一种处理n,n-二甲基-1,3-丙二胺废液的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及新材料表面活性剂生产中原材料处理回收再利用技术领域，具体涉 及对椰油酰胺丙基二甲胺反应过程中产生的N，N-二甲基-1，3-丙二胺废液回收再利用的 处理方法。
【背景技术】
[0002] 在表面活性剂行业，椰油酰胺丙基二甲胺（简称PKO)是合成众多表面活性剂的 中间体，应用非常广泛，而PKO的合成主要是通过脂肪酸和N，N-二甲基-1，3-丙二胺酰胺 化反应制得。其中，N，N-二甲基-1，3-丙二胺（简称DMPA)是一种易挥发、不容易分解、 易燃、毒性大、对皮肤和角膜刺激强烈，并会引起灼伤的物质，对环境污染严重。因此，较少 DMPA的排放甚至是零排放是十分必要的，符合新型表面活性剂主要在安全和环保方面的 突出优点。在PKO的生产中，由于脂肪酸高沸点的特性，为保证脂肪酸充分反应主要是通过 增加DMPA的摩尔质量，确保残余脂肪酸含量< 1. 5%符合行标，脂肪酸和DMPA的摩尔比 通常在1:1. 25-1. 3。因为DMPA易挥发，可以通过最后的减压蒸馏除去稍过量的DMAPA，最 终能够将PKO中的残余DMPA含量降至0. 3 %以下。然而酰胺化反应为脱水反应，蒸馏出的 DMPA必将与水混合在一起，形成大概质量浓度在40 %左右的DMPA废液，直接排放不仅照 成原料的浪费，更由于其挥发性、毒性和腐蚀性对环境造成严重污染。
[0003] 目前，常见的DMAPA废液处理方法有以下三种：1、如申请号为201210550452. 8的 发明专利所述，在DMPA废液中加入除水剂（如氧化钙、氢氧化镁、甲醇钠等），除水剂的水 溶液与DMPA分层，再将上层的DMPA溶液输入到蒸馏釜进行减压蒸馏，最终通过收集蒸馏 液已达到DMAPA回收利用的目的。2、申请号为02822683. 6的发明利用精馏均相共沸的二 元混合物的二压法，通过连续蒸馏胺的水溶液从水溶液中分离该胺的方法。3、如申请号为 200510075475. 8的发明所述的一种高效能的蒸馏加工分离胺水溶液的方法。
[0004] 上述方法中，方法1需要外购设备包括界面液位计，蒸馏釜，储罐等，而且需要加 入除水剂，除水剂的水溶液也需要处理，因为该水溶液必然有一定的DMPA的异味，不能直 接用于其他产品的生产；方法2、3中对胺的回收都需要采用二级及以上的精馏装置，才能 分离高纯度的胺。这两种方法的工程投资过大，能耗高，在成本角度看，回收成本要高于回 收废液的价值。上述3种方法均需要投资相应的设备，虽然第1种设备投资小，但是后续还 需解决含有异味的除水剂溶液处理问题。因此，寻求处理成本低、节能减排的DMAPA废液回 收处理再利用的方法和工艺显得尤为迫切。
【发明内容】
[0005] 为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种处理N，N-二甲基-1，3-丙 二胺废液的方法，该处理方法操作简单，不需要增添任何设备，更不需要进行蒸馏提纯或二 次精馏等操作，经处理后的二次废水中DMAPA的含量< 0. 5%，达到排放标准，整体效益显 著。
[0006] 为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
[0007] -种处理N，N-二甲基-1，3-丙二胺废液的方法，其包括以下步骤：将质量为叫的 脂肪酸投入反应釜中，缓慢搅拌，并升温至1〇〇?ll〇°C，缓慢滴加质量为m 2、浓度为wt%的 DMPA废液，滴加完后将反应釜内的温度升温至115?125°C，反应完成后收集冷凝水（二 次废液），检测冷凝水（二次废液）中残余DMAPA的含量；其中，且m 2Xwt% < Iii1XlO^0
[0008] 作为本发明的优选，所述DMAPA废液的滴加时间为2?6h。
[0009] 作为本发明的优选，反应釜升温至115?125°C后，所述DMPA废液与脂肪酸的反 应时间为2?5h。
[0010] 具体地，残余DMPA的含量按照如下步骤测定：称取m3g二次废液，加入去离子水 30ml，加入体积比为3 :1的溴甲酚绿-甲基红混合指示剂2滴，用0. IM的盐酸标准溶液滴 定，溶液由绿色至红色即为终点，记消耗体积为V ml，计算DMPA的浓度c = 0. IvX 102/ (m3X2000)〇
[0011] 相比现有技术，本发明的有益效果在于：
[0012] 1、本发明利用化学中可逆反应原理，利用大量脂肪酸和废液中的DMAPA反应，由 于脂肪酸大过量，反应很容易向正反应方向进行，而控制DMPA废液的滴加速度和分阶段 控制反应釜内的温度，以便于废液中的水及酰胺化反应生成的水及时蒸发出；
[0013] 2、本发明利用另一种思路达到处理DMPA废液的效果，即利用可逆化学反应将废 液中的DMPA消耗，而非对废液进行提纯；本发明能将质量浓度低于80 %的DMPA废液处 理为质量浓度低于〇. 5%的二次废液，从而达到排放标准；
[0014] 3、本发明无需额外添置设备，工艺控制简单，不需要进行蒸馏提纯或二次精馏等 繁琐操作，且处理DMAPA废液的效果显著。
[0015] 下面结合【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明。
【具体实施方式】
[0016] 实施例1 :不同浓度不同质量的DMPA废液在相同条件下的处理结果对比
[0017] 在反应釜中加入500kg脂肪酸，缓慢搅拌，升温熔化，温度升至105°C时，开始滴加 DMPA废液，将不同浓度不同质量的DMPA废液滴加至脂肪酸中，滴加时间为3h，滴加完毕 后，升温至IKTC，继续反应3h，收集二次废水测量DMPA含量，并称重，结果如表1所示。
[0018] 表1:不同浓度不同质量DMPA废液的二次废水中DMPA含量与质量
【主权项】
1. 一种处理N，N-二甲基-1，3-丙二胺废液的方法，其特征在于：包括以下步骤：将质 量为Hi 1的脂肪酸投入反应釜中，缓慢搅拌，并升温至100?IKTC，缓慢滴加质量为m 2、浓度 为wt %的DMPA废液，滴加完后将反应釜内的温度升温至115?125°C，反应完成后收集二 次废液，检测二次废液中残余DMAPA的含量；其中，wt %彡80 %且m2 X wt %彡Hi1 X 10 %。
2. 根据权利要求1所述的处理N，N-二甲基-1，3-丙二胺废液的方法，其特征在于：所 述DMPA废液的滴加时间为2?6h。
3. 根据权利要求1所述的处理N，N-二甲基-1，3-丙二胺废液的方法，其特征在于：反 应釜升温至115?125°C后，所述DMPA废液与脂肪酸的反应时间为2?5h。
4. 根据权利要求1所述的处理N，N-二甲基-1，3-丙二胺废液的方法，其特征在于：残 余DMAPA的含量按照如下步骤测定：称取m 3g二次废液，加入去离子水30ml，加入体积比为 3 :1的溴甲酚绿-甲基红混合指示剂2滴，用0. IM的盐酸标准溶液滴定，溶液由绿色至红 色即为终点，记消耗体积为V ml，计算DMPA的浓度c = 0. IvX KWOh3X2000)。
【专利摘要】本发明公开了一种处理N,N-二甲基-1,3-丙二胺废液的方法，该方法包括以下步骤：将质量为m1的脂肪酸投入反应釜中，缓慢搅拌，并升温至100～110℃，缓慢滴加质量为m2、浓度为wt％的DMAPA废液，滴加完后将反应釜内的温度升温至115～125℃，反应完成后收集二次废液，检测二次废液中残余DMAPA的含量。该处理方法操作简单，不需要增添任何设备，更不需要进行蒸馏提纯或二次精馏等操作，经处理后的二次废水中DMAPA的含量≤0.5％，达到排放标准，整体效益显著。
【IPC分类】C07C231-02, C07C233-36, C02F1-00
【公开号】CN104557596
【申请号】CN201410796500
【发明人】余照权, 张涌, 刘振华
【申请人】广州花语精细化工有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月18日