專利名稱：酮連氮法水合肼廢鹽水的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用氨、次氯酸鈉、丙酮等酮類原料生產(chǎn)水合肼過(guò)程中的副產(chǎn)廢鹽水的處理方法，更具體地說(shuō)，是對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的廢鹽水的處理方法。
背景技術(shù)：
水合肼，又名水合聯(lián)氨，化學(xué)式N2H4·H2O，分子量50.07，屬精細(xì)化工產(chǎn)品。水合肼作為一種化學(xué)中間體，其潛在用途和應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，主要分為三個(gè)方面其一，生產(chǎn)塑料發(fā)泡劑；其二，在電力工業(yè)的蒸汽循環(huán)中，它被用作防止管道生銹和提前老化，從而大大提高電站的安全可靠性；另外，水合肼也是重要的醫(yī)藥和農(nóng)藥原料。水合肼的各種生產(chǎn)方法，如拉西(Rashig)法、拜爾酮連氮(Bayer)法、尿素法或過(guò)氧化氫法。本發(fā)明提到的產(chǎn)生廢鹽水的水合肼生產(chǎn)方法為酮連氮法，它是一種采用氨、次氯酸鈉、丙酮作為原料生產(chǎn)水合肼的一種方法，其工藝流程主要如下將次氯酸鈉、丙酮和20％氨水按照一定比例加入，在35～45℃條件下進(jìn)入反應(yīng)器反應(yīng)，過(guò)量未反應(yīng)的氨通過(guò)汽提塔，將汽提出來(lái)的氨水冷凝后，送回反應(yīng)器，分離出酮連氮溶液中含有未反應(yīng)的丙酮、氯化鈉和其它有機(jī)物雜質(zhì)，將蒸餾得到的酮連氮溶液在0.2～0.4Mpa壓力下水解，所得到的丙酮再回反應(yīng)器循環(huán)，而水合肼溶液則被逐漸提濃得到工藝所要求的濃度，如60％。其主要化學(xué)反應(yīng)方程式為
如以上反應(yīng)，說(shuō)明在酮連氮法水合肼生產(chǎn)過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生含NaCl的廢鹽水，并且在此廢鹽水中含有諸多無(wú)機(jī)物、有機(jī)物雜質(zhì)，如氫氧化鈉、氨、水合肼、異丙肼、異丙醇、丙酮等。其中，以上這些物質(zhì)的含量范圍為氫氧化鈉0.1％～0.15％，氨小于0.1％，水合肼小于0.1％，丙酮小于0.1％，異丙肼、異丙醇為副反應(yīng)所產(chǎn)生，其含量視生產(chǎn)的具體情況而定，最差可以達(dá)到2％左右。
如將此廢鹽水直接排放，既達(dá)不到國(guó)家相關(guān)環(huán)保要求，將對(duì)環(huán)境造成污染，同時(shí)消耗了原料。在國(guó)內(nèi)水合肼行業(yè)中大多數(shù)廠家采用單一的物理方法處理酮連氮法水合肼的副產(chǎn)廢鹽水，或采取直接排放，目前尚且沒有有效的除去廢鹽水中的雜質(zhì)的實(shí)例。而對(duì)于異丙肼、異丙醇等物質(zhì)則采取直接燃燒的方式處理，也對(duì)環(huán)境不利。因此，如何有效除去上述廢鹽水中的雜質(zhì)，并且盡可能減少對(duì)環(huán)境的污染是當(dāng)前亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決上述技術(shù)問(wèn)題而提供一種酮連氮法水合肼副產(chǎn)廢鹽水的處理方法，使用該方法能夠有效除去分離出廢鹽水中的有機(jī)、無(wú)機(jī)雜質(zhì)，使排放的廢鹽水的各項(xiàng)指標(biāo)符合相關(guān)技術(shù)要求；本發(fā)明的另一目的是將廢鹽水中的有效物質(zhì)，如氨、丙酮等物質(zhì)盡可能的收集，同時(shí)回收利用。
根據(jù)廢鹽水中有機(jī)物、無(wú)機(jī)物質(zhì)等雜質(zhì)的組成情況，必須采用物理和化學(xué)相結(jié)合的方法，才能有效地除去其中的雜質(zhì)；同時(shí)考慮到氯堿企業(yè)的特點(diǎn)，可以將此廢鹽水回用到氯堿系統(tǒng)電解槽，作為生產(chǎn)燒堿的原料，不但可以達(dá)到環(huán)保要求，而且可以降低生產(chǎn)成本。但是廢鹽水中的雜質(zhì)氨、水合肼、異丙肼、異丙醇、丙酮等在氯堿系統(tǒng)中屬于有害雜質(zhì)，它們進(jìn)入電解系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生三氯化氮(NCl3)，會(huì)嚴(yán)重危及到氯堿系統(tǒng)的安全，因此在回用之前需要將以上有害雜質(zhì)除掉。因此，設(shè)計(jì)了如下技術(shù)方案本發(fā)明按如下步驟進(jìn)行(a)先將酮連氮法水合肼生產(chǎn)過(guò)程中的廢鹽水通過(guò)預(yù)熱至85℃～90℃，然后連續(xù)進(jìn)入精餾塔中進(jìn)行加壓精餾，壓力控制0.2～0.4Mpa，廢鹽水中的酮連氮在加壓和高溫的條件下水解生成水合肼和丙酮，大部分丙酮和廢鹽水中的氨等輕組分再通過(guò)精餾塔被充分分離出來(lái)并得到收集；期間，發(fā)生如下反應(yīng)
其中，通過(guò)精餾塔被充分分離出來(lái)并得到收集的氨、丙酮可回到酮連氮法水合肼生產(chǎn)系統(tǒng)中再次作為原料使用；(b)將汽提后的廢鹽水降至50℃以下，然后向其中加入適量次氯酸鈉溶液，與其中的氨、水合肼和丙酮發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成氯化鈉、水、氮?dú)夂吐燃淄?，然后用壓縮空氣進(jìn)行吹脫，每立方米的物料用10m3/h的空氣量，將氯甲烷等氣體吹脫出來(lái)(其中氮?dú)獾葰怏w能夠自然選出)，從而實(shí)現(xiàn)廢氣的高空排放。最終得到含氯化鈉、水和微量氨和丙酮的精鹽水。
期間，發(fā)生如下反應(yīng)
其中，氮?dú)饪芍苯优趴?，剩余溶液為精鹽水，其總氨≤30mg/L，丙酮≤30mg/L，可將此精鹽水回到酮連氮法水合肼生產(chǎn)系統(tǒng)中將其濃度提高后，送氯堿系統(tǒng)電解槽使用。
本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)有如下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明采用物理和化學(xué)相結(jié)合的方法處理酮連氮法水合肼廢鹽水，可除去廢鹽水中的氨、水合肼、異丙肼、異丙醇、丙酮等雜質(zhì)，使精鹽水中的氨≤30mg/L，丙酮≤30mg/L，達(dá)到氯堿系統(tǒng)使用標(biāo)準(zhǔn)；同時(shí)將汽提出的氨和丙酮混合物再次作為酮連氮法水合肼生產(chǎn)系統(tǒng)中的原料使用；此外，結(jié)合到氯堿生產(chǎn)的特點(diǎn)，將處理后的精鹽水送氯堿系統(tǒng)使用，既使整個(gè)生產(chǎn)全過(guò)程無(wú)任何廢物排放，又充分利用了資源，保護(hù)了環(huán)境。


圖1是本發(fā)明的工藝流程方框圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明并不只限于這些例子酮連氮法水合肼生產(chǎn)過(guò)程中的廢鹽水中含有的化學(xué)物質(zhì)及其含量范圍如下氫氧化鈉0.15％，氨小于0.1％，水合肼小于0.1％，丙酮小于0.1％，異丙肼、異丙醇為副反應(yīng)所產(chǎn)生，其含量視生產(chǎn)的具體情況而定，最差可以達(dá)到2％左右。以下實(shí)施方式以正常工況條件下為前提。
將上述酮連氮法水合肼生產(chǎn)過(guò)程中的廢鹽水通過(guò)預(yù)熱器預(yù)熱到85℃～90℃后，通過(guò)流量計(jì)控制約20m3/h流量連續(xù)進(jìn)入一精餾裝置，此精餾裝置采用加壓操作，壓力控制0.2～0.4Mpa，在高溫和加壓的條件下，促進(jìn)廢鹽水中酮連氮充分水解成水合肼和丙酮
由于廢鹽水中幾個(gè)主要組分沸點(diǎn)不同，氨-33.42℃，丙酮56.5℃，水100℃，肼119℃。通過(guò)精餾塔下段汽提提餾段，采用常規(guī)方法可將低沸點(diǎn)的氨、丙酮充分汽提出，氣體上升到精餾段被進(jìn)一步提濃，水分減少，從塔頂出來(lái)的含有丙酮的氨水濃度較高，經(jīng)過(guò)收集后送到酮連氮法水合肼生產(chǎn)系統(tǒng)中使用。
從汽提塔塔釜排出的廢鹽水中氨≤50mg/L、丙酮≤50mg/L，總肼≤0.1％，(其中水合肼、副反應(yīng)產(chǎn)生的異丙醇、異丙肼、未水解完全的酮連氮均以總肼的形式表示)不能達(dá)到直接去氯堿系統(tǒng)電解系統(tǒng)的要求，并且其中還含有水合肼(沸點(diǎn)119℃)等高沸點(diǎn)的雜質(zhì)，將此廢鹽水降至常溫后輸送到混合器中加入次氯酸鈉進(jìn)行混合，再將混合后的溶液通入氧化裝置中，次氯酸鈉與廢鹽水中雜質(zhì)進(jìn)行氧化還原發(fā)應(yīng)，氧化裝置上安裝毫伏電位計(jì)，用以檢測(cè)鹽水中的有效氯含量?？刂坪练娢恢禐?00～360mv，對(duì)次氯酸鈉加入量進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，保證廢鹽水中的雜質(zhì)充分被次氯酸鈉破壞，用0.6Mpa的壓縮空氣，平均為1m3物料/10m3壓縮空氣量對(duì)氧化裝置中的物料進(jìn)行鼓泡吹脫。這樣，在壓縮空氣的攪拌下，次氯酸鈉與廢鹽水中的雜質(zhì)得到充分而均勻的接觸，保證了反應(yīng)更徹底的進(jìn)行；而壓縮空氣進(jìn)入罐中，同時(shí)也置換了化學(xué)反應(yīng)所生成的氯甲烷等氣體。通過(guò)以上步驟后，最終可以得到精鹽水，其總氨≤30mg/L，丙酮≤30mg/L，總肼≤30mg/L，。此精鹽水被收集后，送到酮連氮法水合肼生產(chǎn)系統(tǒng)中去代替軟水使用。如此不斷循環(huán)，最終得到濃度較高的鹽水，NaCl達(dá)到20％以上后送到氯堿系統(tǒng)電解槽作為燒堿的生產(chǎn)原料。主要反應(yīng)方程式為
權(quán)利要求
1.一種的酮連氮法水合肼廢鹽水的處理方法，其特征在于按如下步驟進(jìn)行(a)先將酮連氮法水合肼生產(chǎn)過(guò)程中的廢鹽水通過(guò)預(yù)熱至85℃～90℃，然后連續(xù)進(jìn)入精餾塔中進(jìn)行加壓精餾，壓力控制0.2～0.4Mpa，廢鹽水中的酮連氮在加壓和高溫的條件下水解生成水合肼和丙酮，大部分丙酮和廢鹽水中的氨等輕組分再通過(guò)精餾塔被充分分離出來(lái)并得到收集；(b)將通過(guò)精餾塔處理后的廢鹽水降溫至50℃以下，然后向其中加入適量次氯酸鈉溶液，使其中的丙酮、氨和水合肼與次氯酸鈉發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成氯化鈉、水和氮?dú)夂吐燃淄?，然后用壓縮空氣進(jìn)行攪拌吹脫，使反應(yīng)充分進(jìn)行，同時(shí)將生成的氣體產(chǎn)物帶走，最終得到含氯化鈉、水和微量氨和丙酮的精鹽水。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的酮連氮法水合肼廢鹽水的處理方法，其特征在于通過(guò)精餾塔被充分分離出來(lái)并得到收集的氨、丙酮送回到酮連氮法水合肼生產(chǎn)系統(tǒng)中再次作為原料使用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酮連氮法水合肼廢鹽水的處理方法，其特征在于處理后得到的精鹽水送到酮連氮法水合肼生產(chǎn)系統(tǒng)中將其濃度提高，送氯堿系統(tǒng)電解槽使用。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酮連氮法水合肼廢鹽水的處理方法，其特征在于所述的壓縮空氣為0.6Mpa，吹入量為平均為1m3物料吹入10m3壓縮空氣量。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用氨、次氯酸鈉、丙酮等原料生產(chǎn)水合肼過(guò)程中的副產(chǎn)物廢鹽水的處理方法。它先將廢鹽水中的酮連氮在加壓和高溫條件下水解，用精餾塔收集水解后生成的丙酮和氨；然后加入適量次氯酸鈉溶液，使水解生成的水合肼以及殘留的丙酮和氨發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯化鈉、水、氮?dú)夂吐燃淄?，再用壓縮空氣進(jìn)行攪拌吹脫，將生成的氣體產(chǎn)物帶走，得到氨≤30mg/L，丙酮≤30mg/L的精制鹽水。本發(fā)明可以除去廢鹽水中的氨、水合肼、異丙肼、異丙醇、丙酮等雜質(zhì)，經(jīng)過(guò)循環(huán)使用后，最終送到氯堿系統(tǒng)使用；同時(shí)通過(guò)精餾塔收集的氨、丙酮混和物也可以作為酮連氮法生成水合肼的原料使用，使整個(gè)生產(chǎn)全過(guò)程無(wú)任何廢物排放，又充分利用了資源。
文檔編號(hào)C02F103/34GK1792825SQ200510022109
公開日2006年6月28日 申請(qǐng)日期2005年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月22日
發(fā)明者羅云, 劉靈偉, 李強(qiáng), 袁雄, 陳華, 劉志明, 萬(wàn)立, 王萬(wàn)萍, 周明 申請(qǐng)人:宜賓天原股份有限公司