HU226079B1 - Method for decreasing the organic compound content of alkaline wash water occuring during the production of dinitrotoluene - Google Patents

Method for decreasing the organic compound content of alkaline wash water occuring during the production of dinitrotoluene Download PDF

Info

Publication number
HU226079B1
HU226079B1 HU0402631A HUP0402631A HU226079B1 HU 226079 B1 HU226079 B1 HU 226079B1 HU 0402631 A HU0402631 A HU 0402631A HU P0402631 A HUP0402631 A HU P0402631A HU 226079 B1 HU226079 B1 HU 226079B1
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
extraction
dnt
production
water
mnt
Prior art date
Application number
HU0402631A
Other languages
Hungarian (hu)
Inventor
F Laszlo Kovacs
Gyula Gaal
Miklos Dr Magyari
Tibor Klement
Istvan Iski
Original Assignee
Borsodchem Zrt
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Borsodchem Zrt filed Critical Borsodchem Zrt
Priority to HU0402631A priority Critical patent/HU226079B1/en
Publication of HU0402631D0 publication Critical patent/HU0402631D0/en
Publication of HUP0402631A2 publication Critical patent/HUP0402631A2/en
Publication of HU226079B1 publication Critical patent/HU226079B1/en

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

An organic material content of alkaline washing water produced during manufacture of dinitro toluene is reduced by extraction method using mononitro toluene as extracting agent at specific pH value and temperature. The dinitro toluene is redirected to nitration process. The aqueous phase is subjected to steam distillation and quantity of wastewater containing organic material is reduced to minimum. The quantity of chemicals required for further treatment of wastewater is reduced and processed water is discharged at desired temperature.

Description

A leírás terjedelme 4 oldal (ezen belül 1 lap ábra)The scope of the description is 4 pages (including 1 page figure)

HU 226 079 Β1EN 226 079 Β1

A találmány a dinitro-toluol (továbbiakban: DNT) gyártásánál keletkező lúgos mosóvíz (a továbbiakban: vörösvíz) szervesanyag-tartalmának csökkentésére vonatkozik.The present invention relates to a reduction in the organic matter content of alkaline wash water (hereinafter referred to as "red water") produced in the production of dinitrotoluene (hereinafter: DNT).

A DNT-t toluol klasszikus nitrálásával állítjuk elő, azaz tömény, 98 tömeg%-os HNO3 és megfelelő töménységű kénsav felhasználásával. A DNT-t legnagyobb mennyiségben toluilén-diizocianát (TDI) előállítására használják, mely az igen széles körben használt poliuretánhabok egyes típusainak az alapanyaga.DNT is produced by the classic nitration of toluene, i.e. using concentrated, 98% by weight HNO 3 and a suitable concentration of sulfuric acid. DNT is used to produce the largest amount of toluene diisocyanate (TDI), a basic material for some types of widely used polyurethane foams.

A DNT előállítása során a nitrálási fázis után képződött nyers DNT-t általában még három lépésben mossák.Generally, the raw DNT formed after the nitration phase in the production of DNT is usually washed in three steps.

Az első, úgynevezett savas mosás során a szerves fázissal távozó savakat mossuk ki. Ez a mosóvíz kezelés után visszaforgatásra kerül, illetve másik része a nitrálási reakcióba kerül visszavezetésre.During the first so-called acid wash, the acids leaving the organic phase are washed. This is recycled after the wash water treatment and the other part is returned to the nitration reaction.

A második, úgynevezett lúgos mosás feladata kettős. Egyrészt a maradéksav-nyomok eltávolítása, másrészt a lúgos pH beállításával a képződött melléktermékek (főleg krezolok) eltávolítása.The second, so-called alkaline wash, is a double task. First, removal of residual acid traces and, on the other hand, removal of the formed by-products (mainly cresols) by adjusting the alkaline pH.

A harmadik mosáshoz ioncserélt vizet vagy gőzkondenzt használunk a maradék szennyeződések eltávolítására. Ezt a mosóvizet a lúgos mosáshoz használjuk fel.For the third wash, deionized water or steam condensate is used to remove residual impurities. This washing water is used for alkaline washing.

Tényleges szennyvízként tehát csak a lúgos mosás vize (vörösvíz) jelenik meg. Ebben a mosóvízben a vízoldható melléktermékek mellett a hőmérsékletnek közel megfelelő oldékonyságában DNT is jelen van.Thus, only the water of the alkaline wash (red water) appears as actual waste water. In this wash water, in addition to water soluble byproducts, DNT is also present in a solubility close to temperature.

A lúgos mosást ugyanis a megfelelő hatékonyság és a DNT kikristályosodásának megakadályozására 60 ’C felett, célszerűen 65 °C-70 ’C között végezzük. Ezen a hőmérsékleten az elmenő vörösvíz DNT-tartalma 1500-2500 ppm közötti. Erre a magas szervesanyag-tartalmú szennyvíz kezelésére több eljárás ismeretes. Lehetséges nedves-oxidációs technológiát alkalmazni, magas nyomáson és hőmérsékleten. Másik ismert eljárás a salétromsavas roncsolás, melyet a Bayer LoproxR néven fejlesztett ki.The alkaline wash is carried out at a temperature above 60 ° C, preferably between 65 ° C and 70 ° C, to prevent adequate efficiency and the crystallization of DNT. At this temperature, the DNT content of the flowing red water is between 1500-2500 ppm. There are several procedures for treating this high organic matter wastewater. It is possible to apply wet oxidation technology at high pressure and temperature. Another known method is nitric acid destruction developed by Bayer Loprox R.

A BorsodChem Rt. a vörösvíz kezelésére egy harmadik utat választott, ez az úgynevezett Fenton-reakció. Ebben a reakcióban FeSO4 katalizátor jelenlétében H2O2-dal roncsoljuk el a szervesanyag-komponenseket. Az így előkezelt szennyvíz már biológiai úton tovább tisztítható.BorsodChem Rt. Has chosen a third way to treat red water, the so-called Fenton reaction. In this reaction, in the presence of a FeSO 4 catalyst, the organic components are destroyed with H 2 O 2 . The wastewater treated in this way can be further purified by biological means.

Látható, hogy a szennyvíz-előkezelés költségeit alapvetően a vegyszerfelhasználás költségei határozzák meg, mert a Fenton-reakció egyszerű, olcsó készülékben vezethető, különösen ha összevetjük az első két eljárás speciális, különleges igényű berendezéseivel. Az is látható, hogy a vegyszerfelhasználás nagyságát az előkezelendő szennyvízben lévő szervesanyagok mennyisége határozza meg.It can be seen that the cost of wastewater pretreatment is basically determined by the costs of using the chemical, because the Fenton reaction can be conducted in a simple, inexpensive device, especially when compared to the special special equipment of the first two processes. It can also be seen that the amount of chemicals used is determined by the amount of organic matter in the waste water to be treated.

A találmány tárgya olyan eljárás kidolgozása, amely ezt a szervesanyag-mennyiséget csökkenti jelentősen a DNT gyártásból származó vörösvízben.The present invention relates to a method for significantly reducing this amount of organic matter in red water from DNT production.

A találmány szerinti eljárás olyan folyamatos technológiát tartalmaz, amely jól illeszthető a meglévő DNT gyártás folyamatos technológiájához.The method according to the invention comprises a continuous technology that is well suited to the continuous technology of existing DNT production.

Az eljárásban olyan anyagokat alkalmazunk, amelyek kivétel nélkül már most is megtalálhatók az üzemben.The process uses materials that can be found in the plant without exception.

A találmány szerinti eljárásban az üzemből érkező vörösvizet a nitrálási folyamat első lépéséből származó mononitro-toluollal (MNT) extraháljuk azzal a céllal, hogy a benne lévő DNT szennyeződést eltávolítsuk. Az extrahálást olyan térfogatú keverős készülékben kell megvalósítani, ahol kellő tartózkodási Idő áll rendelkezésre a szerves és vizes fázisok közötti érintkezésre. Ez a tartózkodási idő 4-20 perc, célszerűen 8-12 perc.In the process of the invention, the red water coming from the plant is extracted with mononitrotoluene (MNT) from the first step of the nitration process in order to remove the DNT contamination contained therein. Extraction should be carried out in a volume mixing device where sufficient residence time is available for contact between the organic and aqueous phases. This residence time is 4-20 minutes, preferably 8-12 minutes.

A keverős készülékbe a vörösvizet folyamatosan vezetjük be, és arányszabályozással adagoljuk szintén folyamatosan az MNT-t is. A beadagolt MNT mennyisége a kezelni kívánt vörösvíz mennyiségének 5-20%, célszerűen 8-12%-a.Red water is continuously introduced into the mixer and is also continuously fed with MNT by means of rate control. The amount of MNT administered is 5-20%, preferably 8-12% of the amount of red water to be treated.

Az extrahálás során a reakcióelegy pH-ját mindvégig lúgos tartományban kell tartani, ellenkező esetben a melléktermékként képződött krezolok a szerves fázisba mennek át, ami károsan befolyásolná a végtermék DNT minőségét. A lúgosításhoz nátrium- vagy ammónium-hidroxid használható. Az eljárásban az extrakció alatt a pH-t 7-10 tartományban tartottuk, célszerűen 7,5-8,5 között.During the extraction, the pH of the reaction mixture must be kept at an alkaline level, otherwise the cresols formed as by-product will be transferred to the organic phase, which would adversely affect the DNT quality of the final product. Sodium or ammonium hydroxide may be used for the alkalization. During the extraction process, the pH was kept in the range of 7-10, preferably between 7.5 and 8.5.

Az extrakciót 60-80 ’C-os tartományban, előnyösen 65-70 ’C között kell végezni. A beérkező vörösvíz hőmérséklete 65 ’C, ezért energiafelhasználás szempontjából is célszerű ezen hőmérséklet közelében végezni az extrakciót.The extraction is carried out in the range of 60-80 ° C, preferably 65-70 'C. The incoming red water has a temperature of 65 'C, so it is also advisable to carry out the extraction near the temperature in terms of energy consumption.

A találmány szerinti eljárásban a keverős készülékek) után az elegyet egy statikus szeparátorba kell vezetni, ahol a szerves és vizes fázis szétválik. Az alul elhelyezkedő szerves fázis a nitrálási reakció második lépésébe közvetlenül is visszavezethető. A vizes fázisban DNT már csak igen kis mennyiségben található. Az extraháláshoz használt MNT mennyisége már jelentősebb, ezért ezt a vizes fázist egy töltetes kolonnába kell vezetni, ahol a szervesanyag-tartalma vízgőzdesztillációval távolítható el. A kolonna tetején távozó gőzök kondenzálódnak, majd egy másik statikus szeparátor segítségével elválasztható a szerves és vizes fázis. A szerves fázis a DNT gyártás második lépésébe szintén közvetlenül visszavezethető. A vizes fázis részben vagy teljesen refluxként kerül visszavezetésre a kolonna tetejére. Az elmenő vizes fázis egyesíthető a kolonna alján távozó anyagárammal.In the process according to the invention, the mixing apparatus) is fed into a static separator where the organic and aqueous phases are separated. The bottom organic phase can be directly traced back to the second step of the nitration reaction. In the aqueous phase, DNT is only present in very small amounts. The amount of MNT used for extraction is already greater, so this aqueous phase should be led to a charged column where the organic matter content can be removed by steam distillation. The vapors leaving the top of the column are condensed and then separated by another static separator to separate the organic and aqueous phases. The organic phase can also be directly traced back to the second stage of DNT production. The aqueous phase is partially or completely refluxed back to the top of the column. The effluent aqueous phase can be combined with the flow of material at the bottom of the column.

A kolonna alján kilépő áram kis mennyiségű DNT-t tartalmaz, mivel az nem vízgőz-desztillálható. Ez azonban már olyan csekély mennyiségű, hogy az anyagáram a kívánt hőmérsékletre hűthető anélkül, hogy a DNT kiválása elkezdődne. Tapasztalataink szerint ez még a szélsőséges 5 °C-on sem történik meg.The current at the bottom of the column contains a small amount of DNT, as it is not distilled by water vapor. However, it is so small that the flow of material can be cooled to the desired temperature without the DNT precipitating. In our experience, this does not happen even at the extreme 5 ° C.

A találmány szerinti eljárással a vörösvíz szervesanyag-tartalma az eredeti 10-20%-ára csökkenthető, miközben az üzemből távozó szennyvíz hőmérséklete a későbbi kezelés (Fenton-reakció) szempontjából előnyösebb, valamint az alkalmazott műanyag készülékek élettartama miatt is kívánatosabb értékre csök2The process of the present invention reduces the organic matter content of red water to 10-20% of the original, while the temperature of the effluent leaving the plant is more advantageous in terms of subsequent treatment (Fenton reaction) and is more desirable due to the lifetime of the plastic devices used.

HU 226 079 Β1 kenthető. A szeparátorokban elválasztott szerves fázis (MNT-DNT elegy) a nitrálási reakcióba visszavezethető.EN 226 079 Β1. The separated organic phase (MNT-DNT mixture) in the separators can be traced back to the nitration reaction.

Az alábbiakban néhány példán kívánjuk bemutatni a találmány szerinti eljárást és annak eredményességét.In the following, some examples illustrate the process of the invention and its effectiveness.

1. példaExample 1

Az 1. ábrán bemutatott blokkdiagram alapján összeállított félüzemi kísérletben az 50 literes keverős készülékbe 100 l/h vörösvíz adagolása mellett 65 °C-on 25 tömeg%-os ammónium-hidroxid adagolásával a pH-t 9,0 értéken tartottuk. Az MNT beadagolás 5 l/h. Az extrakciós elegyet egy 40 literes statikus szeparátorba vezettük. A vizes fázist egy töltetes kolonnában vízgőzdesztilláltuk. A kiindulási vörösvíz szervesanyag-tartalma 2185 ppm DNT+19 ppm MNT=2204 ppm volt, mely a kezelés után 446 ppm DNT+16 ppm MNT=462 ppm-re csökkent (80%-os visszanyerés).In a semi-experimental experiment based on the block diagram shown in Figure 1, the pH was maintained at 9.0 by adding 25% by weight of 25% ammonium hydroxide to a 50 L mixer at 65 ° C. MNT administration is 5 l / h. The extraction mixture was introduced into a 40 liter static separator. The aqueous phase was steam distilled in a charged column. The initial red water content of organic matter was 2185 ppm DNT + 19 ppm MNT = 2204 ppm, which after treatment was reduced to 446 ppm DNT + 16 ppm MNT = 462 ppm (80% recovery).

2. példaExample 2

Az előző példában említett soron 65 °C-on a pH-t 7,6 értéken tartottuk, miközben az MNT beadagolást 20 l/h-ra növeltük. Hasonló eljárás után a kiindulási vörösvíz szervesanyag-tartalma 2831 ppm DNT+9 ppm MNT=2840 ppm-ről 309 ppm DNT+14 ppm MNT=323 ppm-re csökkent (88%-os visszanyerés).The pH in the previous example at 65 ° C was maintained at 7.6 while the MNT addition was increased to 20 l / h. Following a similar procedure, the organic red content of the starting red water was reduced from 2831 ppm DNT + 9 ppm MNT = 2840 ppm to 309 ppm DNT + 14 ppm MNT = 323 ppm (88% recovery).

Claims (5)

SZABADALMI IGÉNYPONTOKPATIENT INDIVIDUAL POINTS 1. Eljárás dinitro-toluol (DNT) előállításakor keletkező lúgos mosóvíz (vörösvíz), mint szennyvíz szervesanyag-tartalmának csökkentésére, azzal jellemezve, hogy a nitrálási reakció első fázisában képződő mononitro-toluolt (MNT), mint extrahálószert alkalmazzuk, majd az extrahált elegyet vízgőzzel desztilláljuk.A method for reducing the organic matter content of alkaline wash water (red water) produced in the production of dinitro-toluene (DNT), comprising the mononitrotoluene (MNT) formed in the first phase of the nitration reaction as an extraction agent and the extracted mixture with water vapor. distilled. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az extraháláshoz használt MNT mennyisége a beadagolt vörösvíz tömegének 5-20%-a.Method according to claim 1, characterized in that the amount of MNT used for extraction is 5-20% of the weight of red water added. 3. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az extrahálás során a pH-t 7,0-9,0 tartományban tartjuk.3. The method of claim 1, wherein the pH of the extraction is in the range of 7.0 to 9.0. 4. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a pH beállítását ammónium- vagy nátrium-hidroxid beadagolásával végezzük.4. The method of claim 1, wherein the pH is adjusted by adding ammonium or sodium hydroxide. 5. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az extrakciós folyamatot 60-90 °C között végezzük.5. The method of claim 1, wherein the extraction process is carried out at a temperature of 60-90 ° C. IVNT ΝΛΟΗIVNT ΝΛΟΗ Kiadja a Magyar Szabadalmi Hivatal, Budapest A kiadásért felel: Törőcsik Zsuzsanna főosztályvezető-helyettes Windor Bt., Budapest nitrálási folyamathozPublished by Hungarian Patent Office, Budapest Responsible for release: Zsuzsanna Törőcsik Deputy Head of Department Windor Bt., Budapest for the Nitration Process HU 226 079 B1 Int. Cl.: C07C 205/00EN 226 079 B1 Int. Cl .: C07C 205/00 1. ábra fiz eljárás bfokkriagarrjaFIG
HU0402631A 2004-12-17 2004-12-17 Method for decreasing the organic compound content of alkaline wash water occuring during the production of dinitrotoluene HU226079B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU0402631A HU226079B1 (en) 2004-12-17 2004-12-17 Method for decreasing the organic compound content of alkaline wash water occuring during the production of dinitrotoluene

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU0402631A HU226079B1 (en) 2004-12-17 2004-12-17 Method for decreasing the organic compound content of alkaline wash water occuring during the production of dinitrotoluene

Publications (3)

Publication Number Publication Date
HU0402631D0 HU0402631D0 (en) 2005-02-28
HUP0402631A2 HUP0402631A2 (en) 2006-07-28
HU226079B1 true HU226079B1 (en) 2008-04-28

Family

ID=89985696

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU0402631A HU226079B1 (en) 2004-12-17 2004-12-17 Method for decreasing the organic compound content of alkaline wash water occuring during the production of dinitrotoluene

Country Status (1)

Country Link
HU (1) HU226079B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013132294A1 (en) 2012-03-09 2013-09-12 Biazzi S.A. Process for treatment of waste water from nitro-aromatic production
US10155719B2 (en) 2015-06-12 2018-12-18 Noram International Limited Method of purifying nitrated aromatic compounds from a nitration process

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013132294A1 (en) 2012-03-09 2013-09-12 Biazzi S.A. Process for treatment of waste water from nitro-aromatic production
US10155719B2 (en) 2015-06-12 2018-12-18 Noram International Limited Method of purifying nitrated aromatic compounds from a nitration process

Also Published As

Publication number Publication date
HUP0402631A2 (en) 2006-07-28
HU0402631D0 (en) 2005-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2356885C2 (en) Method of removing and recovering mixtures of nitrating acids from nitration processes and industrial nitration installation
KR101093862B1 (en) Process for working up the waste water obtained in the preparation of dinitrotoluene
US9040758B2 (en) Washing system for nitroaromatic compounds
KR101093972B1 (en) Process for working up secondary components in the preparation of dinitrotoluene
KR20130097749A (en) Process for purifying wastewaters from the workup of crude aromatic nitro compounds
JP6193358B2 (en) How to wash dinitrotoluene
JP4901883B2 (en) Method of distillatively removing dinitrotoluene in process wastewater from the process of producing dinitrotoluene by nitrating toluene with nitration acid
US9249083B2 (en) Process for scrubbing dinitrotoluene
CN105246833B (en) The method that post processing carrys out waste water prepared by self-nitro phenenyl
US20120205308A1 (en) Process for purifying wastewaters from the workup of crude aromatic nitro compounds
US9771291B2 (en) Process for working up waste water from nitrobenzene preparation
HU226079B1 (en) Method for decreasing the organic compound content of alkaline wash water occuring during the production of dinitrotoluene
US5820764A (en) Treatment/removal of byproduct aqueous effluents comprising hydroxynitro-aromatic compounds
KR102282234B1 (en) Process for the acid scrub of dinitrotoluene in the presence of hydrocyanic acid
JP2014525393A (en) Process for purifying wastewater from reprocessing of crude aromatic nitro compounds
KR20160051888A (en) Method for removing hcn from crude dinitrotoluene
JP2005224770A (en) Solution treatment method using reverse osmosis membrane

Legal Events

Date Code Title Description
HC9A Change of name, address

Owner name: BORSODCHEM ZRT., HU

Free format text: FORMER OWNER(S): BORSODCHEM RT., HU