盐析法提取1-磺酸基环己酸粗盐及粗盐中有机胺脱除

摘要

石家庄化纤有限责任公司采用的甲苯法生产己内酰胺工艺中，酰胺化反应单元是甲苯法生产己内酰胺工艺的核心，副反应较多，产生的磺化副产1-磺酸基环己酸没有被分离提取出来，一直存在后续工序中，最后以盐的形式岁己内酰胺废液一同排出。目前，废液采用高温焚烧法处理，处理成本高，堵塞喷嘴，且造成空气污染。1-磺酸基环己酸同时具有磺酸基团和羧酸基团，有一定的市场价值，可望开发成其他产品。因此，回收利用1-磺酸基环己酸具有较好的社会效益和经济价值。现有提取1-磺酸基环己酸粗盐的研究方法主要有共沸蒸馏法，该方法主要目的是降低废液的COD值和NH3-N值，不是以直接提取1-磺酸基环己酸粗盐为目的，且装置搭建复杂，耗时久，得到的粗盐的纯度只有80％左右；提纯1-磺酸基环己酸粗盐的主要研究方法为活性炭吸附法，活性炭在常温下只能吸附非极性和极性很低的杂质，经活性炭吸附脱色后的1-磺酸基环己酸粗盐溶液还含有极性有机胺，对后续结晶过程中产生负面影响，使得产品收率不高，只有84.8%。
　　首先，本文探索了直接从己内酰胺废液中盐析提取1-磺酸基环己酸的工艺条件。实验选用无水甲醇、无水乙醇和丙酮三种有机溶剂作为盐析剂，考察了不同盐析剂、盐析时废液的pH值、盐析剂和废液的体积比、盐析温度、盐析时间及洗涤次数等因素对己内酰胺废液的盐析效果的影响。实验结果表明：丙酮的盐析效果最好，选用丙酮作为盐析剂；盐析工艺条件为：己内酰胺废液pH=7、V(废液):V(丙酮)=1:3、盐析温度为30℃、盐析时间为5min、无水甲醇搅拌洗涤滤渣3次。在上述条件下，丙酮能很好的从己内酰胺废液中盐析1-磺酸基环己酸钠盐粗盐，其含量可达87.97%，收率为71%左右。
　　其次，本文探索了1-磺酸基环己酸粗盐中有机胺杂质去除的工艺条件，考察了萃取剂和稀释剂的种类及比例、1-磺酸基环己酸粗盐溶液的pH值、萃取搅拌时间和静置时间、络合萃取剂和粗盐溶液的比例、蒸发结晶时溶液pH值和最后浓缩体积对1-磺酸基环己酸精制工艺的影响。实验结果表明：选用二(2-乙基己基)磷酸酯为络合剂，环己烷为稀释剂，两者的体积比为1:9，粗盐溶液pH值为10，萃取搅拌时间为40min，萃取剂和粗盐溶液的比为1:4，加浓硫酸蒸发结晶时溶液pH值为2。在上述条件下，1-磺酸基环己酸粗盐中的有机胺杂质得到有效脱除，1-磺酸基环己酸的收率和质量分数分别达到89.7%和99.6%。

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第1章 引言

1.1 己内酰胺生产方法简介

1.2 甲苯法生产己内酰胺工艺（SNIA)的介绍

1.3 甲苯法生产己内酰胺副产1-磺酸基环己酸的来源

1.4 提取1-磺酸基环己酸粗盐的现有方法

1.5 1-磺酸基环己酸粗盐提纯精制的现有方法

1.6 课题研究背景及意义

1.7 研究任务

第 2章 丙酮法盐析提取1-磺酸基环己酸粗盐

2.1 引言

2.2 实验原理

2.3 实验仪器与试剂

2.4 实验步骤与定量分析

2.5 实验结果与讨论

2.6 本章小结

第3章 络合萃取法去除1-磺酸基环己酸粗盐中有机胺杂质

3.1 引言

3.2 实验原理

3.3 实验仪器与试剂

3.4 实验步骤与定量分析方法

3.5 实验结果与讨论

3.6 络合萃取剂的回收

3.7 本章小结

第4章 结论与展望

4.1 结论

4.2 展望

参考文献

致谢

个人简历、在校期间发表的学术论文及研究成果