公布日：2024.12.13

申請日：2023.06.12

分類號：C07C253/34(2006.01)I;C07C255/08(2006.01)I

摘要

一種腈綸生產廢水回收丙烯腈的工藝，屬于含丙烯酸的廢水處理技術領域。現有技術中的大部分含有丙烯酸的廢水處理工藝大多采用強堿處理或生物菌種處理，存在工藝復雜，成本較高的缺點，并且浪費可回收的單體。本發明包括以下步驟：1）腈綸生產廢水中加入pH緩沖劑調節pH至6~10后，連續攪拌2~4h；2）獲得物料加熱至60~70℃，自閃蒸塔底部進入閃蒸塔，閃蒸分離獲得丙烯腈；其中，所述的pH緩沖劑為碳酸鈉、碳酸氫鈉和焦磷酸鈉中的一種或幾種任意比例的混合物。利用特定的pH緩沖劑調節腈綸生產廢水至特定pH后，能夠利用閃蒸回收丙烯腈，獲得的丙烯腈純度高，收率大，能耗低，方法簡單。

權利要求書

1.一種腈綸生產廢水回收丙烯腈的工藝，其特征在于：包括以下步驟：1）腈綸生產廢水中加入pH緩沖劑調節pH至6~10后，連續攪拌2~4h；2）獲得物料加熱至60~70℃，自閃蒸塔底部進入閃蒸塔，閃蒸分離獲得丙烯腈；其中，所述的pH緩沖劑為碳酸鈉、碳酸氫鈉和焦磷酸鈉中的一種或幾種任意比例的混合物。

2.根據權利要求1所述的腈綸生產廢水回收丙烯腈的工藝，其特征在于：所述的碳酸鈉、碳酸氫鈉和焦磷酸鈉來自重量濃度3~10%的溶液。

3.根據權利要求1所述的腈綸生產廢水回收丙烯腈的工藝，其特征在于：所述的碳酸鈉、碳酸氫鈉和焦磷酸鈉來自重量濃度4~6%的溶液。

4.根據權利要求1所述的腈綸生產廢水回收丙烯腈的工藝，其特征在于：步驟1）加入pH緩沖劑調節pH至8~9。

5.根據權利要求1或4所述的腈綸生產廢水回收丙烯腈的工藝，其特征在于：步驟1）連續攪拌時間為3~3.5h。

6.根據權利要求1所述的腈綸生產廢水回收丙烯腈的工藝，其特征在于：步驟2）所述的物料進入閃蒸塔后，閃蒸塔內采用壓力為0.1~0.3MPa的蒸汽與物料逆流接觸。

7.根據權利要求1所述的腈綸生產廢水回收丙烯腈的工藝，其特征在于：步驟2）所述的物料進入閃蒸塔后，閃蒸塔內采用溫度為110~130℃的蒸汽與物料逆流接觸。

8.根據權利要求1所述的腈綸生產廢水回收丙烯腈的工藝，其特征在于：所述的pH緩沖劑為碳酸氫鈉與焦磷酸鈉溶液的混合物，其中碳酸氫鈉與焦磷酸鈉摩爾比為1：1~2。

9.根據權利要求1所述的腈綸生產廢水回收丙烯腈的工藝，其特征在于：步驟2）閃蒸分離獲得的丙烯腈物料經過12℃以下傾析獲得丙烯腈單體。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供一種腈綸生產廢水的回收處理工藝，能夠獲得高純度丙烯腈的腈綸生產廢水回收丙烯腈的工藝。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種腈綸生產廢水回收丙烯腈的工藝，其特征在于：包括以下步驟：1）腈綸生產廢水中加入pH緩沖劑調節pH至6~10后，連續攪拌2~4h；2）獲得物料加熱至60~70℃，自閃蒸塔底部進入閃蒸塔，閃蒸分離獲得丙烯腈；其中，所述的pH緩沖劑為碳酸鈉、碳酸氫鈉和焦磷酸鈉中的一種或幾種任意比例的混合物。

鑒于廢水中丙烯腈含量較高，而且丙烯腈與丙烯酸沸點差近70℃，因此閃蒸分離獲得丙烯腈理論上具有可行性。但實際操作中，因為較高的丙烯酸含量，即使采用閃蒸工藝，難免在分離獲得的丙烯腈中存在一定的丙烯酸，而丙烯酸又具有較高的自聚性質，造成回收的丙烯腈單體使用中出現影響反應與后續生產工藝順利進行的現象。因此，目前對于腈綸生產廢水的處理未考慮丙烯腈回收。

本發明利用特定的pH緩沖劑調節腈綸生產廢水至特定pH后，能夠利用閃蒸回收丙烯腈。理論上堿性物質會使丙烯酸發生中和反應的同時使丙烯腈水解生成丙烯酰胺，或進一步導致丙烯酰胺分解生成丙烯酸釋放氨氣，廢氣難以處理并且丙烯腈單體回收率較低，而上述的pH緩沖劑配合特定pH終點，經過所述時間的連續攪拌后，既能保證丙烯酸發生中和反應，同時又能避免丙烯腈水解。

優選的，所述的碳酸鈉、碳酸氫鈉和焦磷酸鈉來自重量濃度3~10%的溶液。濃度過高可能導致丙烯腈的水解，濃度過低可能與丙烯酸的反應不充分，無法回收高純度丙烯腈，并且反應時間將延長，廢水量將增加。

優選的，所述的碳酸鈉、碳酸氫鈉和焦磷酸鈉來自重量濃度4~6%的溶液。優選的濃度下，可以在較短的時間內與丙烯酸充分反應，并且避免pH升高速度過快導致的丙烯腈水解。

優選的，步驟1）加入pH緩沖劑調節pH至8~9。優選的pH條件下才能保證丙烯酸近乎充分反應而不會在閃蒸過程被丙烯腈蒸汽帶出，同時丙烯腈損失更少。

優選的，步驟1）中調節pH后的繼續攪拌時間為3~3.5h。在調節pH之后設置的攪拌時間內，丙烯酸中和產生的丙烯酸鈉之間發生交聯聚合等離子固定反應，能夠進一步保證丙烯酸在中和之后穩定存在于體系內，降低丙烯酸離子逆向反應成丙烯酸而在閃蒸階段帶出體系的概率，優選的攪拌時間既能保證丙烯酸的穩定性，又避免丙烯腈過度水解。

優選的，步驟2）所述的物料進入閃蒸塔后，閃蒸塔內采用壓力為0.1~0.3MPa的蒸汽與物料逆流接觸。

優選的，步驟2）所述的物料進入閃蒸塔后，閃蒸塔內采用溫度為110~130℃的蒸汽與物料逆流接觸。溫度過高可能導致丙烯酸蒸出，溫度過低則丙烯腈收率低。

優選的，所述的pH緩沖劑采用碳酸氫鈉溶液與焦磷酸鈉溶液的混合物，其中碳酸氫鈉與焦磷酸鈉摩爾比為1：1~2。優選的pH緩沖劑能獲得最佳的丙烯腈收率與純度。

優選的，步驟2）閃蒸分離獲得的丙烯腈物料經過12℃以下傾析獲得丙烯腈單體。獲得的丙烯腈單體中可能含有一部分水分，因此，采用獲得的丙烯腈物料與飽和水的傾析能夠實現分離丙烯腈與水的分離，獲得純度更高的丙烯腈單體。

與現有技術相比，本發明所具有的有益效果是：通過特定的pH緩沖劑調節腈綸生產廢水至特定pH后，實現閃蒸回收丙烯腈。大大降低了廢水中的CODcr，尤其是易揮發有機物含量，并且獲得了高價值單體。而且獲得的丙烯腈純度高，收率大，能耗低，方法簡單。

（發明人：孟憲譚;梁斌;黃斌;張方銀）