[发明专利]一种三甲基丙酮酸合成工序中三氯化钌催化剂的回收工艺

说明书

本发明涉及化工行业三废处理技术领域，具体涉及一种三甲基丙酮酸合成工序中三氯化钌催化剂的回收工艺：将废三氯化钌催化剂加入溶液中加热搅拌，然后进行固液分离，滤液蒸发得到水合氯化钌，将水合氯化钌于氯化氢气体中保温处理即可，避免了碱熔法较大的能耗及废水生成量。将回收的无水三氯化钌与硅藻土复配后，可以直接用于三甲基丙酮酸制备工序。

技术领域

本发明涉及化工行业三废处理技术领域，具体涉及一种三甲基丙酮酸合成工序中三氯化钌催化剂的回收工艺。

背景技术

嗪草酮是一种内吸性择性除草剂，药剂被杂草根系吸收随蒸腾流向上部传导，主要通过抑制敏感植物的光合作用发挥杀草活性，施药后各敏感杂草萌发出苗不受影响，出苗后叶片褪绿，最后营养枯竭而死。适用于大豆、马铃薯、番茄、甘蔗、玉米等田间作物多种阔叶杂草，也适用于某些禾本科杂草，对多年生杂草药效较差。

嗪草酮属于三嗪类除草剂中非均三嗪除草剂，活性高，持效期适中，现为万吨级旱田除草剂的骨干品种。嗪草酮最早由Bayer公司于1971年开发，此后美国Du Pont公司和Mobay Chemical Company公司也相继投入生产。嗪草酮的合成方法为：以三甲基丙酮酸和硫代卡巴肼为主要中间体，经环合、甲基化制得嗪草酮。

其中，三甲基丙酮酸的合成方法为：以频那酮为原料，经氯气氯化得二氯频那酮；二氯频那酮在氢氧化钠溶液中水解，进一步经次氯酸钠在催化剂的作用下，催化氧化得三甲基丙酮酸钠，酸化后得三甲基丙酮酸。该工序中使用的催化剂为硅藻土负载的无水三氯化钌，在反应过程中，负载三氯化钌催化剂吸水，失去催化活性，形成大量废固。

目前，国内回收三氯化钌的技术多为碱熔法，在焚烧和碱熔过程需要消耗大量能量，在碱熔-酸化浸出过程又产生大量含盐废水，增大了企业的生产和运营成本。

发明内容

本发明为了克服现有技术的不足，提供了一种三甲基丙酮酸合成工序中三氯化钌催化剂的回收工艺，实现催化剂的循环利用，

本发明采用的技术方案为：

(1)将废三氯化钌催化剂加入盐酸与甲醇的混合溶液中加热搅拌，然后进行固液分离，重复上述操作1～3次，

废三氯化钌催化剂在加入混合溶液之前经过了干燥、粉碎、经50～100目筛的预处理，

盐酸与甲醇的混合溶液中，盐酸和甲醇的质量比为0.5～2：1，其中盐酸的溶质质量分数为30％，

加热搅拌具体为在40～60℃下搅拌2～5小时；

(2)将步骤(1)中固液分离后得到的滤液蒸发回收盐酸-甲醇混合溶液，并得到水合氯化钌；

(3)将步骤(2)中得到的水合氯化钌干燥后于氯化氢气体中保温处理，得无水三氯化钌，

其中，干燥在40～50℃及绝对压力≤10Pa的真空环境下进行，干燥时间为3～5小时，

在氯化氢气体中于80～100℃保温处理5～8小时，氯化氢气体的流速为5～10立方米/小时，

对于三氯化钌而言，由于其水合物要转化为无水三氯化钌就必然会生成一羟基氯化钌和二羟基氯化钌化合物，而本发明中采用氯化氢气体与之反应取代其中的羟基得到无水的三氯化钌及副产物水，化学反应式如下：

RnCl₂(OH)+HCl→RnCl_g+H₂O

RnCl(OH)₂+2HCl→RnCl_g+2H₂O。