CN111233191B - 一种氯丙烯环氧化制备环氧氯丙烷过程产生废水的处理方法 - Google Patents

一种氯丙烯环氧化制备环氧氯丙烷过程产生废水的处理方法 Download PDF

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Abstract

一种氯丙烯环氧化制备环氧氯丙烷过程产生废水的处理方法，该方法是对反应控制相转移催化剂、双氧水、氯丙烯环氧化反应制备环氧氯丙烷过程生成的废水进行处理，该废水中含有催化剂、氯丙烯、环氧氯丙烷和3‑氯‑1,2‑丙二醇，通过过滤回收催化剂，脱轻塔脱出氯丙烯后，再通过反应将环氧氯丙烷水解得到3‑氯‑1,2‑丙二醇，最后通过脱水塔分离3‑氯‑1,2‑丙二醇，使排放废水达到排放标准。

Description

一种氯丙烯环氧化制备环氧氯丙烷过程产生废水的处理方法
技术领域
本发明属于石油化工领域，具体涉及一种氯丙烯环氧化制备环氧氯丙烷过程产生废水的处理方法。
背景技术
环氧氯丙烷是一种重要的基础化工原料，主要用于生产环氧树脂、氯醇橡胶、甘油、和表面活性剂、医药、农药、涂料、离子交换树脂、增塑剂等多种产品。
环氧氯丙烷目前的工业生产方法主要有氯醇法和甘油法，氯醇法和甘油法都存在产生大量含有机物高盐废水，有严重的环保问题，随着近年来国内环保要求进一步提高，国内大部分生产环氧氯丙烷厂家开始降低负荷或关停装置，迫切需要环氧氯丙烷三废少的生产工艺。
CN105712955B及CN103159703B均介绍了氯丙烯环氧化制备环氧氯丙烷的生产方法，上述方法相对目前工业方法具有三废少的优点，但未对反应产生的废水进行处理。以反应控制相转移催化剂、双氧水、氯丙烯环氧化反应制备环氧氯丙烷过程生成的废水中含有催化剂、氯丙烯、环氧氯丙烷和3-氯-1,2-丙二醇，其中催化剂含量为0.001～0.5wt％，氯丙烯含量为0.05～0.5wt％，环氧氯丙烷含量为0.1～4wt％，过氧化氢含量为0.01～0.4wt％，3-氯-1,2-丙二醇含量为2～5wt％。以上废水中含有的组分造成了工艺废水COD值过高，废水达不到排放标准并带来物料损耗。
为了解决以上技术问题及推进该技术产业化进程，本发明提供了一种反应控制相转移催化氯丙烯环氧化制备环氧氯丙烷废水处理方法，主要解决了现有反应控制相转移催化氯丙烯环氧化制备环氧氯丙烷工艺废水无现有处理技术问题，使工艺废水中催化剂和有机物得到回收，排放工艺废水达到排放标准。
发明内容
为了满足以过氧化氢为氧源、反应控制相转移催化剂催化氯丙烯环氧化制备环氧氯丙烷过程生成废水处理，本发明提供了一种反应控制相转移催化氯丙烯环氧化制备环氧氯丙烷废水处理方法，
本发明要解决的技术问题一是对反应控制相转移催化剂、双氧水、氯丙烯环氧化反应制备环氧氯丙烷过程生成的废水中催化剂进行回收的方法。
本发明要解决的技术问题二是对反应控制相转移催化剂、双氧水、氯丙烯环氧化反应制备环氧氯丙烷过程生成的废水中氯丙烯进行回收的方法。
本发明要解决的技术问题三是对反应控制相转移催化剂、双氧水、氯丙烯环氧化反应制备环氧氯丙烷过程生成的废水中环氧氯丙烷反应转化为3-氯-1,2-丙二醇。
本发明要解决的技术问题四是对反应控制相转移催化剂、双氧水、氯丙烯环氧化反应制备环氧氯丙烷过程生成的废水中3-氯-1,2-丙二醇进行提取的方法。
本发明要解决的技术问题五是对反应控制相转移催化剂、双氧水、氯丙烯环氧化反应制备环氧氯丙烷过程生成的废水经该处理方法达到排放标准。
本发明的技术方案是：
该方法是对反应控制相转移催化剂、双氧水、氯丙烯环氧化反应制备环氧氯丙烷过程生成的水相进行处理。
处理装置由一级过滤器(M1)、二级过滤器(M2)、脱轻塔(T1)、水解反应器(R1)、脱水塔(T2)组成；
工艺流程为：反应水相经一级过滤器(M1)后进入二级过滤器(M2)，过滤水相进入脱轻塔(T1)，脱轻塔(T1)塔顶回收氯丙烯，脱轻塔(T1)塔底水相进入水解反应器(R1)反应后进入脱水塔(T2)，脱水塔(T2)塔顶采出水，脱水塔(T2)塔底得到3-氯-1,2-丙二醇。
一级过滤器(M1)过滤滤芯选用过滤等级为0.1～5μm的陶瓷膜、金属膜、PTFE膜中的一种。利用一级过滤器(M1)截留废水中细小颗粒催化剂，完成废水中粒径≥0.1～5μm催化剂回收。
二级过滤器(M2)过滤滤芯选用孔径为1～1000A°的活性炭。利用二级过滤器(M2)将废水中更微小(≤0.1～5μm)和溶解催化剂进行吸附，吸附催化剂可进行再生回收和分解废水中微量的过氧化氢。
脱轻塔(T1)塔底温度为35～50℃，塔顶温度为25～35℃，操作压力为500Pa～200kPa。利用脱轻塔(T1)脱出废水中氯丙烯，完成废水中氯丙烯的回收。
水解反应器(R1)反应温度为50～100℃，反应压力为0～500kPa。利用水解反应器(R1)将废水中溶解的环氧氯丙烷通过加热水解生成3-氯-1,2-丙二醇。
脱水塔(T2)塔底温度为50～100℃，塔顶温度为35～50℃，操作压力为200～1000Pa。利用脱水塔(T2)塔顶分离出达到排放标准废水，塔底分离出3-氯-1,2-丙二醇。
本发明提供的一种氯丙烯环氧化制备环氧氯丙烷过程产生废水的处理方法，废水中的催化剂回收率≥96％，氯丙烯脱出率≥99.5％，通过反应将≥98％环氧氯丙烷转化为3-氯-1,2-丙二醇，得到3-氯-1,2-丙二醇纯度≥98％，工艺废水COD≤800ppm可直接排入污水处理厂进一步处理。
附图说明
图1一种氯丙烯环氧化制备环氧氯丙烷过程产生废水的处理方法示意图。
其中附图1中标注如下：
一级过滤器(M1)、二级过滤器(M2)、脱轻塔(T1)、水解反应器(R1)、脱水塔(T2)
具体实施方式
下面通过实施方式对本发明作进一步阐述，但不仅限于本实施例。
一种氯丙烯环氧化制备环氧氯丙烷过程产生废水的处理方法装置是一级过滤器(M1)、二级过滤器(M2)、脱轻塔(T1)、水解反应器(R1)、脱水塔(T2)组成。
来自反应单元的氯丙烯环氧化制备环氧氯丙烷废水与一级过滤器(M1)入口相连，一级过滤器(M1)出口与二级过滤器(M2)入口相连，二级过滤器(M2)出口与脱轻塔(T1)入口相连，脱轻塔(T1)操作压力为500Pa～200kPa，脱轻塔(T1)塔顶温度为25～35℃采出氯丙烯进行回收，脱轻塔(T1)塔底温度为35～50℃，塔底物料出口与水解反应器(R1)入口相连，水解反应器(R1)反应温度为50～100℃，反应压力为0～500kPa，水解反应器(R1)出口与脱水塔(T2)入口相连，脱水塔(T2)操作压力为200～1000Pa，脱水塔(T2)塔底温度为50～100℃分离出3-氯-1,2-丙二醇，脱水塔(T2)塔顶温度为35～50℃采出工艺达到排放标准废水，
实施例1.
来自反应单元的反应控制相转移催化剂、双氧水、氯丙烯环氧化反应制备环氧氯丙烷过程生成的废水，经检测分析废水中催化剂含量为催化剂含量为0.05wt％，氯丙烯含量为0.1wt％，环氧氯丙烷含量为1.3wt％，过氧化氢含量为0.1wt％，3-氯-1,2-丙二醇含量为3.0wt％。
该工艺废水经一级过滤器(M1)过滤后催化剂含量为0.001wt％，氯丙烯含量为0.1wt％，环氧氯丙烷含量为1.3wt％，过氧化氢含量为0.07wt％，3-氯-1,2-丙二醇含量为3.0wt％。
经一级过滤器(M1)过滤后工艺废水进入过二级过滤器(M2)过滤后催化剂含量为0.00001wt％，氯丙烯含量为0.1wt％，环氧氯丙烷含量为1.3wt％，过氧化氢含量为0.01wt％，3-氯-1,2-丙二醇含量为3.0wt％。
经二级过滤器(M2)过滤后工艺废水进入脱轻塔(T1)，脱轻塔(T1)操作压力为10kPa，脱轻塔(T1)塔顶温度为30℃采出氯丙烯进行回收，脱轻塔(T1)塔底温度为45℃，脱轻塔(T1)塔底物料出口工艺废水中催化剂含量为0.00001wt％，氯丙烯含量为0wt％，环氧氯丙烷含量为1.3wt％，过氧化氢含量为0.01wt％，3-氯-1,2-丙二醇含量为3.0wt％。
脱轻塔(T1)塔底物料出口工艺废水进入到水解反应器(R1)反应，反应温度为90℃，反应压力为300kPa，水解反应器(R1)出口工艺废水中催化剂含量为0.0001wt％，氯丙烯含量为0wt％，环氧氯丙烷含量为0.0002wt％，过氧化氢含量为0wt％，3-氯-1,2-丙二醇含量为4.55wt％。
水解反应器(R1)出口工艺废水进入脱水塔(T2)，脱水塔(T2)操作压力为500Pa，脱水塔(T2)塔底温度为85℃分离出3-氯-1,2-丙二醇纯度为98.5％，脱水塔(T2)塔顶温度为45℃采出工艺废水COD值765ppm，达到排放标准。

Claims (5)

1.一种氯丙烯环氧化制备环氧氯丙烷过程产生废水的处理方法，其特征在于：该方法是对反应控制相转移催化剂、双氧水、氯丙烯环氧化反应制备环氧氯丙烷过程生成的废水进行处理；
处理装置由一级过滤器（M1）、二级过滤器（M2）、脱轻塔（T1）、水解反应器（R1）、脱水塔（T2）组成；
工艺流程为：反应废水经一级过滤器（M1）后进入二级过滤器（M2），二级过滤器（M2）的过滤水相进入脱轻塔（T1），脱轻塔（T1）塔顶回收氯丙烯，脱轻塔（T1）塔底水相进入水解反应器（R1）反应后进入脱水塔（T2），脱水塔（T2）塔顶采出水，脱水塔（T2）塔底得到3-氯-1,2-丙二醇；
一级过滤器（M1）过滤滤芯选用过滤等级为0.1~5μm的陶瓷膜、金属膜、PTFE膜中的一种；
二级过滤器（M2）过滤滤芯选用孔径为1~1000Ao的活性炭。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：脱轻塔（T1）塔底温度为35~50℃之间，塔顶温度为25~35℃，操作压力为500 Pa~200 kPa。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：水解反应器（R1）反应温度为50~100℃之间，反应压力为0~500kPa。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：脱水塔（T2）塔底温度为50~100℃，塔顶温度为35~50℃，操作压力为200~1000Pa。
5.根据权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于：来自反应单元的氯丙烯环氧化制备环氧氯丙烷废水与一级过滤器（M1）入口相连，一级过滤器（M1）出口与二级过滤器（M2）入口相连，二级过滤器（M2）出口与脱轻塔（T1）入口相连，脱轻塔（T1）操作压力为500 Pa~200kPa，脱轻塔（T1）塔顶温度为25~35℃采出氯丙烯进行回收，脱轻塔（T1）塔底温度为35~50℃，塔底物料出口与水解反应器（R1）入口相连，水解反应器（R1）反应温度为50~100℃，反应压力为0~500 kPa，水解反应器（R1）出口与脱水塔（T2）入口相连，脱水塔（T2）操作压力为200 ~1000 Pa，脱水塔（T2）塔底温度为50~100℃分离出3-氯-1,2-丙二醇，脱水塔（T2）塔顶温度为35~50℃采出工艺达到排放标准废水。
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