CN104592160A

CN104592160A - 橡胶硫化促进剂tbbs的多级套洗除杂方法

Info

Publication number: CN104592160A
Application number: CN201410835670.5A
Authority: CN
Inventors: 许思俊; 董瑞国; 郑崇纳; 张荣军; 王兴军; 李宪索; 马亚敏; 李世梅
Original assignee: SHANDONG DAIRUIKE NEW MATERIALS Co Ltd
Current assignee: SHANDONG DAIRUIKE NEW MATERIALS Co Ltd
Priority date: 2014-12-30
Filing date: 2014-12-30
Publication date: 2015-05-06
Anticipated expiration: 2034-12-30
Also published as: CN104592160B

Abstract

本发明公开了一种橡胶硫化促进剂TBBS的多级套洗除杂方法，包括以下步骤：将TBBS反应液过滤，得TBBS粗品和母液，母液进入高浓度母液罐备用；将TBBS粗品用三级母液清洗，过滤，洗涤液进入高浓度母液罐备用；将所得滤饼用二级母液清洗，过滤，洗涤液进入三级母液罐备用；将所得滤饼用一级母液清洗，过滤，洗涤液进入二级母液罐备用；将所得滤饼用清水洗至PH=8，过滤，滤饼吹干得TBBS纯品，洗涤液进入一级母液罐备用。本发明先采用不同杂质含量的多级母液清洗TBBS粗品，最后用清水洗涤TBBS粗品得纯品，大大减少了清水的用量，回收了母液中的TBBS粉末，减少了废水和固体废弃物的排放量，满足环保要求。

Description

橡胶硫化促进剂TBBS的多级套洗除杂方法

技术领域

本发明涉及一种对硫化橡胶硫化促进剂TBBS粗品进行洗涤的方法，具体涉及一种采用多级套洗除去粗品中的杂质、废水产生量少的水洗方法，属于橡胶硫化促进剂TBBS技术领域。

背景技术

橡胶硫化促进剂TBBS（化学名称为N-叔丁基-2-苯骈噻唑次磺酰胺，分子式为C₁₁H₁₄N₂S₂）是国内外常用的一种迟效性橡胶硫化促进剂，可显著提高橡胶制品的物理性能和耐老化性能，其抗焦烧性能优良，加工安全，硫化时间短，变色轻微，不喷霜，硫化胶耐老化，抗张强度、定伸能力均较佳，适用于各种橡胶，主要用于制造轮胎、胶管、胶鞋、电线等工业橡胶制品。由于它不存在亚硝胺致癌的问题，因此是目前国内外次磺酰胺类促进剂的主要品种之一，市场需求增长较快。

现有的生产TBBS的普遍方法是以促进剂M（化学名称为2-硫醇基苯骈噻唑，分子式为C₇H₅NS₂）与过量的叔丁胺在氧化剂存在的条件下进行反应，反应液经过滤得TBBS粗品，TBBS粗品经进一步的水洗、吹干、干燥（或造粒）处理得最终的橡胶硫化促进剂TBBS产品，最后再将过滤出来的母液进行精馏，回收未参与反应的叔丁胺。促进剂TBBS粗品在水洗过程中需耗用大量的一次水（即清水），不可避免地也产生了大量的废水，增加环保处理成本。此外，提取TBBS后产生大量的母液，由于促进剂TBBS在叔丁胺中有一定的溶解度，所以母液中也含有透过压滤滤布而悬浮在液相中的促进剂TBBS细粉末，由于这些物料的流失，影响了产品收率，增加了生产成本；同时，母液采用精馏的方式提取出过量的叔丁胺回用，由于在超过100℃的温度下进行精馏操作，促进剂TBBS在此温度下会分解形成成分复杂的树脂状杂质，成为固体废弃物，即增加了环保处理成本，又耗用大量能源，也影响环境，不符合国家环保政策要求。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种橡胶硫化促进剂TBBS的多级套洗除杂方法，该方法减少了废水的排放量，减少了一次水的用量，降低了成本，减轻了环境污染，符合国家环保要求。

本发明具体技术方案如下：

一种橡胶硫化促进剂TBBS的多级套洗除杂方法，其特征是包括以下步骤：

（1）将TBBS反应液过滤，得TBBS粗品和母液，所得母液进入高浓度母液罐备用；

（2）将步骤（1）所得TBBS粗品用三级母液清洗，过滤，滤饼进入下一步，洗涤液进入高浓度母液罐备用；

（3）将步骤（2）所得滤饼用二级母液清洗，过滤，滤饼进入下一步，洗涤液进入三级母液罐备用；

（4）将步骤（3）所得滤饼用一级母液清洗，过滤，滤饼进入下一步，洗涤液进入二级母液罐备用；

（5）将步骤（4）所得滤饼用清水洗至PH=8，过滤，滤饼吹干得TBBS纯品，洗涤液进入一级母液罐备用。

上述方法中，还包括将高浓度母液罐中的母液精馏回收叔丁胺的步骤。

上述方法中，所述三级母液来自三级母液罐；所述二级母液来自二级母液罐；所述一级母液来自一级母液罐。

上述方法中，一级母液罐、二级母液罐和三级母液罐中收集的洗涤液用于下一批TBBS粗品的洗涤。

上述方法中，所述一级母液、二级母液和三级母液为洗涤上一批TBBS粗品时分别收集在一级母液罐、二级母液罐和三级母液罐中的洗涤液。

上述方法中，步骤（2）～（5）中，滤饼与各级母液的比值为1kg：2.5-3L。

上述方法中，步骤（2）～（5）中，采用流动的各级母液对各滤饼进行冲洗，母液的冲洗时间为5~15分钟，流速根据所用母液的量和冲洗时间确定。

上述方法中，步骤（5）中，滤饼用压缩空气吹干。

上述方法中，所述TBBS反应液为2-硫醇基苯骈噻唑与过量的叔丁胺在氧化剂下反应所得的反应液。

本发明所述的多级套洗，是指分段收集不同阶段的母液对产品进行洗涤，将不同段母液按照杂质的含量定义为1-3级，级数越高表示杂质含量越高，例如三级母液杂质含量高于二级母液，二级母液杂质含量高于一级母液。

本发明先采用不同杂质含量的多级母液清洗TBBS粗品，最后用清水洗涤TBBS粗品得纯品，大大减少了清水的用量，也减少了废水的排放量，满足环保要求，整个工艺更加清洁、环保。

本发明的优点在于：

1、生产过程简单，易于工业化，分段收集母液，用不同段母液对TBBS粗品进行多级循环套洗，极大地减少了废水的排放量，废水量仅为原先量的20-40%，也相应地减少了一次水（即清水）的用量，水资源节约成效明显，解决了橡胶硫化促进剂TBBS洗涤过程中产生废水量大的问题，降低了生产成本，同时缓解了污水处理成本，改善了环境。

2、母液分级套用大大减少了高浓度母液的总量，减少了精馏工序蒸汽用量，减轻了精馏回收叔丁胺的压力，降低了能耗，节约了能源。

3、将粗品放在同一装置中通入不同的母液进行清洗，过滤时TBBS细粉末进入滤布的空隙中，降低了多次清洗TBBS进入滤液中的量，还能对母液中悬浮的TBBS进行收集，提高了TBBS的收率；此外，通入不同的母液对粗品进行清洗，母液中溶解有TBBS，降低了母液对粗品中TBBS的溶解，进一步提高了其收率，经试验产品收率平均提高1.0%左右，降低了生产成本；同时，由于母液中的TBBS细粉末得到回收，高浓度母液在精馏时产生的树脂状固体废弃物也减少40%~60%，降低了环保处理费用，符合国家环保要求。

4、该多级套洗的洗涤方法所得TBBS纯品质量稳定，含量达到98.0%以上，灰分指标合格，满足要求。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步的说明。

下述实施例所用的TBBS反应液是促进剂M（化学名称为2-硫醇基苯骈噻唑，分子式为C₇H₅NS₂）与过量的叔丁胺在氧化剂存在的条件下进行反应所得的反应液，反应液直接过滤所得的母液中叔丁胺含量在4%~10%，促进剂TBBS含量为2%~3%。

实施例1

本发明多级套洗工艺过程如下：

1、取反应所得TBBS反应液5600L（含TBBS产品约1吨），放入料浆罐内，用打料泵打入压滤机内，通过打料压力分离出初始母液，此母液流入高浓度母液罐内，压滤机内剩余TBBS粗品；

2、向压滤机内打入上一批洗涤TBBS粗品时收集在三级母液罐内的三级母液，三级母液以一定的流速进入压滤机内，开泵清洗8分钟，三级母液的总用量为2500L，清洗完后，洗涤液流入高浓度母液罐内；

3、向压滤机内打入上一批洗涤TBBS粗品时收集在二级母液罐内的二级母液，二级母液以一定的流速进入压滤机内，开泵清洗8分钟，二级母液总用量为2500L，清洗完后，洗涤液流入三级母液罐内用于洗涤下一批TBBS粗品；

4、向压滤机内打入上一批洗涤TBBS粗品时收集在一级母液罐内的一级母液，一级母液以一定的流速进入压滤机内，开泵清洗8分钟，一级母液总用量为2500L，清洗完后，洗涤液流入二级母液罐内用于洗涤下一批TBBS粗品；

5、向压滤机内打入一次水（即清水），用一次水对压滤机内的TBBS物料进行洗涤，直至pH=8，达到洗涤终点，所得洗涤液流入一级母液罐内用于洗涤下一批TBBS粗品，滤饼用压缩空气吹干，即为TBBS纯品，经HPLC检测TBBS含量98.5%，收率96.3%。洗涤吹干后的纯品可以输送至成品工序进行干燥、造粒得产品TBBS；

6、高浓度母液罐内的母液中含有较多的叔丁胺，通过精馏回收叔丁胺，剩余物过滤得到废渣12.6公斤，滤液4.7吨，滤液作为废水排放。与对比例相比，废渣减少16.2公斤，废水减少20.1吨。

实施例2

本发明多级套洗工艺过程如下：

2、向压滤机内打入实施例1中收集在三级母液罐内的三级母液，三级母液以一定的流速进入压滤机内，开泵清洗15分钟，三级母液用量为3000L，清洗完后，洗涤液流入高浓度母液罐内；

3、向压滤机内打入实施例1中收集在二级母液罐内的二级母液，二级母液以一定的流速进入压滤机内，开泵清洗15分钟，二级母液用量为3000L，清洗完后，洗涤液流入三级母液罐内用于洗涤下一批TBBS粗品；

4、向压滤机内打入实施例1中收集在一级母液罐内的一级母液，一级母液以一定的流速进入压滤机内，开泵清洗15分钟，一级母液用量为3000L，清洗完后，洗涤液流入二级母液罐内用于洗涤下一批TBBS粗品；

5、向压滤机内打入一次水（即清水），用一次水对压滤机内的TBBS物料进行洗涤，直至pH=8，达到洗涤终点，所得洗涤液流入一级母液罐内用于洗涤下一批TBBS粗品，滤饼用压缩空气吹干，即为TBBS纯品，经HPLC检测TBBS含量98.8%，收率95.8%。洗涤吹干后的纯品可以输送至成品工序进行干燥、造粒得产品TBBS；

6、高浓度母液罐内的母液中含有较多的叔丁胺，通过精馏回收叔丁胺，剩余物过滤得到废渣15.3公斤，滤液5.1吨，滤液作为废水排放。与对比例相比，废渣减少13.5公斤，废水减少19.6吨。

实施例3

本发明多级套洗工艺过程如下：

1、取反应所得TBBS反应液5600L（含TBBS约产品1吨），放入料浆罐内，用打料泵打入压滤机内，通过打料压力分离出初始母液，此母液流入高浓度母液罐内，压滤机内剩余TBBS粗品；

2、向压滤机内打入实施例2中收集在三级母液罐内的三级母液，三级母液以一定的流速进入压滤机内，开泵清洗10分钟，三级母液用量为2800L，清洗完后，洗涤液流入高浓度母液罐内；

3、向压滤机内打入实施例2中收集在二级母液罐内的二级母液，二级母液以一定的流速进入压滤机内，开泵清洗10分钟，二级母液用量为2800L，清洗完后，洗涤液流入三级母液罐内用于洗涤下一批TBBS粗品；

4、向压滤机内打入实施例2中收集在一级母液罐内的一级母液，一级母液以一定的流速进入压滤机内，开泵清洗10分钟，一级母液用量为2800L，清洗完后，洗涤液流入二级母液罐内用于洗涤下一批TBBS粗品；

5、向压滤机内打入一次水（即清水），用一次水对压滤机内的TBBS物料进行洗涤，直至pH=8，达到洗涤终点，所得洗涤液流入一级母液罐内用于洗涤下一批TBBS粗品，滤饼用压缩空气吹干，即为TBBS纯品，经HPLC检测TBBS含量98.6%，收率96.2%。洗涤吹干后的纯品可以输送至成品工序进行干燥、造粒得产品TBBS；

6、高浓度母液罐内的母液中含有较多的叔丁胺，通过精馏回收叔丁胺，剩余物过滤得到废渣13.0斤，滤液4.9吨，滤液作为废水排放。与对比例相比，废渣减少15.8公斤，废水减少19.8吨。

对比例

1、取反应所得TBBS反应液5600L（含TBBS产品约1吨），放入料浆罐内，用打料泵打入压滤机内，通过打料压力分离出初始母液；

2、向压滤机内打入一次水（即清水），用一次水对压滤机内的TBBS物料进行洗涤，直至pH=8，达到洗涤终点，所得洗涤液均流入高浓度母液罐内，滤饼用压缩空气吹干，即为TBBS纯品，经HPLC检测TBBS含量99.1%，收率95.0%。洗涤吹干后的纯品可以输送至成品工序进行干燥、造粒得产品TBBS；

3、高浓度母液罐内的母液中含有较多的叔丁胺，通过精馏回收叔丁胺，剩余物过滤得到废渣28.8公斤，滤液24.7吨，滤液作为废水排放。

Claims

1.一种橡胶硫化促进剂TBBS的多级套洗除杂方法，其特征是包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的多级套洗除杂方法，其特征是：还包括将高浓度母液罐中的母液精馏回收叔丁胺的步骤。

3.根据权利要求1所述的多级套洗除杂方法，其特征是：所述三级母液来自三级母液罐；所述二级母液来自二级母液罐；所述一级母液来自一级母液罐。

4.根据权利要求1所述的多级套洗除杂方法，其特征是：一级母液罐、二级母液罐和三级母液罐中收集的洗涤液用于下一批TBBS粗品的洗涤。

5.根据权利要求1所述的多级套洗除杂方法，其特征是：所述一级母液、二级母液和三级母液为洗涤上一批TBBS粗品时分别收集在一级母液罐、二级母液罐和三级母液罐中的洗涤液。

6.根据权利要求1所述的多级套洗除杂方法，其特征是：步骤（2）～（5）中，滤饼与各级母液的比值为1kg：2.5-3L。

7.根据权利要求1所述的多级套洗除杂方法，其特征是：步骤（2）～（5）中，采用流动的各级母液对各滤饼进行冲洗，母液的冲洗时间为5~15分钟。

8.根据权利要求1所述的多级套洗除杂方法，其特征是：所述TBBS反应液为2-硫醇基苯骈噻唑与过量的叔丁胺在氧化剂下反应所得的反应液。

9.根据权利要求1所述的多级套洗除杂方法，其特征是：步骤（5）中，滤饼用压缩空气吹干。