專利名稱：高純edta環(huán)保清潔生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種涉及高純EDTA環(huán)保清潔生產(chǎn)方法，是指在以氰化鈉、甲醛和乙二胺或氫氧化鈉、羥基乙腈和乙二胺為主要原料合成高純EDTA的環(huán)保清潔生產(chǎn)方法，充分考慮到母液的回收利用與生產(chǎn)過(guò)程的環(huán)保性，屬環(huán)保清潔生產(chǎn)技術(shù)方法。
背景技術(shù)：
以氰化鈉、甲醛和乙二胺或氫氧化鈉、羥基乙腈和乙二胺為主要原料合成EDTA是熟知的過(guò)程，尤其是以氰化鈉、甲醛和乙二胺為主要原料合成EDTA的生產(chǎn)技術(shù)工藝更為行業(yè)內(nèi)人士所熟悉。EDTA及其鈉鹽是用途及其廣泛的基本化工原料，國(guó)內(nèi)外擁有眾多的生產(chǎn)廠家；這些生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)技術(shù)方法基本相當(dāng)，生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量基本上都能滿足市場(chǎng)要求，屬非常成熟的生產(chǎn)技術(shù)工藝。由于在合成過(guò)程中有相當(dāng)量的氨與硫酸鈉生成，形成尾氣氨 的排放和硫酸鈉母液的產(chǎn)生；如果不對(duì)尾氣氨和硫酸鈉母液進(jìn)行良好的回收利用就會(huì)形成嚴(yán)重的污染源。在現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝過(guò)程中，尾氣氨的回收基本可以得到解決，但是硫酸鈉母液的回收利用成為公認(rèn)的難題。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)如上所述EDTA生產(chǎn)技術(shù)的不足，提出一種高純EDTA環(huán)保清潔生產(chǎn)方法，既可以大規(guī)模生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)高純的EDTA產(chǎn)品，又可以很好地實(shí)現(xiàn)母液處理回收硫酸鈉副產(chǎn)品，充分利用資源，充分實(shí)現(xiàn)EDTA生產(chǎn)過(guò)程的環(huán)保性。本發(fā)明的目的是提供一種高純EDTA環(huán)保清潔生產(chǎn)方法，其特征是采用一種將合成得到EDTA的合成液的酸化過(guò)程分為兩個(gè)步驟實(shí)施，凈化脫色處理是在溶液體系為弱堿性或接近中性的條件下進(jìn)行，使凈化脫色達(dá)到最佳效果；凈化脫色處理后的分離采用先離心分離再精細(xì)過(guò)濾兩步分離的方式實(shí)施，得到相對(duì)純凈的EDTA合成液；另一特征是將生產(chǎn)EDTA產(chǎn)生的富含硫酸鈉母液進(jìn)行綜合處理獲取無(wú)水硫酸鈉副產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)零排放的清潔生產(chǎn)方法，其主要是由母液回收處理獲取硫酸鈉水合結(jié)晶體及硫酸鈉水合結(jié)晶體凈化脫水等處理得到無(wú)水硫酸鈉副產(chǎn)品的工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)；母液中硫酸鈉的回收利用，既可以節(jié)約資源又可以實(shí)現(xiàn)EDTA合成工藝真正的環(huán)保性，有非常好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。以氰化鈉、甲醛和乙二胺或以氫氧化鈉、羥基乙腈和乙二胺為主要原料合成得到EDTA的合成液并釋放氨氣；氨氣回收利用，EDTA合成液通過(guò)一次酸化、凈化脫色、二次酸化、離心分離得到EDTA產(chǎn)品同時(shí)也產(chǎn)生了大量的含有較高濃度的硫酸鈉的母液；將母液冷卻并適當(dāng)用冷凍水協(xié)助冷卻到一定溫度，充分結(jié)晶得到水合硫酸鈉結(jié)晶體，離心分離得到水合硫酸鈉結(jié)晶體固體和母液；母液套用到前面的EDTA反應(yīng)液一次酸化工序中循環(huán)利用，水合硫酸鈉結(jié)晶體固體進(jìn)行熔化、凈化、脫水、結(jié)晶等工序得到無(wú)水硫酸鈉副產(chǎn)和母液及蒸發(fā)冷凝水；無(wú)水硫酸鈉產(chǎn)品經(jīng)干燥、檢測(cè)、包裝得成品，母液回收套用到EDTA合成液凈化脫色工段循環(huán)套用，蒸發(fā)冷凝水用于原料溶解等工序；整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)零排放。本發(fā)明提供的一種高純EDTA環(huán)保清潔生產(chǎn)方法，其具體實(shí)施步驟如下
第一步以氰化鈉、甲醛和乙二胺或以氫氧化鈉、羥基乙腈和乙二胺為主要原料合成得到EDTA的合成液并釋放氨氣NH2CH2CH2NH2+4NaCN+4CH20+4H20 — C10H12N2Na408+4NH3或NH2CH2CH2NH2+4H0CH2CN+4Na0H— C10H12N2Na408+4NH3第一步的合成過(guò)程所涉及到的技術(shù)工藝是業(yè)內(nèi)人士所熟知的。在合成過(guò)程中，有較大量的氨氣釋放，釋放的氨氣采用相應(yīng)的回收凈化處理工藝得到相對(duì)純凈的氨，作為本工藝生產(chǎn)過(guò)程的副產(chǎn)品之一。氨氣回收與凈化工藝是公開(kāi)的技術(shù)，在此不必詳細(xì)描述。第二步EDTA合成液通過(guò)一次酸化、凈化脫色、二次酸化、離心分離得到EDTA產(chǎn)品，同時(shí)也產(chǎn)生了大量的含有較高濃度的硫酸鈉的母液一次酸化:C10H12N2Na4OJH2SO4 — C10H14N2Na2OjNa2SO4 合成液在一次酸化后，再采用活性炭等脫色劑凈化脫色。合成液通過(guò)一次酸化使溶液體系從強(qiáng)堿性狀態(tài)中和到弱堿性或接近中性狀態(tài)的溶液體系，這種弱堿性或接近中性狀態(tài)體系的凈化脫色能達(dá)到最佳效果。眾所周知被脫色溶液體系采用活性炭等脫色劑脫色，在強(qiáng)酸和強(qiáng)堿環(huán)境下凈化脫色效果是不理想的，甚至?xí)茐膬艋瘎┡c脫色劑性能。所以，本技術(shù)方法采用分步酸化的工藝，使凈化脫色效果達(dá)到理想狀況；一次酸化后凈化脫色處理時(shí)的物料PH值一般是6. 0-14. O、最好是8. 0-10. O。采用弱堿性或接近中性條件下凈化脫色處理，可以大大改善操作環(huán)境，改善了物料對(duì)設(shè)備的腐蝕性和對(duì)操作過(guò)程的安全性。通過(guò)凈化脫色，采用先離心分離再精密過(guò)濾兩步分離的方式進(jìn)行分離，得到相對(duì)純凈的EDTA合成液，除富含硫酸鈉鹽份外，其它雜質(zhì)成份極其微量。這種凈化脫色后的EDTA溶液再進(jìn)行第二次酸化，可以使純凈的EDTA產(chǎn)品從溶液中結(jié)晶出來(lái)。二次酸化:C10H14N2Na2OJH2SO4 — C10H16N2OjNa2SO4對(duì)凈化脫色后的溶液進(jìn)行二次酸化使EDTA產(chǎn)品充分結(jié)晶出來(lái)，采用離心分離的方式可以很好的將EDTA產(chǎn)品與母液分離。離心分離出來(lái)的EDTA產(chǎn)品通過(guò)干燥得到純凈的EDTA產(chǎn)品；產(chǎn)品的質(zhì)量純度相對(duì)很高，主含量可以達(dá)到99. 9%或以上，在行業(yè)上成為高純產(chǎn)品。離心分離還得到富含硫酸鈉的母液，這種母液用于下一工序進(jìn)行硫酸鈉的回收利用和多次母液回收套用等過(guò)程。第三步將母液冷卻并適當(dāng)采用冷凍水冷卻的方式冷卻到一定溫度，充分結(jié)晶得到水合硫酸鈉結(jié)晶體，離心分離得到水合硫酸鈉結(jié)晶體固體和硫酸鈉母液I。物料冷卻結(jié)晶的溫度一般為0°C -30°C度，最好是5°C -15°C度。硫酸鈉母液I直接套用到前面的EDTA反應(yīng)液一次酸化工序中循環(huán)利用，水合硫酸鈉結(jié)晶體進(jìn)行下步工序處理得到無(wú)水硫酸鈉產(chǎn)品。母液體系中含有大量的游離硫酸，可以通過(guò)母液套用到一次酸化工序中得到充分的利用；即節(jié)約了原料硫酸又改善了操作環(huán)境。第四步水合硫酸鈉結(jié)晶體固體進(jìn)行熔化、凈化、脫水、結(jié)晶等工序得到無(wú)水硫酸鈉副產(chǎn)和硫酸鈉母液2及蒸發(fā)冷凝水。水合硫酸鈉結(jié)晶體固體是富含結(jié)晶水的固體，在加熱過(guò)程中會(huì)融化為水溶液；將水溶液凈化處理得到純凈的硫酸鈉水溶液，再蒸發(fā)濃縮脫水并結(jié)晶得到熱的結(jié)晶液；結(jié)晶液在保持較高溫度下進(jìn)行熱分離得到無(wú)水硫酸鈉產(chǎn)品和硫酸鈉母液2，分離溫度一般為380C _80°C，最好是50°C -70°C;無(wú)水硫酸鈉產(chǎn)品經(jīng)干燥、檢測(cè)、包裝得成品，硫酸鈉母液2回收套用到EDTA合成液凈化脫色工段循環(huán)套用，蒸發(fā)冷凝水用于原料溶解等工序。硫酸鈉母液2套用到凈化脫色工序可以將母液中殘余的EDTA產(chǎn)品回收到酸化過(guò)程中，有效的提高了產(chǎn)品的收率；即節(jié)約了原材料成本又實(shí)現(xiàn)了零排放清潔生產(chǎn)。本發(fā)明的技術(shù)工藝過(guò)程為一種涉及高純EDTA環(huán)保清潔生產(chǎn)方法，是以氰化鈉、甲醛和乙二胺或氫氧化鈉、羥基乙腈和乙二胺為主要原料合成高純EDTA的環(huán)保清潔生產(chǎn)方法，其特征是采用一種將合成得到EDTA的合成液的酸化過(guò)程分為兩個(gè)步驟實(shí)施，一次酸化后在溶液體系為弱堿性或接近中性的條件下進(jìn)行凈化脫色，凈化脫色處理后的分離采用先離心分離再精細(xì)過(guò)濾兩步分離的方式實(shí)施得到相對(duì)純凈的EDTA合成液，純凈的EDTA合成液再進(jìn)行二次酸化、離心分離、干燥得到高純EDTA產(chǎn)品和富含硫酸鈉的母液；將富含硫酸鈉的母液進(jìn)行冷卻并適當(dāng)冷凍結(jié)晶、分離獲取硫酸鈉水合結(jié)晶體和硫酸鈉母液1，硫酸鈉水合結(jié)晶體再熔化、凈化、脫水結(jié)晶、分離得到無(wú)水硫酸鈉副產(chǎn)品和硫酸鈉母液2 ;硫酸鈉 母液I和硫酸鈉母液2回收套用到一次酸化工序中，即可以節(jié)約資源又可以實(shí)現(xiàn)了 EDTA合成工藝真正的環(huán)保性，有非常好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。本發(fā)明提供的技術(shù)工藝，具有如下特征I、本發(fā)明將以氰化鈉、甲醛和乙二胺或以氫氧化鈉、羥基乙腈和乙二胺為主要原料合成得到EDTA的合成液的酸化過(guò)程分為兩個(gè)步驟進(jìn)行，并將凈化脫色處理在一次酸化后，在溶液體系為弱堿性或接近中性的條件下進(jìn)行，使凈化脫色達(dá)到最佳效果；在凈化脫色處理后的分離，采用先離心分離再精細(xì)過(guò)濾兩步分離的方式進(jìn)行分離，得到相對(duì)純凈的EDTA合成液。這是本專利技術(shù)工藝方法生產(chǎn)得到高純度產(chǎn)品的保證；同時(shí)也很好的改善了操作環(huán)境，改善了物料對(duì)設(shè)備的腐蝕性和對(duì)操作過(guò)程的安全性。2、EDTA結(jié)晶分離的富含硫酸鈉的母液，在冷卻結(jié)晶得到水合硫酸鈉結(jié)晶體的過(guò)程中，適當(dāng)采用冷凍水冷卻的方式提高結(jié)晶效率，提高設(shè)備利用率；母液直接套用到前面的EDTA反應(yīng)液一次酸化工序中循環(huán)利用，母液體系中含有大量的游離硫酸，可以通過(guò)母液套用到一次酸化工序中得到充分的利用；即節(jié)約了原料硫酸又改善了操作環(huán)境。3、水合硫酸鈉結(jié)晶體固體在加熱過(guò)程中會(huì)融化為水溶液，凈化處理再蒸發(fā)濃縮脫水并結(jié)晶得到熱的結(jié)晶液；結(jié)晶液在保持較高溫度下進(jìn)行熱分離得到無(wú)水硫酸鈉產(chǎn)品和母液，整個(gè)過(guò)程既保證了污水硫酸鈉結(jié)晶體純正又充分實(shí)現(xiàn)了熱能的綜合利用；母液回收返回到EDTA合成液凈化脫色工段循環(huán)套用，可以將母液中殘余的EDTA產(chǎn)品回收到酸化過(guò)程中，有效的提高了產(chǎn)品的收率；既節(jié)約了原材料成本又實(shí)現(xiàn)了零排放清潔生產(chǎn)。


說(shuō)明書(shū)附圖為本發(fā)明涉及到的高純EDTA環(huán)保清潔生產(chǎn)方法的流程示意圖。其中，圖I為以氰化鈉和甲醛為主要原料合成EDTA環(huán)保工藝流程圖；圖2為以羥基乙腈和氫氧化鈉為主要原料合成EDTA環(huán)保工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)實(shí)施例更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明，但是本發(fā)明的范圍不受實(shí)施例的限制。實(shí)施例以年產(chǎn)10000噸EDTA的裝置為例，反應(yīng)合成步驟得到的反應(yīng)液進(jìn)行后處理過(guò)程如下一次酸化將EDTA合成物料、一次酸化硫酸、硫酸鈉母液I、硫酸鈉母液2按計(jì)算比例投入一次酸化釜，攪拌得到一次酸化液。EDTA合成液物料成份和物料量如下

權(quán)利要求
1.一種涉及高純EDTA環(huán)保清潔生產(chǎn)方法，是以氰化鈉、甲醛和乙二胺或氫氧化鈉、羥基乙腈和乙二胺為主要原料合成高純EDTA的環(huán)保清潔生產(chǎn)方法，其特征是采用一種將合成得到EDTA的合成液的酸化過(guò)程分為兩個(gè)步驟實(shí)施，一次酸化后在溶液體系為弱堿性或接近中性的條件下進(jìn)行凈化脫色，凈化脫色處理后的分離采用先離心分離再精細(xì)過(guò)濾兩步分離的方式實(shí)施得到相對(duì)純凈的EDTA合成液，純凈的EDTA合成液再進(jìn)行二次酸化、離心分離、干燥得到高純EDTA產(chǎn)品和富含硫酸鈉的母液；將富含硫酸鈉的母液進(jìn)行冷卻并冷凍結(jié)晶、分離獲取硫酸鈉水合結(jié)晶體和硫酸鈉母液1，硫酸鈉水合結(jié)晶體再熔化、凈化、脫水結(jié)晶、分離得到無(wú)水硫酸鈉副產(chǎn)品和硫酸鈉母液2 ;硫酸鈉母液I和硫酸鈉母液2回收套用到一次酸化工序中，既可以節(jié)約資源又可以實(shí)現(xiàn)EDTA合成工藝真正的環(huán)保性，有非常好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
2.根據(jù)要求I所述高純EDTA環(huán)保清潔生產(chǎn)方法，其特征是一次酸化后凈化脫色處理時(shí)的物料PH值一般為6. 0-14. 0，最好是8. 0-10. O。
3.根據(jù)要求I所述高純EDTA環(huán)保清潔生產(chǎn)方法，其特征是將富含硫酸鈉的母液進(jìn)行冷卻并適當(dāng)冷凍結(jié)晶，結(jié)晶溫度一般為0°C -30°C度，最好是5°C -15°C度。
4.根據(jù)要求I所述高純EDTA環(huán)保清潔生產(chǎn)方法，其特征是無(wú)水硫酸鈉結(jié)晶分離時(shí)物料體系保持較高溫度，溫度一般為35°C -100°C，最好是50°C -70°C。
全文摘要
一種涉及高純EDTA環(huán)保清潔生產(chǎn)方法，是指在以氰化鈉、甲醛和乙二胺或氫氧化鈉、羥基乙腈和乙二胺為主要原料合成高純EDTA的環(huán)保清潔生產(chǎn)方法，其特征是采用一種將合成得到EDTA的合成液的酸化過(guò)程分為兩個(gè)步驟實(shí)施，凈化脫色處理是在溶液體系為弱堿性或接近中性的條件下進(jìn)行，使凈化脫色達(dá)到最佳效果；凈化脫色處理后的分離采用先離心分離再精細(xì)過(guò)濾兩步分離的方式實(shí)施，得到相對(duì)純凈的EDTA合成液；另一特征是將生產(chǎn)EDTA產(chǎn)生的富含硫酸鈉母液進(jìn)行綜合處理獲取無(wú)水硫酸鈉副產(chǎn)實(shí)現(xiàn)零排放的清潔生產(chǎn)方法，其主要是由母液回收處理獲取硫酸鈉水合結(jié)晶體及硫酸鈉水合結(jié)晶體凈化脫水等處理得到無(wú)水硫酸鈉副產(chǎn)的工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)；母液中硫酸鈉的回收利用，即可以節(jié)約資源又可以實(shí)現(xiàn)了EDTA生產(chǎn)工藝的環(huán)保性，有非常好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
文檔編號(hào)C07C227/40GK102796019SQ20111013807
公開(kāi)日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2011年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月26日
發(fā)明者李寬義, 龍智, 曾雯娟, 李俊, 童有鵬, 白先麗 申請(qǐng)人:李寬義