处理新戊二醇生产废渣的方法
【专利摘要】本发明提供一种处理新戊二醇生产废渣的方法，步骤如下：(1)新戊二醇生产废渣用水溶解得到粗甲酸钠溶液；(2)粗甲酸钠溶液经精密过滤器和超滤装置过滤除去颗粒杂质；(3)除去颗粒杂质后的溶液进入纳滤系统进行纳滤分离；所得纳滤透过液和纳滤浓缩液回收高纯度甲酸钠和新戊二醇。本发明产品甲酸钠的纯度高，达到95％以上。工艺用水可以重复使用，不产生水资源浪费和再处理的问题。废渣中的有用溶质全部回收，杂质作为燃料产生热能。采用膜分离技术工艺简单，工业上容易实现。
【专利说明】处理新戊二醇生产废渣的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于精细化工领域，涉及一种新戊二醇副产甲酸钠的提纯方法，特别是一种采用膜分离技术对新戊二醇生产副产甲酸钠进行分离纯化的方法。
【背景技术】
[0002]新戊二醇是生产聚酯树脂、不饱和聚酯树脂、粉末涂料、光敏涂料、聚氨酯树脂和醇酸树脂的原料，所制成的树脂涂层具有良好的化学稳定性、保光性、耐候性、热稳定性和耐氯腐蚀性等优点。另外，新戊二醇还可以用于医药、溶剂、增塑剂的生产，其用途十分广泛。我国新戊二醇的年产量约为10万吨，多采用异丁醛路线，在新戊二醇生产中，因为高温加热产生深棕色至深黑色的副产物，其中含甲酸钠78~85%、新戊二醇5~7%、少量水以及2~3%的未知杂质，每生产I吨新戊二醇约产生0.3吨甲酸钠副产物。
[0003]目前对新戊二醇生产方法的研究得较多，如专利CN97199046.8、CN99120465.4、CN00100382.8和CN98813171.4，也有研究者研究新戊二醇生产废水的处理，比如CN201110086818.6，对新戊二醇生产副产甲酸钠的研究则较少。
[0004]目前该副产甲酸钠的处理工艺有两种:(I)直接用于甲酸的生产，即加入硫酸反应生产甲酸，由于甲酸钠纯度低，每生产I吨甲酸要消耗2.2~2.4吨甲酸钠，而且所得的甲酸纯度只有78~82%，质量较差，效益较低；(2)蒸出副产甲酸钠中的水和新戊二醇后，加入硫酸生产甲酸，见文献“新戊二醇副产甲酸钠回收利用工艺，张少华，匡云飞，李薇.衡阳师范学院学报，2006，27(3):53-54”、“从新戊二醇副产甲酸钠中回收新戊二醇的方法，ZL98126104.3” 以及“Method for producing hydroxypivalaldehyde and neopentylglycol,USP7, 767, 865,BASF SE”等，这种工艺可以回收少量新戊二醇，有一定的经济效益，但处理后的甲酸钠生产的甲酸同样品质很差，应用受到限制。
[0005]已有新戊二醇副产甲酸钠处理工艺都是将其生产甲酸，而不能除掉副产甲酸钠中的杂质，这种杂质使甲酸钠的颜色为深棕色至深黑色，与合成的甲酸钠产品相去甚远，无法应用于保险粉、高质量甲酸等产品的生产中。
[0006]近年来，我国新戊二醇生产厂家不断增加，产量不断扩大，市场出现了饱和的现象，激烈的市场竞争使新戊二醇价格下降，厂家利润降低，急需改造技术提高效益，因此特别重视残渣的综合利用，如何将这种低品质甲酸钠中的杂质去掉成为重要课题，初步实验证明，用离子交换树脂、活性炭、分子筛、白土吸附等方法均不能除去废渣中的深色物质。
【发明内容】
[0007]针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种从新戊二醇生产废渣中回收高纯度甲酸钠和新戊二醇的方法，用于解决深色甲酸钠残渣使用范围窄、经济效益低和污染环境的问题。
[0008]本发明的技术方案是，处理新戊二醇生产废渣的方法，步骤如下:
[0009](I)新戊二醇生产废渣用水溶解得到粗甲酸钠溶液；[0010](2)粗甲酸钠溶液经精密过滤器和超滤装置过滤除去颗粒杂质；
[0011](3)除去颗粒杂质后的溶液进入纳滤系统进行纳滤分离除去颗粒杂质后的溶液进入纳滤系统进行纳滤分离:所得纳滤透过经过蒸发、结晶，得到纯度95%以上的甲酸钠产品；所得纳滤浓缩液经过蒸发浓缩干燥，得到的黑色固体杂质作为燃料利用。
[0012]前面所述的方法，优选的方案是，步骤(1)控制粗甲酸钠溶液的浓度为10-50%(优选的浓度是30-40% )。
[0013]前面所述的方法，优选的方案是，步骤(2)所述超滤装置中超滤膜的截留分子量为 2000-100000 (优选 2200-7000，更加优选 5000)。
[0014]前面所述的方法，优选的方案是，步骤(3)超滤温度为20_50°C (优选40_45°C )。
[0015]前面所述的方法，优选的方案是，步骤(3)纳滤系统中纳滤膜的截留分子量为150-800 (优选 200-600，更加优选 500)。
[0016]前面所述的方法，优选的方案是，步骤(3)纳滤分离时操作温度为20_50°C (优选40-45 °C，更加优选 42°C )。
[0017]前面所述的方法，优选的方案是，步骤(3)纳滤分离时操作压力为l_4MPa(优选2-3MPa,更加优选 2.5MPa)。
[0018]本发明涉及一种采用纳滤技术分离纯化新戊二醇生产废渣，生产高纯度的甲酸钠和新戊二醇的方法。其技术方案要点是:废渣用水溶解得到粗甲酸钠溶液，然后依次经过精密过滤、超滤，除去其中的不溶物和颗粒杂质，再进入纳滤装置进行纳滤分离。纳滤透过液经过蒸发浓缩后，得到纯度95%以上的甲酸钠产品，纳滤浓缩液进入蒸发器进行浓缩干燥，得到的黑色固体杂质作为燃 料燃烧掉。
[0019]本发明的技术优势还表现在:
[0020](I)产品甲酸钠的纯度高，达到95%以上，甲酸钠颜色为白色。
[0021](2)采用膜分离技术工艺简单，工业上容易实现。
具体实施方法
[0022]下面结合实施例详细说明本发明的技术方案，但保护范围不限于此。本发明所用装置皆可从市场购买，比如精密过滤器可以使用购自沧州水立方环保设备有限公司，型号是5 μ m ;超滤装置可以使用购自沧州水立方环保设备有限公司，型号是UF-1.0 ;纳滤系统可以使用购自三达膜科技(厦门)有限公司，型号是1812型。
[0023]实施例1经测定某新戊二醇生产废渣中含甲酸钠84%，新戊二醇6 %，水分6 %，其他为未知杂质，颜色为棕黑色。利用本发明从新戊二醇生产废渣中回收高纯度甲酸钠和新戊二醇方法:用水将废渣溶解得到浓度30%的甲酸钠粗溶液，溶液依次经过精密过滤器和超滤装置除去其中的不溶物和颗粒杂质，然后进入纳滤装置进行纳滤分离，操作温度40°C，操作压力2.5MPa。纳滤透过液进行蒸发浓缩、结晶，得到纯度95.9%的甲酸钠产品，产品为白色；纳滤浓缩液进行蒸发浓缩得到的黑色固体杂质作为燃料燃烧掉。
[0024]实施例2经测定某新戊二醇生产废渣中含甲酸钠81%，新戊二醇6%，水分8%，其他为未知杂质，黑色。利用本发明从新戊二醇生产废渣中回收高纯度甲酸钠和新戊二醇方法:用水将废渣溶解得到浓度40%的甲酸钠粗溶液，溶液依次经过精密过滤器和超滤装置除去其中的不溶物和颗粒杂质，然后进入纳滤装置进行纳滤分离，操作温度45°C，操作压力2.3MPa。纳滤透过液进行蒸发浓缩、结晶，得到纯度95.5%的甲酸钠产品，白色结晶；纳滤浓缩液进行蒸发浓缩得到的黑色固体杂质作为燃料燃烧掉。纳滤透过液和浓缩液蒸出的水中新戊二醇的浓度为2.9%，这部分水溶液作为新戊二醇生产工段的工艺水重复使用。
[0025]实施例3经测定某新戊二醇生产废渣中含甲酸钠84%，新戊二醇5 %，水分8 %，其他为未知杂质。利用本发明处理新戊二醇生产废渣的方法，步骤如下:(I)新戊二醇生产废渣用水溶解得到粗甲酸钠溶液，控制粗甲酸钠溶液的浓度为10%; (2)粗甲酸钠溶液经精密过滤器和超滤装置过滤除去颗粒杂质，超滤膜的截留分子量为2000，超滤温度为20°C ;(3)除去颗粒杂质后的溶液进入纳滤系统进行纳滤分离，纳滤膜的截留分子量为150，纳滤分离时操作温度为20°C，操作压力为4MPa ;所得纳滤透过液经过蒸发、结晶，得到纯度为95.6%的甲酸钠产品。所得纳滤浓缩液经过蒸发浓缩干燥，得到的黑色固体杂质作为燃料利用。
[0026]实施例4经测定某新戊二醇生产废渣中含甲酸钠83.1%，新戊二醇6%，水分8%，其他为未知杂质，棕黑色。利用本发明处理新戊二醇生产废渣的方法，步骤如下:(I)新戊二醇生产废渣用水溶解得到粗甲酸钠溶液，控制粗甲酸钠溶液的浓度为35% ；(2)粗甲酸钠溶液经精密过滤器和超滤装置过滤除去颗粒杂质，超滤膜的截留分子量为5000，超滤温度为42°C;(3)除去颗粒杂质后的溶液进入纳滤系统进行纳滤分离，纳滤膜的截留分子量为500，纳滤分离时操作温度为42°C，操作压力为2.5MPa ;所得纳滤透过液经过蒸发、结晶，得到纯度为97.6%的甲酸钠产品。所得纳滤浓缩液蒸发得废渣作为燃料使用，水返回作为新戊二醇生产用水。`
【权利要求】
1.处理新戊二醇生产废渣的方法，其特征是，步骤如下: (1)新戊二醇生产废渣用水溶解得到粗甲酸钠溶液； (2)粗甲酸钠溶液经精密过滤器和超滤装置过滤除去颗粒杂质； (3)除去颗粒杂质后的溶液进入纳滤系统进行纳滤分离:所得纳滤透过经过蒸发、结晶，得到纯度95%以上的甲酸钠产品；所得纳滤浓缩液经过蒸发浓缩干燥，得到的黑色固体杂质作为燃料利用。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，步骤(1)控制粗甲酸钠溶液的浓度为10-50% (优选的浓度是30-40% )。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征是，步骤(2)所述超滤装置中超滤膜的截留分子量为 2000-100000 (优选 2200-7000，更加优选 5000)。
4.根据权利要求1所述的方 法，其特征是，步骤(3)超滤温度为20-50°C(优选40-45 0C )。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征是，步骤(3)纳滤系统中纳滤膜的截留分子量为150-800 (优选 200-600，更加优选 500)。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征是，步骤(3)纳滤分离时操作温度为20-50 0C (优选 40-45 0C，更加优选 42°C )。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征是，步骤(3)纳滤分离时操作压力为l_4MPa(优选2-3MPa，更加优选2.5MPa)。
【文档编号】C07C29/76GK103483178SQ201310405344
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年8月29日 优先权日:2013年8月29日
【发明者】韩晓莉, 王文华, 冯咏梅, 李云飞, 吕洪涛, 王娇娇, 常秀莲 申请人:烟台大学