合成2-溴代戊二酸二丁酯废水中溴资源的回收套用方法

摘要

本申请提供了一种合成2‑溴代戊二酸二丁酯废水中溴资源的回收套用方法，其属于环境保护这一技术领域，包括以下设计要点：收集重氮化上溴步骤的水层，直接减压蒸馏除水，得到溴化钠固体；加入适量的乙醇打浆，过滤，干燥滤饼得溴化钠。部分溴化钠可直接投入反应，多余的溴化钠通过与硫酸反应制备HBr，也可直接投入反应。采用本申请的方法，成功解决了重氮化上溴过程中废水问题，且回收工艺简单，大大节省了原料成本，适合工业化生产。

说明书

技术领域

本申请属于污水处理技术(环境保护)领域，具体的，涉及一种合成2-溴代戊二酸二丁酯废水中溴资源的回收套用方法。

背景技术

溴化钠(NaBr)无色立方晶系晶体或白色颗粒状粉末。无臭、味碱、低毒、有刺激性。从空气中吸收水分结块但不潮解。水溶液呈中性，微溶于醇。回收的溴化钠一般含量在98～99.5％之间，回收的粗品可通过再加工做成精品，其精品的有着较为广泛的用途，例如：可用于配置感光胶片上的感光液、香料行业的合成香料、印染工业的作溴化剂或石油行业等。

氢溴酸是溴化氢的水溶液，是一种强酸。无色透明至淡黄色发烟液体，具有刺激性酸味。用于制造各种溴化合物，也可用于医药、染料、香料等。

在合成2-溴代戊二酸二丁酯的过程中，会产生大量的溴源。如果能回收上述溴源，一方面可以解决废水处理问题，能够避免大量的含盐废水的直排给环境带来的污染；另一方面，溴源在该反应中成本占比80％以上，且反应过程会产生1eq的溴化钠，完全可回收利用。因此，合成2-溴代戊二酸二丁酯的过程中，针对溴资源的回收套用既可解决环保问题又可降低生产成本。

发明内容

本申请的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种合成2-溴代戊二酸二丁酯废水中溴资源的回收套用方法。

1.合成2-溴代戊二酸二丁酯废水中溴资源的回收套用方法，所述的废水是指采用如下合成路线合成2-溴代戊二酸二丁酯过程中产生的废水：

其特征在于，所述的回收套用方法，包括以下步骤

1)，收集重氮化上溴步骤的水层，直接减压蒸馏除水，得到溴化钠固体：收集重氮化上溴步骤的水层无需另加溶剂进行萃取除杂，直接减压蒸馏除水，减压蒸馏温度为70-90℃；

2)，加入乙醇打浆，过滤，干燥滤饼得溴化钠，莫尔法标定含量大于99.2％；其中，步骤2)中的乙醇的加入量为理论得到溴化钠量的1-2倍；

3)，步骤2)得到的溴化钠直接投入到2-溴代戊二酸二丁酯的合成中；

和/或，

步骤2)得到的溴化钠通过于硫酸反应制备HBr，然后将HBR投入到2-溴代戊二酸二丁酯的合成中；

2.根据权利要求1所述的合成2-溴代戊二酸二丁酯废水中溴资源的回收套用方法，其特征在于，其中，步骤3)中所述2-溴代戊二酸二丁酯的合成方法如下：

本申请的有益效果：

第一，溴资源遇到的难点之一，在于如何提高NaBr的纯度(纯度低于99％，实质上仍然无法直接利用，还需要采用大量的工艺来提纯，降低了NaBr的重复利用度，大幅提升成本)。对此问题，本申请进行了大量的研究，发现：收集重氮化上溴步骤的水层，直接减压蒸馏除水，得到溴化钠固体：直接减压蒸馏除水，减压蒸馏温度为70-90℃；同时加入乙醇(乙醇的加入量为理论得到溴化钠量的1-2倍)打浆，过滤，干燥滤饼得溴化钠，莫尔法标定含量大于99.2％，也即，上述步骤的技术特征是相关联的，是一个整体的方案，缺一不可；共同的作用能够给出“莫尔法标定含量大于99.2％”的技术效果。

第二，本申请的实际回收收率：投料一批反应，回收得到的NaBr足够进行下一批反应。用回收的NaBr复投三批下来，节余的溴化钠通过与硫酸反应制得氢溴酸。再与回收得到的NaBr进行下一批反应。如此反复，成本将大幅降低。反应会产生1当量的NaBr，所以得到的溴化钠多于投入量。回收得到的溴化钠可直接投入反应，而多余的溴化钠通过与硫酸反应生成HBr，也可直接投入反应。所用硫酸当量为1-2当量。

附图说明

图1为本申请的回收得到的NaBr进行回收套用方法的流程图。

图2为本申请的反应机理图(每次反应只消耗一当量的溴源，其他的溴源都留在水中)。

具体实施方式

通过下述实施例子将有助于本领域技术人员理解本申请的制备技术要点，但是不能限制本申请的内容。

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例对本申请的化合物进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请，并不用于限定本申请。

反应投料：向1000mL四口瓶中加入40g L-谷氨酸，192mL水和160g NaBr，控温加68mL 48％HBr水溶液。滴加70.32g 40％NaNO2水溶液。加毕，反应至原料消失。用乙酸乙酯萃取，合并有机层，洗涤干燥浓缩得S-2-溴代戊二酸。分离得到的392ml水层进行回收NaBr工序。水层中理论应有193.85gNaBr。

实施例一

将水层置于500ml四口烧瓶中，加热至70℃，减压蒸馏除水，直至未有水蒸出。降至10-15℃，加入200ml乙醇进行打浆。一小时后抽滤，得滤饼。滤饼于80℃干燥，得170.59g。收率88％。用莫尔法标定含量99.35％。

实施例二

将水层置于500ml四口烧瓶中，加热至80℃，减压蒸馏除水，直至未有水蒸出。降至10-15℃，加入200ml乙醇进行打浆。一小时后抽滤，得滤饼。滤饼于80℃干燥，得176.4g。收率91％。用莫尔法标定含量99.25％。

实施例三

将水层置于500ml四口烧瓶中，加热至90℃，减压蒸馏除水，直至未有水蒸出。降至10-15℃，加入200ml乙醇进行打浆。一小时后抽滤，得滤饼。滤饼于80℃干燥，得184.16g收率95％。用莫尔法标定含量99.23％。

实施例四

将水层置于500ml四口烧瓶中，加热至90℃，减压蒸馏除水，直至未有水蒸出。降至10-15℃，加入300ml乙醇进行打浆。一小时后抽滤，得滤饼。滤饼于80℃干燥，得178.34g收率92％。用莫尔法标定含量99.33％。

实施例五

将水层置于500ml四口烧瓶中，加热至90℃，减压蒸馏除水，直至未有水蒸出。降至10-15℃，加入400ml乙醇进行打浆。一小时后抽滤，得滤饼。滤饼于80℃干燥，得172.53g收率89％。用莫尔法标定含量99.37％。

回收利用之后节余的NaBr与硫酸反应制成氢溴酸：

实施例六

20-25℃下，将40gNaBr溶解于50ml水中，缓慢向其中滴加40g浓硫酸。加毕，常压蒸馏，收集125-126℃的馏份，得67.6g按照GB/T 621-2015进行标定，含量41.8％。收率90.02％。

实施例七

20-25℃下，将40gNaBr溶解于50ml水中，缓慢向其中滴加60g浓硫酸。加毕，常压蒸馏，收集125-126℃的馏份，得68.9g按照GB/T 621-2015进行标定，含量42.3％。收率92.80％。

实施例八

20-25℃下，将40gNaBr溶解于50ml水中，缓慢向其中滴加80g浓硫酸。加毕，常压蒸馏，收集125-126℃的馏份，得70g按照GB/T 621-2015进行标定，含量42.6％。收率95.00％。

以上所举实施例为本申请的较佳实施方式，仅用来方便说明本申请，并非对本申请作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本申请所提技术特征的范围内，利用本申请所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本申请的技术特征内容，均仍属于本申请技术特征的范围内。