种或几种任意比例的混合物。

6、鉴于废水中丙烯腈含量较高,而且丙烯腈与丙烯酸沸点差近70℃,因此闪蒸分离获得丙烯腈理论上具有可行性。但实际操作中,因为较高的丙烯酸含量,即使采用闪蒸工艺,难免在分离获得的丙烯腈中存在一定的丙烯酸,而丙烯酸又具有较高的自聚性质,造成回收的丙烯腈单体使用中出现影响反应与后续生产工艺顺利进行的现象。因此,目前对于腈纶生产废水的处理未考虑丙烯腈回收。

7、本发明利用特定的ph缓冲剂调节腈纶生产废水至特定ph后,能够利用闪蒸回收丙烯腈。理论上碱性物质会使丙烯酸发生中和反应的同时使丙烯腈水解生成丙烯酰胺,或进一步导致丙烯酰胺分解生成丙烯酸释放氨气,废气难以处理并且丙烯腈单体回收率较低,而上述的ph缓冲剂配合特定ph终点,经过所述时间的连续搅拌后,既能保证丙烯酸发生中和反应,同时又能避免丙烯腈水解。

8、优选的,所述的碳酸钠、碳酸氢钠和焦磷酸钠来自重量浓度3~10%的溶液。浓度过高可能导致丙烯腈的水解,浓度过低可能与丙烯酸的反应不充分,无法回收高纯度丙烯腈,并且反应时间将延长,废水量将增加。

9、优选的,所述的碳酸钠、碳酸氢钠和焦磷酸钠来自重量浓度4~6%的溶液。优选的浓度下,可以在较短的时间内与丙烯酸充分反应,并且避免ph升高速度过快导致的丙烯腈水解。

10、优选的,步骤1)加入ph缓冲剂调节ph至8~9。优选的ph 条件下才能保证丙烯酸近乎充分反应而不会在闪蒸过程被丙烯腈蒸汽带出,同时丙烯腈损失更少。

11、优选的,步骤1)中调节ph后的继续搅拌时间为3~3.5h。在调节ph之后设置的搅拌时间内,丙烯酸中和产生的丙烯酸钠之间发生交联聚合等离子固定反应,能够进一步保证丙烯酸在中和之后稳定存在于体系内,降低丙烯酸离子逆向反应成丙烯酸而在闪蒸阶段带出体系的概率,优选的搅拌时间既能保证丙烯酸的稳定性,又避免丙烯腈过度水解。

12、优选的,步骤2)所述的物料进入闪蒸塔后,闪蒸塔内采用压力为0.1~0.3mpa的蒸汽与物料逆流接触。

13、优选的,步骤2)所述的物料进入闪蒸塔后,闪蒸塔内采用温度为110~130℃的蒸汽与物料逆流接触。温度过高可能导致丙烯酸蒸出,温度过低则丙烯腈收率低。

14、优选的,所述的ph缓冲剂采用碳酸氢钠溶液与焦磷酸钠溶液的混合物,其中碳酸氢钠与焦磷酸钠摩尔比为1:1~2。优选的ph缓冲剂能获得最佳的丙烯腈收率与纯度。

15、优选的,步骤2)闪蒸分离获得的丙烯腈物料经过12℃以下倾析获得丙烯腈单体。获得的丙烯腈单体中可能含有一部分水分,因此,采用获得的丙烯腈物料与饱和水的倾析能够实现分离丙烯腈与水的分离,获得纯度更高的丙烯腈单体。

16、与现有技术相比,本发明所具有的有益效果是:通过特定的ph缓冲剂调节腈纶生产废水至特定ph后,实现闪蒸回收丙烯腈。大大降低了废水中的codcr,尤其是易挥发有机物含量,并且获得了高价值单体。而且获得的丙烯腈纯度高,收率大,能耗低,方法简单。



技术特征:

1.一种腈纶生产废水回收丙烯腈的工艺,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的腈纶生产废水回收丙烯腈的工艺,其特征在于:所述的碳酸钠、碳酸氢钠和焦磷酸钠来自重量浓度3~10%的溶液。

3.根据权利要求1所述的腈纶生产废水回收丙烯腈的工艺,其特征在于:所述的碳酸钠、碳酸氢钠和焦磷酸钠来自重量浓度4~6%的溶液。

4.根据权利要求1所述的腈纶生产废水回收丙烯腈的工艺,其特征在于:步骤1)加入ph缓冲剂调节ph至8~9。

5.根据权利要求1或4所述的腈纶生产废水回收丙烯腈的工艺,其特征在于:步骤1)连续搅拌时间为3~3.5h。

6.根据权利要求1所述的腈纶生产废水回收丙烯腈的工艺,其特征在于:步骤2)所述的物料进入闪蒸塔后,闪蒸塔内采用压力为0.1~0.3mpa的蒸汽与物料逆流接触。

7.根据权利要求1所述的腈纶生产废水回收丙烯腈的工艺,其特征在于:步骤2)所述的物料进入闪蒸塔后,闪蒸塔内采用温度为110~130℃的蒸汽与物料逆流接触。

8.根据权利要求1所述的腈纶生产废水回收丙烯腈的工艺,其特征在于:所述的ph缓冲剂为碳酸氢钠与焦磷酸钠溶液的混合物,其中碳酸氢钠与焦磷酸钠摩尔比为1:1~2。

9.根据权利要求1所述的腈纶生产废水回收丙烯腈的工艺,其特征在于:步骤2)闪蒸分离获得的丙烯腈物料经过12℃以下倾析获得丙烯腈单体。


技术总结
一种腈纶生产废水回收丙烯腈的工艺,属于含丙烯酸的废水处理技术领域。现有技术中的大部分含有丙烯酸的废水处理工艺大多采用强碱处理或生物菌种处理,存在工艺复杂,成本较高的缺点,并且浪费可回收的单体。本发明包括以下步骤:1)腈纶生产废水中加入pH缓冲剂调节pH至6~10后,连续搅拌2~4h;2)获得物料加热至60~70℃,自闪蒸塔底部进入闪蒸塔,闪蒸分离获得丙烯腈;其中,所述的pH缓冲剂为碳酸钠、碳酸氢钠和焦磷酸钠中的一种或几种任意比例的混合物。利用特定的pH缓冲剂调节腈纶生产废水至特定pH后,能够利用闪蒸回收丙烯腈,获得的丙烯腈纯度高,收率大,能耗低,方法简单。

技术研发人员:孟宪谭,梁斌,黄斌,张方银
受保护的技术使用者:中国石油化工股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
转载请注明原文地址:https://xbbs.6miu.com/read-27912.html