最新一种CTC精馏釜残的处理方法与流程

将乐信息网 http://www.jianglexinxi.cn 2020-10-18 18:51 出处:网络
如下介绍的最新一种CTC精馏釜残的处理方法与流程,【小编,为您介绍如下内容】

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本发明属于化工生产过程中产生的固体废弃物处理技术领域,具体涉及一种CTC精馏釜残的处理方法。



背景技术:

CTC,化学名为2-氯-6-三氯甲基吡啶,CAS号为1929-82-4,室温条件下是一种相对密度为1.58(水为1.0)的白色固体。CTC是一种重要的农药和医药中间体,是一种消化抑制剂,又称氮肥增效剂。CTC主要是2-甲基吡啶在催化剂和溶剂的存在下,通入氯气产生氯化反应而制得(US3420883,US4483993,US4487935,US4564681,JP2005255560,EP0557967)。CTC制备过程中,2-甲基吡啶的氯化反应受多种因素影响,反应过程中吡啶环上其他位置会发生亲核取代生成2,3-二氯-6-三氯甲基吡啶、2,4-二氯-6-三氯甲基吡啶等,或在高温下,反应过程中生成的中间产物2-氯-6-氯甲基吡啶,会发生分子间脱HCl的聚合反应生成多聚物。这些氯化化合物在精馏工序随釜残排出。基于安全和产品质量的考虑,当精馏塔塔釜内CTC的质量分数降至15~25%时,必须随釜残排出。

所述CTC精馏釜残即指:2-甲基吡啶在催化剂和溶剂的存在下,通入氯气产生氯化反应制备CTC时,从精馏釜中排出的固体废弃物;釜残的主要成分为:CTC约15~20%,2,3-二氯-6-三氯甲基吡啶约30~40%,2,4-二氯-6-三氯甲基吡啶约10~20%,多聚物约5~10%,其他杂质约5~10%。每生产1吨CTC产品约产生150公斤的精馏釜残,目前国内CTC的产能在3000吨左右,每年产生大约450吨的精馏釜残。

由于CTC精馏釜残的主要成分为吡啶氯化物,难于降解。因此,目前国内对于该釜残普遍将其作为固体废弃物进行焚烧处理,但由于CTC精馏釜残呈酸性,含有大量的氯原子,焚烧过程中产生大量的HCl,对焚烧设备造成重大的腐蚀,从而焚烧釜残的处理费用更加高额。不仅增加了CTC生产企业的经济负担,同时对环境造成二次污染,不利于环境保护。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种CTC精馏釜残的处理方法,该方法流程短,工艺简单,能够将高含量吡啶氯化物转化为碳、氢、氧、氮化合物,便于焚烧处理,降低了企业处理釜残的经济压力,且又环保。

为实现上述目的,本发明所采用的技术方案如下:

一种CTC精馏釜残的处理方法,该方法包括如下步骤:

(1)向CTC精馏釜残中加入溶剂进行除杂工艺,除杂后获得混合液;

(2)向步骤(1)获得的混合液中分三批次均匀投入固体碱,升温至回流温度,发生醇解反应,从而将混合液中(高含量的)吡啶氯化物转化为碳、氢、氧、氮化合物;

(3)向步骤(2)醇解反应后的反应液中加酸调节pH后水洗多次,收集有机相,即得到能够焚烧处理的最终釜残。

所述CTC精馏釜残按重量百分含量计的组成为:CTC为15~20%,2,3-二氯-6-三氯甲基吡啶为30~40%,2,4-二氯-6-三氯甲基吡啶为10~20%,多聚物为5~10%,其他杂质为5~10%。

上述步骤(1)中,所述除杂工艺的过程为:向CTC精馏釜残中加入溶剂后,依次进行搅拌(溶解可溶物)和抽滤处理(除去不溶的碳化物和机械杂质),以除去釜残中碳化的物料和机械杂质;其中:所述溶剂为甲醇、乙醇、丁醇或异丙醇,所述溶剂的加入量与CTC精馏釜残的重量比例为(1~10):1,优选为(5~10):1。

上述步骤(2)中,所述固体碱加入量与CTC精馏釜残(以CTC计)的摩尔比例为(0.1~1.0):1,优选为(0.1~0.5):1,所述固体碱为氢氧化钠或氢氧化钾。

上述步骤(3)中,所述的加酸调节pH后水洗多次的过程为:所述醇解反应向结束后,将反应体系降温至室温,向反应液中加入酸调节pH至4~6,然后搅拌3~5小时后,水洗多次,静置分层,收集有机相,所得有机相即为最终釜残。所述的酸为稀盐酸、稀硫酸或磷酸。

经本发明方法处理后的最终釜残将高含量吡啶氯化物转化为碳、氢、氧、氮化合物,便于焚烧处理;最终釜残中,氯化化合物总量<2%,收率达90%以上。

本发明的优点如下:

1、本发明将难于处理的CTC精馏釜残经过除杂、醇解反应、调节pH后,使高含量吡啶氯化物转化为碳、氢、氧、氮化合物,易于焚烧处理。

2、本发明处理方法降低了企业固废处理费用,有利于环境保护。

具体实施方式

下面将通过具体实施例对本发明做进一步的具体描述,但不能理解为是对本发明保护范围的限定。

本发明一种CTC精馏釜残的处理方法,该方法首先对釜残做除杂处理,然后分批加入固体碱,升温回流发生醇解反应,然后用酸调节反应液的pH值,水洗数次,收集有机相,得到易于焚烧处理的碳、氢、氧、氮化合物。具体过程如下:

(1)除杂工艺

称取一定量的CTC精馏釜残,加入一定量溶剂,升温搅拌溶解,过滤除去不溶物。

不溶于溶剂的杂质有两种:一是生产过程中混入的机械杂质;二是生产过程中,由于温度过高,造成部分物料碳化。这些机械杂质和碳化物料可作为最终釜残,进行焚烧处理。溶剂可以选择甲醇、乙醇、丁醇、异丙醇等,考虑到经济效益,优选甲醇。溶剂的加入量与CTC精馏釜残的质量比例为(1~10):1,优选(1~5):1。

(2)醇解反应

将除杂后的混合液升温搅拌,回流反应,分批加入一定量的固体碱。

固体碱选择氢氧化钠、氢氧化钾,优选氢氧化钠。固体碱的加入量与CTC精馏釜残(以CTC计)的摩尔比例为(0.1~1.0):1,优选(0.1~0.5):1。气相色谱跟踪反应,当CTC精馏釜残中氯化物总量<2%时,停止醇解反应。

采用甲醇与CTC精馏釜残进行醇解反应的原理如式(1)。

(3)调节pH

醇解反应结束后,将反应体系降温至室温,向反应液中加入酸调节pH至4~6,酸可以选择稀盐酸、稀硫酸、磷酸等,考虑经济效益,优选稀盐酸。

调节pH后,继续搅拌3~5小时,然后水洗数次,静置分层,水相蒸馏分离出甲醇溶剂,重复利用;收集有机相,作为最终釜残,可以焚烧处理,氯化化合物总量<2%,收率达90%以上。

实施例1:

1、在1000mL圆底烧瓶中,加入200gCTC精馏釜残和500g甲醇,连接冷凝管,搅拌回流30分钟后,冷却抽滤,得滤液658.5g;

2、将滤液返回至1000mL圆底烧瓶中,连接冷凝管,搅拌条件下回流(回流温度80℃),分三批次(各批次的投入量基本相同)向反应液中加入固体氢氧化钠8g(0.2mol),气相色谱跟踪反应,当反应液中氯化化合物总量<2%后,停止加热,继续搅拌;

3、当反应液温度降至室温后,向反应液中滴加浓度10~20wt.%的稀盐酸,调节pH至5,继续搅拌3小时后,将反应液倒入水中,水洗三次后,静置分层,收集下层有机相,无水碳酸钠或硫酸钠干燥6h后,得到最终釜残112.8g,氯化化合物总量1.2%,收率约为95.4%。

实施例2:

将实施例1中步骤1的甲醇的量换为1000g,其他操作条件包括后处理步骤均匀实施例1相同。得到最终釜残107.3g,氯化化合物总量0.7%,收率约为93.2%。

实施例3:

将实施例1中步骤1的甲醇换为乙醇,其他操作条件包括后处理步骤均匀实施例1相同。得到最终釜残118.5g,氯化化合物总量1.8%,收率约为91.6%。

实施例4:

将实施例1中步骤2的氢氧化钠8g换为20g,其他操作条件包括后处理步骤均匀实施例1相同。得到最终釜残109.4g,氯化化合物总量1.5%,收率约为94.4%。


技术特征:

1.一种CTC精馏釜残的处理方法,其特征在于:该方法包括如下步骤:

(1)向CTC精馏釜残中加入溶剂进行除杂工艺,除杂后获得混合液;

(2)向步骤(1)获得的混合液中分三批次均匀投入固体碱,升温至回流温度,发生醇解反应;

(3)向步骤(2)醇解反应后的反应液中加酸调节pH后水洗多次,收集有机相,即得到能够焚烧处理的最终釜残。

2.根据权利要求1所述的CTC精馏釜残的处理方法,其特征在于:按重量百分含量计,所述CTC精馏釜残组成为:CTC为15~20%,2,3-二氯-6-三氯甲基吡啶为30~40%,2,4-二氯-6-三氯甲基吡啶为10~20%,多聚物为5~10%,其他杂质为5~10%。

3.根据权利要求1所述的CTC精馏釜残的处理方法,其特征在于:步骤(1)中,所述除杂工艺的过程为:向CTC精馏釜残中加入溶剂后,依次进行搅拌和抽滤处理,以除去碳化的物料和机械杂质;其中:所述溶剂为甲醇、乙醇、丁醇或异丙醇,所述溶剂的加入量与CTC精馏釜残的重量比例为(1~10):1。

4.根据权利要求1所述的CTC精馏釜残的处理方法,其特征在于:步骤(2)中,所述固体碱为氢氧化钠或氢氧化钾。

5.根据权利要求4所述的CTC精馏釜残的处理方法,其特征在于:步骤(2)中,所述固体碱加入量与CTC精馏釜残的摩尔比例为(0.1~1.0):1。

6.根据权利要求1所述的CTC精馏釜残的处理方法,其特征在于:步骤(3)中,所述的加酸调节pH后水洗多次的过程为:所述醇解反应结束后,将反应体系降温至室温,向反应液中加入酸调节pH至4~6,然后搅拌3~5小时后,水洗多次,静置分层,收集有机相,所得有机相即为最终釜残。。

7.根据权利要求6所述的CTC精馏釜残的处理方法,其特征在于:所述的酸为稀盐酸、稀硫酸或磷酸。

8.根据权利要求1-8任一所述的CTC精馏釜残的处理方法,其特征在于:该方法处理后的最终釜残能够焚烧处理,其中氯化化合物总量<2%,收率达90%以上。

技术总结
本发明公开了一种CTC精馏釜残的处理方法,属于化工生产过程中固体废弃物处理技术领域。该方法首先向精馏釜残中加入溶剂做除杂工艺;然后向除杂后的混合液分批加入固体碱,升温回流反应,将高含量吡啶氯化物转化为碳、氢、氧、氮化合物,便于焚烧处理。降低了企业处理釜残的经济压力,且又环保。

技术研发人员:柯有胜;王克勇;王立家;张树田
受保护的技术使用者:内蒙古佳瑞米精细化工有限公司
文档号码:201710246721
技术研发日:2017.04.16
技术公布日:2017.06.30

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