Способ очистки сточных вод процесса окисления парафина Советский патент 1976 года по МПК C02F1/04 C02F1/66 C02F1/04 C02F101/30 C02F103/36 

1

Изобретение относится к очистке сточных вод промышленных предприятий, в частности сточных вод процесса получения синтетических жирных кислот (СЖК). Однако оно может с успехом быть применено в других случаях, в которых характер стоков аналогичен стокам производства СЖК.

Стоки СЖК характеризуются содержанием в них низкомолекулярных жирных кислот (НМК Ci-С4) (муравьиной, уксусной, пропионовой, масляной), карбонильных соединений и соединений марганца (катализатор окисления парафина). Предлагаемый способ очистки создает возможность потребления вод для промышленных целей.

Известен спосб очистки сточных вод от монокарбоновых кислот азеотропной разгонкой. Недостатком известного способа является то, что в нем используется несколько антренеров и очень сложна схема разделения азеотропных смесей и регенерации антренеров. В составе такой установки проектируется 26 ректификационных колонн. Кроме того, необходимо вести ректификацию в весьма коррозионной кислой среде.

С целью устранения указанных недостатков предлагается сточные воды подвергать нейтрализации диметиламином до рН 7 с последующим окислением воздухом при температуре 60°С в присутствии соли марганца до достижения рН среды 5,6, повторно нейтрализовать диметиламином до рН 7, полученную при этом смесь подвергать ректификации при температуре куба колонны 140°С и отбираемую из колонны воду подвергать отпарке, а затем последовательно пропускать через сульфоуголь и известь.

Целесообразно проводить окисление в присутствии 0,1 -1,0 вес. % соли марганца от сырья. В качестве соли марганца могут быть использованы соли марганца, находящиеся в исходных сточных водах, или соли марганца, содержащиеся в кубовом остатке, который с этой целью со стадии ректификации может подаваться на стадию окисления.

Процесс ректификации рекомендуется проводить в две стадии, причем необходимо поддерживать температуру в кубе колонны 140 и 160°С на первой и второй стадии соответственно. После отгонки воды кубовые остатки направляют на ректификацию для выделения содержащихся в них продуктов - амидов муравьиной, уксусной, пропионовой, масляной

и 7. д. кислот.

Остаток после ректификации обрабатывают при нагревании минеральной кислотой, например серной, и количественно извлекают марганец в виде сернокислого марганца, который может служить катализатором реакции окисления исходных стоков или парафина.

Отогнанная вода может содержать некоторое количество летучего амина, что придает воде неприятный запах. Очистить воду можно повторной отпаркой сухого амина с последующей адсорбцией от остатков амина сульфоуглем.

Получаемая после очистки вода практически не содержит примесей и может быть сброшена в водоем или направлена на биологическую очистку стоков.

Пример. Стоки промышленной установки производства СЖК, содержащие 0,1 вес. % соли марганца и 0,15 вес. % карбонильных соединений с кислотным числом около 150 мгКОН/г, нейтрализуют диметиламином (водный раствор) до рН 7. Для превращения карбонильных соединений в кислоты ведут окисление полученного нейтрального раствора кислородом воздуха при температуре 60°С. Катализатором служат содержащиеся в растворе соли марганца; окисление прекращают при достижении рН среды 5,6, затем добавляют диметиламин до получения в реакционной смеси рН около 7. После окисления смесь подают на следующую стадию - дегидратацию. Ввиду значительных количеств балластной воды дегидратация при атмосферном давлении сопровождается обратной реакцией гидролиза и поэтому ее проводят в две ступени. На первой ступени в колонне (30 колпачковых тарелок) температура верха - 100°С, температура низа - 140°С. Для уменьщения гидролиза в низ колонны подают сухой диметиламин в количестве, эквивалентном количеству образующихся кислот.

Выход дистиллата составляет около 85% от загрузки. Дистиллат представляет собой воду с растворенным в ней диметиламином и незначительным количеством солей аминов. Продукт с низа колонны содержит около 84% амидов и около 16% солей аминов в пересчете на амин уксусной кислоты. Продукт из куба колонны подают на вторую ступень дегидратации, которую проводят при более высокой температуре (низ колонны - 160°С, верх колонны - 100°С). Дистиллат представляет собой воду с растворенным в ней диметиламином. Выход дистиллата составляет 24% от загрузки. Кубовый остаток содержит 98% амидов и 2% солей ами-нов в пересчете на амин уксусной кислоты.

Продукт из куба колонны подвергают ректификации на колонне с 30 тарелками. Выделяют смесь диметилформамида, диметилацетамида и диметилпропионамида, выкипающую в интервале температур 145-170°С (выход - 95% от теории). В куб колонны для предотвращения гидролиза амидов подают сухой диметиламин. Часть продукта перегоняют для очистки с содой (порядка 3%).

Дистиллаты после первой и второй ступеней дигидратации с содержанием диметилами0 на объединяют и подают в колонну для отпарки диметиламина (ДМА). Остаточное содержание ДМА в воде после отпарки - менее 0,1%. Это количество вместе с остатками солей аминов удаляют пропусканием через

5 слой сульфоугля. Расход сульфоугля составляет порядка 40 г на 1000 мл воды. Для удаления сульфат-ионов воду после фильтрации через сульфоуголь подвергают действию незначительного количества извести и отстаива0 ют.

При ректификации и выделении амидов остается кубовый остаток, его обрабатывают небольшим количеством серной кислоты для извлечения марганца.

Формула изобретения

1.Способ очистки сточных вод процесса окисления парафина с применением ректификации, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, сточные воды подвергают нейтрализации диметиламином до рН 7 с последующим окислением воздухом при температуре 60°С в присутствии соли марганца

5 до достижения рН среды 5, 6, повторно нейтрализуют диметиламином до рН 7, полученную при этом смесь подвергают ректификации при температуре куба колонны 140°С и отбираемую из колонны воду подвергают отпарке,

0 а затем последовательно пропускают через сульфоуголь и известь.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве соли марганца используют соль марганца, содержащуюся в исходных сточных

5 водах или в кубовом остатке, полученном на стадии ректификации.

3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют соль марганца в количестве 0,1-1,0 вес. % от сырья.

0 4. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что ректификацию проводят в две стадии при температуре куба колонны 140 и 160°С для первой и второй стадий соответственно.