專利名稱：甲苯法生產己內酰胺工藝廢水的處理方法
技術領域：
本發明涉及一種廢水的處理方法，尤其涉及一種甲苯法生產己內酰胺工藝廢水的處理方法。
背景技術：
甲苯法生產己內酰胺工藝過程中有大量廢水和副產物產生，這些廢水成分復雜，主要污染物有己內酰胺、硫銨、甲苯、苯甲酸、環己基羧酸鹽、環己基甲酸磺酸鹽等，其中環己基甲酸磺酸鹽是主要的化學物質，另外還含有少量己內酰胺及其他化學物質。該有機污廢水液為具有難聞氣味的黑色粘稠性液體，化學成分復雜，屬于難處理的高濃度有機廢水，對環境具有較大污染，無法直接排放。由于有機污水中含有有機質，可以作為燃料進行燃燒，目前國內外主要的處理方法是焚燒法，但由于其含有難于燃燒的物質，必須使用特殊方法和設備進行燃燒，這種方法存在耗能大，廢液中有價值成分沒有有效回收利用，對環境和設備污染嚴重等缺點。由于該廢水的嚴重污染性和難處理性，目前已經嚴重制約了甲苯法生產己內酰胺工藝項目的發展，因此，有效分離和處理該廢水具有重要的經濟意義和社會意義。

發明內容
本發明的目的在于針對上述現有技術的不足提供一種甲苯法生產己內酰胺工藝廢水的處理方法，通過該處理方法將該有機廢水中有價值的有機物質和燃燒污染物進行分離，回收提純己內酰胺和環己基甲酸磺酸鹽，其中得到的環己基甲酸磺酸鹽可以通過后續深加工轉化為具有高附加值的化工產品；通過該處理方法還可以降低廢水中的有機物含量，使得甲苯法生產己內酰胺工藝過程中產生的廢水能夠與其它廢水混合后并入廢水處理系統進行進一步處理后外排，而且經處理后剩余的難以分離的有機物質，其燃燒值在5000-6000Kcal/Kg，可以作為燃料進行燃燒。為了實現上述目的，本發明采用如下的技術方案一種甲苯法生產己內酰胺工藝廢水的處理方法，其包括環己基甲酸磺酸鹽的提取分離，具體步驟如下在待處理的廢水中加入溶劑II丙酮，其用量為廢水質量的40-120%(質量百分比)，待固體析出后進行過濾，收集濾液和濾渣，用無水甲醇洗滌濾渣至灰白色，干燥處理得到環己基甲酸磺酸鹽粗品。待處理的廢水pH值為8-9。可以通過在常溫常壓條件下用NaOH溶液調節。作為優選，所述干燥的溫度為40_50°C。本發明處理方法還包括對得到的環己基甲酸磺酸鹽粗品精制處理，具體步驟如下，將環己基甲酸磺酸鹽粗品溶于水，其與水的質量比為I : I. 5-3，在溶液中逐滴加入濃硫酸，直到不再有固體生成(pH值約為1-3)，將其過濾得到白色片狀晶體，干燥處理得到環
己基磺基甲酸。本發明處理方法還包括己內酰胺的提取分離，具體步驟如下對收集的濾液在常壓條件下進行蒸餾，收集50-70°C的餾分即溶劑II丙酮，可在本發明方法中重復使用；剩余液體在減壓條件下蒸餾，然后加入剩余物20-30% (質量百分比)的溶劑I，萃取分離有機相和水相，對獲得的有機相進行濃縮，經真空干燥處理得到己內酰胺。 上述步驟中所述溶劑I為甲苯、苯或環己烷。作為優選，所述真空干燥的具體條件為O. 05-0. 1MP，溫度為40_50°C。采用上述方法處理后的剩余水相經濃縮后可用作燃料使用。與現有技術相比，本發明具有如下優點I、通過上述方法，有效分離和處理了甲苯法生產己內酰胺工藝過程所產生的廢水，降低能耗，減少對環境的污染。2、對回收獲得的己內酰胺和環己基磺基甲酸可以進一步開發其用途，具有良好的環境效益和經濟效益。3、分離上述提取物后的剩余物經濃縮后具有良好燃燒熱值，可以作為燃料使用，創造經濟效益。4、本發明方法操作簡單，所用溶劑苯、甲苯、環己烷、甲醇、丙酮都可回收循環使用且回收方法簡單。5、經處理后的廢水能夠與其它廢水混合后并入廢水處理系統進行進一步處理后外排，可以最大限度地利用原有設施。


圖I為本發明甲苯法生產己內酰胺工藝廢水的處理流程圖；圖2環己基磺基甲酸的1HNMR譜圖；圖3環己基磺基甲酸的IR譜圖；圖4己內酰胺的1HNMR譜圖；圖5己內酰胺的13CNMR譜圖；圖6己內酰胺的IR譜圖。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明作進一步詳細的說明，但本發明要求保護的范圍并不因此局限于實施例所表示的范圍。實施例I取IOOg甲苯法生產己內酰胺工藝廢水，室溫常壓下用20% (質量百分比)NaOH溶液調節PH值至8-9，加入溶劑II丙酮60g，有固體析出，分批過濾，收集濾液和濾渣，濾渣用無水甲醇2g洗滌至灰白色，40-50°C干燥后稱重得環己基甲酸磺酸鹽粗品9g。對收集的濾液在常壓下蒸餾，收集50-70°C的餾分丙酮，可以重復使用；剩余液體在減壓條件(200-600mmHg)下蒸餾除去60% (質量百分比)水分，然后在室溫常壓下加入剩余物20% (質量百分比)的溶劑I甲苯7g，進行萃取分離得到有機相和水相，濃縮有機相，真空干燥處理后稱重，經1HnmrJ3Cnmr與IR鑒定，所得物質為己內酰胺，重量為2. Sg,圖譜分別見附圖4-6。水相經過進一步濃縮和真空干燥得到黑色固體30g。取上述步驟的灰白色環己基甲酸磺酸鹽粗品10g，室溫常壓下溶于15g水中，逐滴加入濃硫酸，調節pH值至1-3有固體生成，將其過濾得到白色片狀晶體，干燥后稱重8. 9g，產品為環己基磺基甲酸，其1HNMR與IR鑒定分別見附圖2和3。實施例2取IOOg該有機廢水，室溫常壓下用NaOH調節pH值至8-9，加入溶劑II丙酮80g，有固體析出，分批過濾，收集濾液和濾渣，濾渣用無水甲醇2g洗滌至灰白色，40-50°C干燥后稱重得環己基甲酸磺酸鹽粗品Hg。對收集的濾液在常壓下蒸餾，收集50_70°C的餾分丙酮回用；剩余液體在減壓條 件(200-600mmHg)下蒸餾除去60%水分(質量百分比)，然后在室溫常壓下加入剩余物20% (質量百分比)的溶劑I苯7g，進行萃取分離得到有機相和水相，濃縮有機相，經真空干燥處理得到己內酰胺2. 5g。水相經過進一步濃縮和真空干燥得到黑色固體29g。取上述步驟的灰白色環己基甲酸磺酸鹽粗品10g，室溫常壓下溶于25g水中，逐滴加入濃硫酸，調節pH值1-3有固體生成，將其過濾得到白色片狀晶體，干燥后稱重8. 9g，產品為環己基磺基甲酸。實施例3取IOOg該有機廢水，室溫常壓下用NaOH調節pH值至8-9，加入溶劑II丙酮120g，有固體析出，分批過濾，收集濾液和濾渣，濾渣用無水甲醇2g洗滌至灰白色，40-50°C干燥后稱重得環己基甲酸磺酸鹽粗品12. 5g。對收集的濾液在常壓下蒸餾，收集50_70°C的餾分丙酮回用；剩余液體在減壓條件(200-600mmHg)下蒸餾除去60%水分(質量百分比)，然后在室溫常壓下加入剩余物30% (質量百分比)的溶劑I環己烷10g，進行萃取分離得到有機相和水相，濃縮有機相，經真空干燥處理得到己內酰胺2. 2g。水相經過進一步濃縮和真空干燥得到黑色固體30g。取上述步驟的灰白色環己基甲酸磺酸鹽粗品10g，室溫常壓下溶于30g水中，逐滴加入濃硫酸，調節pH值1-3有固體生成，將其過濾得到白色片狀晶體，干燥后稱重8. 5g，產品為環己基磺基甲酸。上述實施例1-3中的真空干燥條件均為O. 05-0. 1MP，溫度為40_50°C。
權利要求
1.一種甲苯法生產己內酰胺工藝廢水的處理方法，包括在待處理的廢水中加入溶劑II丙酮，其用量為廢水質量的40-120% (質量百分比)，待固體析出后進行過濾，收集濾液和濾渣，用無水甲醇洗滌濾渣至灰白色，干燥處理得到環己基甲酸磺酸鹽粗品。
2.根據權利要求I所述的處理方法，其特征在于，待處理的廢水pH值為8-9。
3.根據權利要求2中所述的處理方法，其特征在于，所述干燥的溫度為40-50°C。
4.根據權利要求1-3中任一項所述的處理方法，其特征在于，所述方法還包括對得到的環己基甲酸磺酸鹽粗品精制處理，具體步驟如下，將環己基甲酸磺酸鹽粗品溶于水，其與水的質量比為I : I. 5-3，在溶液中逐滴加入濃硫酸，直到不再有固體生成，將其過濾得到白色片狀晶體，干燥處理得到環己基磺基甲酸。
5.根據權利要求1-4中任一項所述的處理方法，其特征在于，所述方法還包括對收集的濾液在常壓條件下進行蒸餾，收集50-70°C的餾分即溶劑II丙酮，在所述方法中可重復使用；剩余液體在減壓條件下蒸餾，然后加入剩余物20-30% (質量百分比)的溶劑I，萃取分離有機相和水相，對獲得的有機相進行濃縮，經真空干燥處理得到己內酰胺。
6.根據權利要求5所述的處理方法，其特征在于，所述溶劑I為甲苯、苯或環己烷。
7.根據權利要求6中所述的處理方法，其特征在于，所述真空干燥的具體條件為O.05-0. 1MP，溫度為 40-50 0C ο
8.根據權利要求6-7中任一項所述的處理方法，其特征在于，所述水相經濃縮后可作為燃料使用。
全文摘要
本發明提供一種甲苯法生產己內酰胺工藝廢水的處理方法，包括在待處理的廢水中加入丙酮，待固體析出后進行過濾，用無水甲醇洗滌濾渣至灰白色，干燥處理得到環己基甲酸磺酸鹽，還包括己內酰胺的提取。利用本發明方法可將該廢水中有價值的有機物質和燃燒污染物進行分離，得到的己內酰胺和環己基甲酸磺酸鹽可通過后續深加工轉化為具有高附加值的化工產品；還可以降低廢水中的有機物含量，使經處理后的廢水能夠與其它廢水混合后并入廢水處理系統進一步處理后外排，而且分離提取后的剩余物經濃縮后可作為燃料使用，因此本發明的處理方法具有良好的環境效益和經濟效益。
文檔編號C07C309/27GK102642946SQ20121010741
公開日2012年8月22日 申請日期2012年4月13日 優先權日2012年4月13日
發明者盧忠林, 楊輝, 程懷文 申請人:天津市富特斯科技發展有限公司