CN115819187A - 一种新型1,4-丁炔二醇净化处理方法 - Google Patents
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Abstract
一种新型1,4‑丁炔二醇净化处理方法，该方法主要包括膜分离技术和高效吸附技术，利用膜技术可有效去除1,4‑丁炔二醇物料中的浊度、SS、色素、金属和非金属杂质离子以及低聚类有机物杂质成份，有效净化1,4‑丁炔二醇；高效吸附技术可有效富集回收膜技术单元浓缩液中的金属及非金属离子。本发明利用膜技术与吸附技术组合与集成，流程简单，操作强度大，运行周期长，高效净化1,4‑丁炔二醇，同时显著减少三废排放量。
Description
技术领域
本发明属于化工产品或中间品净化提纯技术领域，特别涉及一种新型1,4-丁炔二醇净化处理方法。
背景技术
1,4-丁炔二醇是重要化工原料，主要用于生产1,4-丁二醇及其下游产品，1,4-丁二醇装置的产品质量及产出效率受1,4-丁炔二醇工业中间体夹带的铜、铋、铝、铁等金属组份，硫、磷、砷、硅等非金属成份，以及低聚物等有机物成份的影响，往往生产过程中难于持续保证质量，高压加氢工序因炔化杂质带入，运行寿命大幅降低，严重影响装置优化经济运行效果，因而需对1,4-丁炔二醇产品进行净化提纯处理。
中国专利CN 107089901 A报道了一种1,4-丁炔二醇提纯系统，品塔盘堵塞问题，并降低了能耗，节约了运行成本，但并未对金属及非金属离子进行脱除净化处理。
杂质离子的存在会影响1,4-丁二醇的质量，并且影响1,4-丁炔二醇加氢催化剂的活性和寿命。目前采用的方法是利用离子交换树脂脱除杂质离子，但实际应用下来杂质离子和副产聚合物的脱除效果并不理想，且再生过程产生大量酸碱废水，处理困难。
发明内容
针对现有技术方法存在的问题，本发明提供一种新型1,4-丁炔二醇净化处理方法，针对1,4-丁炔二醇中的杂质离子和副产聚合物的去除，以“预处理—膜过滤—吸附”为工艺主线，有效去除物料中的浊度、SS、色度、杂质金属离子、杂质非金属离子及副产聚合物，流程简单，操作强度大，净化效果显著。
一种新型1,4-丁炔二醇净化处理方法，包括如下步骤：
（1）预处理单元：操作温度为20-50℃，物料经均匀混合后通过预处理系统，有效去除物料中的浊度、SS及部分色度，产水进入膜系统单元；
（2）膜过滤单元：对步骤（1）中的预处理单元产水进行膜过滤净化，膜面流速控制在0.5-5 m/s之间，操作温度为20-50℃，操作压力为0.05-5 MPa，回收率为95-99 %，有效去除色度、杂质金属离子、杂质非金属离子及副产聚合物，膜过滤单元产水进入产品罐，膜过滤单元浓水进入吸附单元；
（3）吸附单元：对步骤（2）中的膜过滤单元浓水进行离子富集回收，操作温度为10-50℃，过滤速度为0.5-5 BV/h，有效吸附富集膜过滤单元浓水中的杂质离子，产水返回膜过滤单元，减少1,4-丁炔二醇产品的流失，增加回收率，利用酸碱溶液对吸附单元进行脱附再生，回收盐溶液，脱附剂用量为0.5-5 BV，浓度为0.5-3 mol/L，脱附操作温度为10-50℃，脱附速率为0.5-5 BV/h。
步骤（1）中所述预处理单元包括沉淀池、保安过滤器或微滤中的一种或其组合。
步骤（2）中所述膜过滤单元包括超滤、纳滤或反渗透中的一种或其组合。
步骤（2）中所述膜过滤单元所用的膜类型为平板膜、卷式膜、中空纤维膜、或陶瓷膜的一种或其组合。
步骤（1）中所述吸附单元所用的吸附材料为强酸阳离子交换树脂、弱酸阳离子交换树脂、强碱阴离子交换树脂或弱碱阴离子交换树脂的一种或其组合。
步骤（2）中所述吸附单元利用酸碱溶液对吸附单元进行脱附再生，回收杂质阳离子所用的脱附剂为盐酸、硝酸或硫酸的一种或其组合，脱附杂质阴离子所用的脱附剂为氢氧化钠、氢氧化钾或氨水的一种或其组合。
本发明具有如下显著效果：
本发明面向1,4-丁炔二醇高效净化提纯，通过膜分离技术与吸附技术组合与集成，工艺简单，操作稳定，高效去除浊度、色度、离子等杂质成份，降低了净化运行成本，实现三废减量化，属于源头创新方法。
附图说明
图1为本发明的新型1,4-丁炔二醇净化处理方法流程图。
具体实施方式
以下具体实例用来进一步详细说明本发明的技术方案。其1,4-丁炔二醇样品物料取自国内某生产厂家，样品物料情况如表1所示：
表1 国内某生产厂家1,4-丁炔二醇样品物料情况表
实施例1：
用泵将待净化1,4-丁炔二醇物料送入预处理系统单元，操作温度为20℃，控制操作压力及流速，经检测，预处理单元产水：色度=1950 units，浊度= 0.02 NTU，SS=0.05 mg/L。
将预处理产水用泵送入膜系统单元，操作温度为20℃，操作压力为0.5 MPa，膜面流速为2 m/s，膜通量为10 L/(m2·h)，经检测，样品质量情况如表2所示。
将膜系统单元浓水用泵送入吸附系统单元，吸附单元采用强酸阳离子交换树脂和强碱阴离子交换树脂串联，控制过柱温度为10℃，过柱流速为5 BV/h，处理体积为300 BV，吸附单元产水进入膜系统单元。再生阶段采用0.5BV、3 mol/L HCl在10℃、0.5BV/h流速下对强酸阳离子交换树脂进行脱附再生，采用0.5BV、3 mol/L NaOH在10℃、0.5BV/h流速下对强碱阴离子交换树脂进行脱附再生，对再生盐进行回收。
表2 实例1净化后1,4-丁炔二醇质量情况表
实施例2：
用泵将待净化1,4-丁炔二醇物料送入预处理系统单元，操作温度为20℃，控制操作压力及流速，经检测，预处理单元产水：色度=1520 units，浊度= 0.01 NTU，SS=0.02 mg/L。
将预处理产水用泵送入膜系统单元，操作温度为30℃，操作压力为3 MPa，膜面流速为3 m/s，膜通量为30 L/(m2·h)，经检测，样品质量情况如表3所示。
将膜系统单元浓水用泵送入吸附系统单元，吸附单元采用强酸阳离子交换树脂和强碱阴离子交换树脂串联，控制过柱温度为30℃，过柱流速为2 BV/h，处理体积为100 BV，吸附单元产水进入膜系统单元。再生阶段采用2 BV、1 mol/L HNO3在30℃、2 BV/h流速下对强酸阳离子交换树脂进行脱附再生，采用2 BV、1 mol/L KOH在30℃、2 BV/h流速下对强碱阴离子交换树脂进行脱附再生，对再生盐进行回收。
表3 实例2净化后1,4-丁炔二醇质量情况表
实施例3：
用泵将待净化1,4-丁炔二醇物料送入预处理系统单元，操作温度为20℃，控制操作压力及流速，经检测，预处理单元产水：色度=1850 units，浊度= 0.05 NTU，SS=0.03 mg/L。
将预处理产水用泵送入膜系统单元，操作温度为50℃，操作压力为5 MPa，膜面流速为5 m/s，膜通量为45 L/(m2·h)，经检测，样品质量情况如表4所示。
将膜系统单元浓水用泵送入吸附系统单元，吸附单元采用强酸阳离子交换树脂和强碱阴离子交换树脂串联，控制过柱温度为50℃，过柱流速为5 BV/h，处理体积为50 BV，吸附单元产水进入膜系统单元。再生阶段采用5 BV、0.5 mol/L H2SO4在50℃、5 BV/h流速下对强酸阳离子交换树脂进行脱附再生，采用5 BV、0.5 mol/L NH3·H2O在50℃、5 BV/h流速下对强碱阴离子交换树脂进行脱附再生，对再生盐进行回收。
表4 实例3净化后1,4-丁炔二醇质量情况表
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方案，本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见得到的技术方案的简单变化或等效替换均落在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种新型1,4-丁炔二醇净化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）预处理单元：操作温度为20-50℃，物料经均匀混合后通过预处理系统，有效去除物料中的浊度、SS及部分色度，产水进入膜系统单元；
（2）膜过滤单元：对步骤（1）中的预处理单元产水进行膜过滤净化，膜面流速控制在0.5-5 m/s之间，操作温度为20-50℃，操作压力为0.05-5 MPa，回收率为95-99 %，有效去除色度、杂质金属离子、杂质非金属离子及副产聚合物，膜过滤单元产水进入产品罐，膜过滤单元浓水进入吸附单元；
（3）吸附单元：对步骤（2）中的膜过滤单元浓水进行离子富集回收，操作温度为10-50℃，过滤速度为0.5-5 BV/h，有效吸附富集膜过滤单元浓水中的杂质离子，产水返回膜过滤单元，减少1,4-丁炔二醇产品的流失，增加回收率，利用酸碱溶液对吸附单元进行脱附再生，回收盐溶液，脱附剂用量为0.5-5 BV，浓度为0.5-3 mol/L，脱附操作温度为10-50℃，脱附速率为0.5-5 BV/h。
2.根据权利要求1所述的新型1,4-丁炔二醇净化处理方法，其特征在于步骤（1）中所述预处理单元包括沉淀池、保安过滤器或微滤中的一种或其组合。
3.根据权利要求1所述的新型1,4-丁炔二醇净化处理方法，其特征在于步骤（2）中所述膜过滤单元包括超滤、纳滤或反渗透中的一种或其组合。
4.根据权利要求1或2所述的新型1,4-丁炔二醇净化处理方法，其特征在于步骤（2）中所述膜过滤单元所用的膜类型为平板膜、卷式膜、中空纤维膜、或陶瓷膜的一种或其组合。
5.根据权利要求1所述的新型1,4-丁炔二醇净化处理方法，其特征在于步骤（1）中所述吸附单元所用的吸附材料为强酸阳离子交换树脂、弱酸阳离子交换树脂、强碱阴离子交换树脂或弱碱阴离子交换树脂的一种或其组合。
6.根据权利要求1所述的新型1,4-丁炔二醇净化处理方法，其特征在于步骤（2）中所述吸附单元利用酸碱溶液对吸附单元进行脱附再生，回收杂质阳离子所用的脱附剂为盐酸、硝酸或硫酸的一种或其组合，脱附杂质阴离子所用的脱附剂为氢氧化钠、氢氧化钾或氨水的一种或其组合。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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