[发明专利]卤代烷酯化法处理含异丁酸盐废水的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种醇酯十二合成工艺中产生的废水的处理方法，特别是涉及一种卤代烷酯化法处理含异丁酸盐废水的方法。

背景技术

醇酯十二是一种性能优异的成膜助剂。醇酯十二的生产过程中，会产生含有异丁酸金属盐的废水。由于生产中所用的催化剂为含钙或钡的碱，故该废水中主要含有异丁酸钙、异丁酸钡，或两者的混合物。

现有的含羧酸根废水的处理方法主要有以下几种：

一是采用专利CN105016415A报道，采用酸化剂(稀硫酸、稀盐酸等)将羧酸盐酸化为有机羧酸，后利用有机溶剂进行萃取，可回收部分有机羧酸。此法存在的问题时有机羧酸尤其是小分子羧酸在水中的溶解度大，常规有机溶剂萃取效率低；此法采用稀酸溶液做酸化剂，加大了废水量，增大负荷。该方法用于醇酯十二的废水处理存在困难，因异丁酸的气味很臭，再加上溶剂萃取的效率低，用溶剂用量大，对环境的影响大。

二是采用专利CN104129831A报道，将废水调节pH后利用螯合树脂吸附柱对金属离子和羧酸根进行吸附。吸附完成后可进行脱附，可回收利用重金属离子和有机羧酸资源。此法存在问题是需要酸化剂将废水调节pH，且适用于羧酸根质量分数较低(浓度≤100mg/L)的废水。用于气味很大且浓度范围宽的异丁酸废水处理，该方法有困难。

目前尚未发现有针对醇酯十二的生产过程所产生的含有异丁酸金属盐废水的处理方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种卤代烷酯化法处理含异丁酸盐废水的方法，采用本发明方法处理后的废水COD(化学需氧量)低，COD值≤50mg/L。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种卤代烷酯化法处理含异丁酸盐废水的方法，包括以下步骤：

1)、将含有异丁酸盐的废水、缚酸剂、卤代烷进行混合(作为反应体系)，于80～120℃的温度、2～3Mpa(例如为2～2.5Mpa)的压力，在缚酸剂的作用下，废水中的异丁酸盐与卤代烷发生亲核取代反应生成酯；随着反应进行，压力下降；待压力停止下降后，停止反应；

异丁酸根与缚酸剂的摩尔比为1:0.5～2，

异丁酸根与卤代烷的摩尔比为1:0.5～5；

缚酸剂为弱碱性无机盐；

2)、将步骤1)所得的反应液分液，分别得位于上层的油相(油状物)和位于下层的水相；

油相精馏后，分别得到作为产品的异丁酸酯、作为副产物的醇；

水相为低COD废水(COD值≤50mg/L)。

作为本发明的卤代烷酯化法处理含异丁酸盐废水的方法的改进：

当卤代烷为2-氯丙烷、1,2-二氯乙烷时，油相精馏时，还得到未反应的卤代烷。

备注说明：当卤代烷为氯甲烷、氯乙烷时，由于氯甲烷、氯乙烷常压下为气态，反应结束后直接排放。

作为本发明的卤代烷酯化法处理含异丁酸盐废水的方法的进一步改进：步骤2)精馏所得的卤代烷替代步骤1)中的卤代烷重复步骤1)，从而实现卤代烷的循环利用。

作为本发明的卤代烷酯化法处理含异丁酸盐废水的方法的进一步改进：

当卤代烷为氯甲烷、氯乙烷或2-氯丙烷时，异丁酸根与卤代烷的摩尔比为1:1～5；

当卤代烷为1,2-二氯乙烷时，异丁酸根与卤代烷的摩尔比为1:0.5～3。

作为本发明的卤代烷酯化法处理含异丁酸盐废水的方法的进一步改进：弱碱性无机盐为Na₂CO₃。

作为本发明的卤代烷酯化法处理含异丁酸盐废水的方法的进一步改进：含异丁酸盐的废水是生产醇酯十二过程产生的废水；废水中异丁酸盐的质量浓度为5％～80％；异丁酸盐为异丁酸钡、异丁酸钙中的至少一种。

作为本发明的卤代烷酯化法处理含异丁酸盐废水的方法的进一步改进：

当卤代烷为氯甲烷时，所得的异丁酸酯为异丁酸甲酯；

当卤代烷为氯乙烷时，所得的异丁酸酯为异丁酸乙酯；

当卤代烷为2-氯丙烷时，所得的异丁酸酯为异丁酸异丙酯；

当卤代烷为1,2-二氯乙烷时，所得的异丁酸酯为乙二醇二异丁酸酯。

本发明的反应方程式如下：

副反应方程式如下：

R-Cl+H₂O→R-OH+HCl；