一种处理环己酮装置废碱液的方法

专利名称：一种处理环己酮装置废碱液的方法
技术领域：
本发明涉及废水处理工艺，具体说是一种处理环己酮装置废碱液的方法。尤指一种从环己酮装置废碱液中获取复合型水煤浆的方法。
背景技术：
化工行业是我国传统的支柱产业，生产的重要化工原料和产品广泛应用于国防、 印染、塑料、农药和医药工业。随着国民经济的快速发展，我国的化工业也进入了高速发展期。设备和技术水平明显提升，生产工艺和设备不断更新换代，同时，化工行业废水排放总量也不断攀升。化学工业的迅速发展带来水环境的持续恶化。目前江浙、广东一带工业集中地区及北方部分缺水地区，已普遍提高了废水处理排放标准，对化工企业的废水排量也进行严格限制，取水资源费、污水排放费也开始大幅提升。环保要求的提高已使部分地区化工企业的节能扩张面临着严重的威胁。在此基础上，如何采用水处理新技术不断提升再利用的经济性已成为目前大部分化工企业关注的焦点。环己酮装置产生的化工废水大多是难降解的有毒有害的化合物。具有水量大，有机污染物浓度高、色度深、碱性大、成分复杂等特点，属难处理的工业废水。以某化工公司环己酮装置废碱液为例，该废水是通过苯加氢还原生产环己烷，再将环己烷氧化生成环己酮和环己醇，环己酮装置废碱液是碱性条件下进行皂化反应去除酯、醛类物后，经水洗涤去除盐和碱得到的废碱液。该股废水PH为11，色度高达2000倍以上，COD。,为10000 200000。 这类废水中的有机物浓度高且难降解，国内外尚未有合理可行的处理方法。目前这类废水的现有处理方法主要为焚烧和化学法，具有投资大，成本高的缺点，且难以稳定运行和达标排放。水煤浆是一种由60 70%的煤粉颗粒，30 40 %的水和1 1. 5 %的添加剂经物理混合制备而成的煤基液态燃料。具有像石油一样的流动性和稳定性，可以采用泵送，可以直接雾化燃烧，易于装卸和储存，也可以长距离输送和长时间保存，可替代石油、天然气等燃料直接用于工业锅炉、电站锅炉等。在我国丰富的煤炭储备的保障下，水煤浆作为替代油、气等能源的经济的洁净能源有着广阔的应用前景。在水煤浆制备中要加入化学添加剂，化学添加剂的主要作用在于改变煤粉颗粒的表面性质，使煤粉颗粒能够在水中分散，增强煤粉颗粒间的静电斥力，形成空间隔离位阻效应等，不形成团聚和沉淀，从而使水煤浆具有良好的流动性和稳定性。根据作用不同，所述化学添加剂可分为分散剂、稳定剂和助剂三类。其中分散剂是最重要的添加剂，以表面活性剂为主。目前制备水煤浆时常用的表面活性剂有阴离子型及非离子型。阴离子型表面活性剂属低分子量电解质或大分子及准高分子聚电解质，包括磺酸盐、羧酸盐及少量磷酸酯类， 普遍应用的是磺酸盐，如萘磺酸盐、磺化腐殖酸盐、木质素磺酸盐、以及石油磺酸盐等。非离子型表面活性剂主要有聚氧乙烯系列和聚氧乙烷系列。非离子型表面添加剂虽然效果好， 但成本高。木质素磺酸盐及磺化腐殖酸盐系列因其成本低广泛应用，但是其煤种适应范围窄，成浆效果不好。近年来，以造纸黑液制备水煤浆添加剂、或工业废水制备水煤浆的学术研究和工业化应用也有相应的专利和文献报道，如水煤浆的改性木质素磺酸盐分散剂及其制备方法(专利号=02135096. 5，公告号=CN 1194802C)，一种环保型水煤浆及其制法(专利号 200810079340. 2，公告号CN 101440317A)，利用水煤浆工艺治理棉浆黑液的方法(专利号01112^5. 1，公告号CN 1313426A)等，采用该类技术处理废水不仅降低了水煤浆的成本，而且解决了废水的排放污染环境的影响。但采用化工废水制备水煤浆添加剂的鲜有报道。对比文献1 (水煤浆添加剂磺化丙酮-甲醛缩聚物的合成与性能，周明松、邱学青等，精细化工，2005，No. 22(3) :185 188)报道了水煤浆添加剂磺化丙酮-甲醛缩聚物的合成工艺，但使用的是普通水。

发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种处理环己酮装置废碱液的方法，通过对环己酮装置废碱液进行适当化学处理后，利用有机合成的方法得到水煤浆添加剂和水煤浆，避免了环己酮装置废碱液排放污染环境，并且有效地降低了水煤浆添加剂的成本，实现环己酮装置废碱液资源化。为达到以上目的，本发明采取的技术方案是一种处理环己酮装置废碱液的方法，其特征在于，包括以下步骤步骤1，按照摩尔比取PH为9 13的环己酮装置废碱液50份，在温度为40 600C的条件下，加入磺化剂0. 2 0. 4份；步骤2，按照摩尔比，向环己酮装置废碱液中加入丙酮或丙烯酸类化合物1 2份进行丙酮磺化反应，控制反应温度为40 60°C，反应时间为20 40min ；步骤3，按照摩尔比，向环己酮装置废碱液中加入醛类化合物或环氧乙烷2 4份进行缩聚反应，控制反应温度为75 90°C，反应时间为1 2小时；步骤4，按照摩尔比，再加入环己酮装置废碱液450 950份，控制反应温度为 75 90°C，继续步骤3的缩聚反应0. 5 1. 0小时，制得有效浓度0. 5% 1 %的复合型水煤浆添加剂，所述有效浓度通过固含量测定，需扣除废水中含有的盐。在上述技术方案的基础上，还包括以下步骤步骤5，将不粘煤通过球磨机或棒磨机研磨得到煤粉，所述煤粉中平均粒径小于 75 μ m粒子的质量比例大于80%，将所述煤粉与步骤4得到的复合型水煤浆添加剂按下述质量百分比混合，并用电动搅拌机搅拌磨浆得到复合型水煤浆，煤粉复合型水煤浆添加剂=59 62% 41 38%。在上述技术方案的基础上，所述磺化剂为下列中的一种或多种亚硫酸钠、焦亚硫酸钠、亚硫酸氢钠，且当在上述磺化剂中任意选择两种、两种以上或全部选择时，所选磺化剂的配比任意。在上述技术方案的基础上，所述丙酮或丙烯酸类化合物为下列中的一种或多种 丙酮、环己酮类化合物，丙烯酸、聚丙烯酸、马来酸、马来酸酐、聚马来酸，且当在上述丙酮或丙烯酸类化合物中任意选择两种、两种以上或全部选择时，所选丙酮或丙烯酸类化合物的配比任意。在上述技术方案的基础上，所述醛类化合物为下列中的一种或多种甲醛、乙醛、 丙醛、乙二醛、戊二醛，且当在上述醛类化合物中任意选择两种、两种以上或全部选择时，所选醛类化合物的配比任意。在上述技术方案的基础上，所述0. 2 0. 4份磺化剂包含环己酮装置废碱液中含有的磺化剂。在上述技术方案的基础上，所述1 2份丙酮或丙烯酸类化合物包含环己酮装置废碱液中含有的丙酮或丙烯酸类化合物。在上述技术方案的基础上，所述2 4份醛类化合物包含环己酮装置废碱液中含有的醛类化合物。本发明所述的处理环己酮装置废碱液的方法，通过对环己酮装置废碱液进行适当化学处理后，利用有机合成的方法得到水煤浆添加剂和水煤浆，避免了环己酮装置废碱液排放污染环境，并且有效地降低了水煤浆添加剂的成本，实现环己酮装置废碱液资源化。


本发明有如下附图图1实施例1不同分子量分布曲线，图2实施例2不同分子量分布曲线，图3实施例3不同分子量分布曲线，图4复合型水煤浆添加剂的分子量分布凝胶色谱图。
具体实施例方式以下结合附图对本发明作进一步详细说明。本发明所述环己酮装置废碱液中含有大量有机化合物，其水质特点如下
权利要求
1.一种处理环己酮装置废碱液的方法，其特征在于，包括以下步骤步骤1，按照摩尔比取pH为9 13的环己酮装置废碱液50份，在温度为40 60°C的条件下，加入磺化剂0. 2 0. 4份；步骤2，按照摩尔比，向环己酮装置废碱液中加入丙酮或丙烯酸类化合物1 2份进行丙酮磺化反应，控制反应温度为40 60°C，反应时间为20 40min ；步骤3，按照摩尔比，向环己酮装置废碱液中加入醛类化合物或环氧乙烷2 4份进行缩聚反应，控制反应温度为75 90°C，反应时间为1 2小时；步骤4，按照摩尔比，再加入环己酮装置废碱液450 950份，控制反应温度为75 90°C，继续步骤3的缩聚反应0. 5 1. 0小时，制得有效浓度0. 5% 的复合型水煤浆添加剂，所述有效浓度通过固含量测定，需扣除废水中含有的盐。
2.如权利要求1所述的处理环己酮装置废碱液的方法，其特征在于，还包括以下步骤步骤5，将不粘煤通过球磨机或棒磨机研磨得到煤粉，所述煤粉中平均粒径小于75 μ m粒子的质量比例大于80%，将所述煤粉与步骤4得到的复合型水煤浆添加剂按下述质量百分比混合，并用电动搅拌机搅拌磨浆得到复合型水煤浆，煤粉复合型水煤浆添加剂= 59 62% 41 38%。
3.如权利要求1或2所述的处理环己酮装置废碱液的方法，其特征在于，所述磺化剂为下列中的一种或多种亚硫酸钠、焦亚硫酸钠、亚硫酸氢钠，且当在上述磺化剂中任意选择两种、两种以上或全部选择时，所选磺化剂的配比任意。
4.如权利要求1或2所述的处理环己酮装置废碱液的方法，其特征在于，所述丙酮或丙烯酸类化合物为下列中的一种或多种丙酮、环己酮类化合物，丙烯酸、聚丙烯酸、马来酸、 马来酸酐、聚马来酸，且当在上述丙酮或丙烯酸类化合物中任意选择两种、两种以上或全部选择时，所选丙酮或丙烯酸类化合物的配比任意。
5.如权利要求1或2所述的处理环己酮装置废碱液的方法，其特征在于，所述醛类化合物为下列中的一种或多种甲醛、乙醛、丙醛、乙二醛、戊二醛，且当在上述醛类化合物中任意选择两种、两种以上或全部选择时，所选醛类化合物的配比任意。
6.如权利要求1或2所述的处理环己酮装置废碱液的方法，其特征在于所述0.2 0. 4份磺化剂包含环己酮装置废碱液中含有的磺化剂。
7.如权利要求1或2所述的处理环己酮装置废碱液的方法，其特征在于所述1 2份丙酮或丙烯酸类化合物包含环己酮装置废碱液中含有的丙酮或丙烯酸类化合物。
8.如权利要求1或2所述的处理环己酮装置废碱液的方法，其特征在于所述2 4份醛类化合物包含环己酮装置废碱液中含有的醛类化合物。
全文摘要
本发明涉及一种处理环己酮装置废碱液的方法，包括以下步骤1，按照摩尔比取pH为9～13的环己酮装置废碱液50份，加入磺化剂0.2～0.4份；2，向环己酮装置废碱液中加入丙酮或丙烯酸类化合物1～2份进行丙酮磺化反应；3，向环己酮装置废碱液中加入醛类化合物或环氧乙烷2～4份进行缩聚反应；4，再加入环己酮装置废碱液450～950份，继续步骤3的缩聚反应，制得有效浓度0.5％～1％的复合型水煤浆添加剂。本发明所述方法，通过对环己酮装置废碱液进行适当化学处理后，利用有机合成的方法得到水煤浆添加剂和水煤浆，避免了环己酮装置废碱液排放污染环境，并且有效地降低了水煤浆添加剂的成本，实现环己酮装置废碱液资源化。
文档编号C10L1/32GK102295965SQ20101021093
公开日2011年12月28日 申请日期2010年6月28日 优先权日2010年6月28日
发明者万国晖, 卢姝, 李正琪, 程学文 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司北京化工研究院