CN111268696B - 一种炔醇生产中废氢氧化钾液的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种炔醇生产中废氢氧化钾液的处理方法，包括以下步骤：步骤1：将废氢氧化钾液加热炭化有机物杂质，加入活性炭粉，冷却废液后将固体颗粒物滤除，得到氢氧化钾溶液；步骤2：加入有机溶剂，加热有机溶剂和水形成共沸物蒸馏出，得到含结晶水的氢氧化钾固体颗粒；步骤3：将步骤2中的固体颗粒溶于无水乙醇中，加热升温，将水分和乙醇蒸馏出；氢氧化钾结晶后冷却分离出氢氧化钾颗粒；步骤4：在氮气或干燥空气保护下，将步骤3得到的氢氧化钾颗粒烘干即可得到所需无水氢氧化钾；本发明可以在较温和条件下有效处理炔醇生产的氢氧化钾液，并且回收得到的氢氧化钾固体纯度高，催化活性强。

Description

一种炔醇生产中废氢氧化钾液的处理方法

技术领域

本发明涉及废氢氧化钾液处理方法，具体涉及一种炔醇生产中废氢氧化钾液的处理方法。

背景技术

以乙炔为炔化试剂，与含有羰基的烷烃类化合物（丙酮、丁酮、戊酮、甲醛、异丁基酮等）进行催化炔化反应，生成的炔醇或炔二醇类化合物，被广泛地用于表面活性剂、高温浓酸条件下的钢铁缓释剂、油气井高温酸化液，以及合成材料的单体等多个领域。目前，国内外在生产炔醇类化合物中使用的催化剂还普遍采用固体氢氧化钾，虽然也有使用醇钾（如异丁醇钾）作催化剂的技术方案，但该方法还没能在大规模生产上实施。

采用固体氢氧化钾的炔化催化法工艺成熟，可在常压下或低压下进行，目标产物的收率也较高。但用固体氢氧化钾作催化剂需将其粉碎呈粉状悬浮在反应液中，由于包裹失效等诸多原因，氢氧化钾的耗量较大，为起始原料羰基化合物摩尔数的2～4倍。反应完成后成为氢氧化钾的水溶液，且夹含有反应原料、反应中间体及产物等有机物质，难以处理回收使用。

目前通常将炔醇生产氢氧化钾液高温炭化有机物杂质，除去炭化物后的氢氧化钾液按照制备氢氧化钾固体方法进行高温熬制、滚筒冷却切片等工艺方法回收处理，但收得的氢氧化钾色泽深、纯度低、催化活性明显变差，且回收制备过程需要耐高温碱腐蚀材质的设备，处理回收的能耗成本高。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题提供一种在较温和条件下有效处理炔醇生产的氢氧化钾液的炔醇生产中废氢氧化钾液的处理方法。

本发明采用的技术方案是：一种炔醇生产中废氢氧化钾液的处理方法，包括以下步骤：

步骤1：将废液加热炭化有机物杂质，加入活性炭粉，冷却废液后将固体颗粒物滤除，得到氢氧化钾溶液；

步骤2：加入有机溶剂，加热有机溶剂和水形成共沸物蒸馏出，得到含结晶水的氢氧化钾固体颗粒；其中有机溶剂能与水形成共沸物且与水不相溶也不与氢氧化钾反应的；

步骤3：将步骤2中的固体颗粒溶于无水乙醇中，加热升温，将水分和乙醇蒸馏出；氢氧化钾结晶后冷却分离出氢氧化钾颗粒；

步骤4：在氮气或干燥空气保护下，将步骤3得到的氢氧化钾颗粒烘干即可得到所需无水氢氧化钾。

进一步的，所述步骤1中废液加热到140℃～160℃，保持1～2小时，将有机物炭化。

进一步的，所述步骤1中活性炭粉加入量为废液质量的0.5%～2%。

进一步的，所述步骤2中有机溶剂与氢氧化钾溶液的质量比为3～10:1；共沸过程中共沸物蒸汽通过冷凝器冷凝后流入油水分离器，静置分层，有机溶剂相回流重复利用；通常使用能与水形成共沸物且与水不相溶也不与氢氧化钾反应的有机溶剂如甲苯、二甲苯等。

进一步的，所述步骤3中无水乙醇与含结晶水的氢氧化钾固体颗粒的质量比为5～8:1。

进一步的，所述步骤3中氢氧化钾结晶后冷却到0℃～10℃分离。

进一步的，所述步骤4中在80℃～120℃条件下烘干。

本发明的有益效果是：

（1）本发明可以在较温和条件下有效处理炔醇生产的废氢氧化钾液，并且不需要耐高温碱腐蚀的生产设备；

（2）本发明回收得到的氢氧化钾固体呈颗粒结晶状，颜色洁白，纯度可达95%～96%，高于现有氢氧化钾的纯度92%～93%，并且催化活性强。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。

一种炔醇生产中废氢氧化钾液的处理方法，包括以下步骤：

步骤1：将废液加热炭化有机物杂质，加入活性炭粉，冷却废液后将固体颗粒物滤除，得到氢氧化钾溶液；

将炔醇生产废氢氧化钾液置于耐碱锅中，搅拌加热，随着废液中水分的蒸发，废液温度逐渐上升，待温度上升到140℃～160℃，保持1～2h，让废液中夹含的各种有机物杂质炭化。

向废液中加入活性炭粉，活性炭加入量为废液总量的0.5%～2%，一边搅拌一边冷却废液，到30℃～50℃，冷却过程中，有机物炭化物会与活性炭聚结成较粗大的颗粒。通过过滤（抽滤）方式将废液中的固体颗粒物质分离出来，滤液为色泽透明的氢氧化钾溶液。

步骤2：加入有机溶剂，加热有机溶剂和水形成共沸物蒸馏出，得到含结晶水的氢氧化钾固体颗粒；

将已脱除有机物杂质的废氢氧化钾液转入脱水釜中，加入废氢氧化钾液总量的3～10倍有机溶剂。

选用的有机溶剂选用与水不互溶但能与水形成共沸物的溶剂，常用共沸有机溶剂有甲苯、二甲苯，其共沸点分别为85℃和92℃。共沸物中水分含量分别为20%和37.5%，搅拌加热，让有机溶剂和水形成共沸物蒸馏出。共沸物蒸汽通过冷凝器冷凝后流入油水分离器，静置分层，油水分离器中分出的下层水相放出，上层有机溶剂相通过回流管返回脱水釜中。

随着脱水过程的进行，废氢氧化钾液中的水分越来越少，氢氧化钾以固体颗粒状态析出。如此通过共沸脱水到物料中不再有游离水分，氢氧化钾全部以固体颗粒析出为止，停止加热。降温到30℃～50℃，过滤分离氢氧化钾固体颗粒。

共沸有机溶剂收集继续使用，收集的氢氧化钾颗粒中含有结晶水，需进一步脱除处理。

步骤3：将步骤2中的固体颗粒溶于无水乙醇中，加热升温，将水分和乙醇蒸馏出；氢氧化钾结晶后冷却分离出氢氧化钾颗粒；

将含有结晶水的氢氧化钾颗粒溶解于无水乙醇中。无水乙醇的用量为氢氧化钾颗粒重量的5～8倍，加热搅拌让氢氧化钾全部溶解，将此氢氧化钾-乙醇溶液转入蒸馏釜中，加热升温。

由于氢氧化钾颗粒中带入的少量水分会与乙醇形成共沸物（共沸物中水分含量约4.4%），在共沸点78℃左右蒸馏出，蒸馏出的含水乙醇不能分层，将其收集按照含水乙醇的常规醇、水分离方法处理回收。

待物料中水分全部共沸蒸馏出后，继续蒸馏浓缩到物料中析出大量氢氧化钾结晶为止。向反应釜夹套层通冷冻水到0℃～10℃，让氢氧化钾以颗粒状态充分析出。过滤（抽滤）分离氢氧化钾颗粒结晶。

步骤4：在氮气或干燥空气保护下，将步骤3得到的氢氧化钾颗粒在80℃～120℃将氢氧化钾颗粒表面积夹含的乙醇烘干即可得到所需无水氢氧化钾。

由此收得氢氧化钾颗粒为无水氢氧化钾，具备催化活性，产品色泽洁白，纯度可达95%～96%。

本发明可在较温和的条件下有效处理炔醇生产的废氢氧化钾液，不需要耐高温碱腐蚀的生产设备；回收的氢氧化钾固体呈颗粒结晶状，颜色洁白，纯度可达95%～96%，高于通常商品化氢氧化钾的92%～93%纯度含量，并且催化活性强。

Claims (1)

1.一种炔醇生产中废氢氧化钾液的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将废液加热炭化有机物杂质，加入活性炭粉，冷却废液后将固体颗粒物滤除，得到氢氧化钾溶液；

将炔醇生产废氢氧化钾液置于耐碱锅中，搅拌加热，随着废液中水分的蒸发，废液温度逐渐上升，待温度上升到140℃～160℃，保持1～2h，让废液中夹含的各种有机物杂质炭化；

向废液中加入活性炭粉，活性炭加入量为废液总量的0.5%～2%，一边搅拌一边冷却废液，到30℃～50℃，冷却过程中，有机物炭化物会与活性炭聚结成较粗大的颗粒，通过过滤即抽滤方式将废液中的固体颗粒物质分离出来，滤液为色泽透明的氢氧化钾溶液；

步骤2：加入有机溶剂，加热有机溶剂和水形成共沸物蒸馏出，得到含结晶水的氢氧化钾固体颗粒；

将已脱除有机物杂质的废氢氧化钾液转入脱水釜中，加入废氢氧化钾液总量的3～10倍有机溶剂；

选用的有机溶剂为甲苯、二甲苯，共沸物蒸汽通过冷凝器冷凝后流入油水分离器，静置分层，油水分离器中分出的下层水相放出，上层有机溶剂相通过回流管返回脱水釜中，随着脱水过程的进行，废氢氧化钾液中的水分越来越少，氢氧化钾以固体颗粒状态析出，如此通过共沸脱水到物料中不再有游离水分，氢氧化钾全部以固体颗粒析出为止，停止加热，降温到30℃～50℃，过滤分离氢氧化钾固体颗粒；

共沸有机溶剂收集继续使用，收集的氢氧化钾颗粒中含有结晶水，需进一步脱除处理；

步骤3：将步骤2中的固体颗粒溶于无水乙醇中，加热升温，将水分和乙醇蒸馏出；氢氧化钾结晶后冷却分离出氢氧化钾颗粒；

将含有结晶水的氢氧化钾颗粒溶解于无水乙醇中，无水乙醇的用量为氢氧化钾颗粒重量的5～8倍，加热搅拌让氢氧化钾全部溶解，将此氢氧化钾-乙醇溶液转入蒸馏釜中，加热升温；

由于氢氧化钾颗粒中带入的少量水分会与乙醇形成共沸物，共沸物中水分含量4.4%，在共沸点78℃蒸馏出，蒸馏出的含水乙醇不能分层，将其收集按照含水乙醇的常规醇、水分离方法处理回收；

待物料中水分全部共沸蒸馏出后，继续蒸馏浓缩到物料中析出大量氢氧化钾结晶为止，向反应釜夹套层通冷冻水到0℃～10℃，让氢氧化钾以颗粒状态充分析出，过滤即抽滤分离氢氧化钾颗粒结晶；

步骤4：在氮气或干燥空气保护下，将步骤3得到的氢氧化钾颗粒在80℃～120℃将氢氧化钾颗粒表面积夹含的乙醇烘干即可得到所需无水氢氧化钾；

由此收得氢氧化钾颗粒为无水氢氧化钾，具备催化活性，产品色泽洁白，纯度可达95%～96%。