[发明专利]一种丁辛醇废碱液的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种丁辛醇废碱液的处理方法，该方法也适合用于治理戊醛缩合制癸醇废碱液、环己烷氧化制环己酮的皂化废碱液。

背景技术

我国现有的丁辛醇生产工艺主要是丙烯羰基合成法。该方法先以丙烯与合成气为原料合成丁醛，再由丁醛在2%氢氧化钠的催化作用下进行缩合反应生成辛烯醛。丁醛和辛烯醛最后通过加氢生成丁醇和辛醇。而丁醛缩合生成辛烯醛的同时也发生坎尼扎罗反应（Cannizzaro Reaction），反应式分别如下：

2CH₃CH₂CH₂CHO+NaOH→CH₃CH₂CH₂COONa+CH₃CH₂CH₂OH+H₂O    （2）

由上述反应式可见，一方面，正丁醛缩合生成辛烯醛的同时生成等摩尔量的水，另一方面由于副反应的发生消耗氢氧化钠，会造成系统内的碱液浓度不断下降。因此为了维持催化剂体系氢氧化钠浓度的恒定和解决系统中无用的羧酸钠的累积问题，必须补加一定量较高浓度的新鲜碱液，同时排出一部分碱液，由此产生辛醇废碱液。

该废碱液一般具有以下三个特点：一是碱性强，碱含量约为1～2%左右；二是排放量比较小，一般只有1～2t/h左右；三是有机物含量高，组成复杂，其化学耗氧量（COD_Cr）一般在40000～100000mg/L左右，主要由丁酸、丁醛、丁醇、辛烯醛和C₈以上组份提供，同时出于其它的副反应使其中带有少量的醛类、醇类等有机物。

国内外针对辛醇废碱液的治理开发了大量的方法，这些方法主要有酸化萃取法、酸化-自萃取法、酸化热分离法、酸化-萃取-吸附法、酸化-分步萃取法、多效蒸发浓缩法和络合萃取法、减压降膜浓缩法和酸化-精馏-电解法。

CN1220971A采用酸化-萃取技术处理该废碱液。该方法首先采用无机酸将废碱液酸化，以8个碳以上的醇或者6个碳以上的碳氢化合物为萃取剂对其进行萃取处理，可使废碱液的COD_Cr浓度由47000mg/L降至35000～9400mg/L，COD_Cr去除率达80%，萃取相进行精馏使萃取剂再生后回用，同时回收有机组分。但是该方法的萃取剂再生温度随着再生次数的增加也相应地增加，萃取剂被循环使用了35次以后，其再生温度由最初的180℃上升到了250℃，因此，萃取剂不能无限循环使用，需要定期加以更换。与此同时，废水处理的设备投资及运行费用也较高。

中国专利CN1353089A采用酸化-自萃取技术处理辛醇废碱液。该技术用无机酸将废碱液的pH调至2.0～4.5，以废碱液酸化后析出的有机相作为萃取剂，萃取剂与酸性废水的体积比为1:2。经过该方法处理后，油和COD_Cr的去除率分别达到80%和50%以上，碱液中绝大部分生物难降解物质以有机相的形式得以回收，同时处理后排出液的生物降解率由40%提高到90%以上。该方法的优点是萃取剂不需要再生便可直接重复使用，萃取分离时间短，工艺简单，投资和运行费用均较低，而且经过处理后的废液经中和后直接排入污水场进行生化处理，不会对污水场造成冲击。该方法已经在北方某石化公司成功地实现了工业应用，取得一定的经济效益和环境效益。该方法的缺点是COD_Cr去除率较低。

中国专利CN1530334A采用酸化热分离技术治理辛醇废碱液，该方法将废碱液酸化至pH小于4.5，加热酸化后形成的乳状液至温度为95～100℃，加热时间小于0.5h，然后静置分层，形成油水两相，通过设置油水两相的出口高度，实现两相自动分离，有机相回收利用，该方法不需外加萃取剂，但是COD_Cr的去除率仅为50%左右，而且能耗较高。