[发明专利]一种苯酚双氧水羟基化反应废水的回收套用方法

说明书

本发明采用聚合反应的技术，将羟基化反应液萃取后的废水和分散剂按一定比例配成溶液，在一定的温度和废水中羟基化反应催化剂催化作用下，将水相中多聚体（焦油）进一步聚合成多聚体微球沉淀（见图2）。经过滤脱焦油后得到水相。将水相及水相中苯酚、对苯二酚、邻苯二酚、MIBK和催化剂进行苯酚双氧水微通道羟基化反应回收套用。

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种苯酚双氧水羟基化反应废水的回收套用方法。

背景技术

苯二酚（通常包括邻苯二酚，对苯二酚）是两种重要的精细化学品，是橡胶、医药、农药、染料、感光材料、香料等行业的基本有机原料或中间体。邻苯二酚主要用作照相显影剂、抗氧化剂、皮毛染色的显色剂等。在农药工业中，邻苯二酚是氨基甲酸酯类农药杀虫剂克百威(呋喃丹)、残杀威、乙霉威的重要中间体；在制药工业中，它又是合成黄连素、肾上腺素、左旋多巴等的重要中间体；邻苯二酚还可合成一系列香料，如香兰素、黄樟素、胡椒醛等；在油田行业，邻苯二酚醚是常用的钻井泥浆稳定剂。对苯二酚主要用于制摄影胶片的黑白显影剂、合成感光材料、生产蒽醌染料和偶氮染料、合成气脱硫工艺的辅助催化剂、制造橡胶和塑料的防老剂、单体阻聚剂、食品及涂料清漆的稳定剂、抗氧化剂和油田阻聚剂等。

以苯酚和双氧水为原料合成苯二酚的方法，由于工艺流程简单，反应条件温和，氧化副产物是水而无污染，符合绿色化学的原则要求，被认为是21 世纪最有价值的工艺路线之一。其主反应方程式为：

主要副产物是生成少量的对苯醌和焦油。

目前，国内外工业化生产苯二酚主要采用是苯酚双氧水羟基化法。该工艺分为Rhone-Poulenc法、Brichima法、UBE法和Enichem法四大生产工艺。四种方法所采用的催化剂，氧化剂，以及苯酚转化率，苯二酚选择性，焦油量对比表见表一。

表1 四大工艺对比

由表一可见，这四种方法均会产生大量的焦油。焦油产生的原因是由于苯酚双氧水羟基化反应过程中会产生对（邻）苯醌，对（邻）苯醌在催化作用下进一步聚合为黑色多聚体，通常称为焦油。焦油固体颗粒直径在40~50nm（SEM图片见图1），采用滤纸、G4砂芯漏斗，超滤陶瓷膜以及有机超滤膜等均难以过滤脱去。

由于焦油含有多个羟基，焦油在水中的溶解度要远大于在丙酮、乙醇、DMF、4-甲基-2-戊酮（MIBK）等有机溶剂中的溶解度。苯酚双氧水羟基化反应液经MIBK萃取后，大部分焦油仍残留在水相中。水相重新回收套用时，焦油会严重降低羟基化反应的转化率和选择性。如果不能有效地脱去水相中焦油，每吨产品将产生12吨COD高达40000mg/L以上的废水，并且这些废水非常难以化学处理和生化处理。因此需要研究和开发一种苯酚双氧水羟基化反应废水的回收套用方法，即能解决废水难处理问题，又能实现废水中苯酚、苯二酚、MIBK和催化剂的回收套用。针对上述不足之处，研究和开发一种苯酚双氧水羟基化反应废水的回收套用方法，不仅能解决废水难处理问题，还能实现废水中苯酚、苯二酚、MIBK和催化剂的回收套用。因此，开发一种三废少、收率高的废水回收套用技术具有较大的发展前景，这将产生巨大的经济效益和社会效益。

发明内容

本发明的目的是：提供一种生产成本低，操作简便，工艺过程清洁、安全的聚合反应方法，脱去羟基化反应液萃取后废水中焦油。本发明的另一目的是：将脱焦油后的水相及水相中苯酚、对苯二酚、邻苯二酚、MIBK和催化剂进行苯酚双氧水微通道羟基化反应回收套用。