申请日2014.04.16
公开(公告)日2014.07.02
IPC分类号C02F9/10; C01D5/00; C07C303/02; C07C309/50
摘要
本发明涉及一种J酸的制备方法和J酸废水综合治理与资源化利用的方法，所述方法包括对水解废水进行如下处理：(1)水解废水总量的30%~40%使用于由2-萘胺-1-磺酸钠制备2-萘胺-1-磺酸的酸化反应中;(2)对剩余的水解废水进行萃取和反萃取，获得Na2SO4和萃取废液，萃取废液用于J酸生产过程中的水解工序，所述萃取采用的萃取剂由络合剂10~30wt%、稀释剂30~70wt%和磷酸三丁酯5~20wt%组成，络合剂为三辛胺或三烷基叔胺或二者的组合。采取本发明的方法，能够大幅降低J酸用水成本和废水治理成本，以及减小环境污染。
摘要附图
权利要求书
1.一种J酸废水综合治理与资源化利用的方法，所述J酸废水包括J酸生产过 程中水解工序所产生的水解废水，其特征在于：所述方法包括对所述水解废水进行如 下处理：
(1)水解废水总量的30%～40%使用于由2-萘胺-1-磺酸钠制备2-萘胺-1-磺酸的 酸化反应中;
(2)对剩余的水解废水进行萃取和反萃取，获得Na2SO4和萃取废液，所述萃 取废液用于J酸生产过程中的水解工序，所述萃取采用的萃取剂由络合剂 10～30wt%、稀释剂30～70wt%和磷酸三丁酯5～20wt%组成，所述络合剂为三辛胺 或三烷基叔胺或二者的组合。
2.根据权利要求1所述的J酸废水综合治理与资源化利用的方法，其特征在于： 所述对水解废水进行萃取和反萃取的步骤如下：
①一级萃取：将水解废水常温常压下与所述萃取剂按油水相比1～3：1充分混合，分层 得一级萃取相和一级萃后水;
②二级萃取、反萃取：将一级萃后水常温常压下再与所述萃取剂按油水相比1～3：1充 分混合进行二次萃取，得二级萃取相和二级萃后水，二级萃取相与一级萃取相合并得萃取相， 将该萃取相常压下与液碱加热至50～90℃后充分混合进行反萃取，液碱加入量以将pH终点值 控制在8～9为准，分层后，分出反萃液和萃取剂，萃取剂循环使用于一级萃取和二级萃取;
③反萃液处理：反萃液进行离心分离，滤液与所述二级萃后水合并得合并水;
④合并水处理：所述合并水用液碱中和至中性，过滤，滤液用结晶蒸发器浓缩结晶， 得到Na2SO4;出料滤液即为所述萃取废液。
3.根据权利要求2所述的J酸废水综合治理与资源化利用的方法，其特征在于： 步骤④中，所述结晶蒸发器为MVR结晶蒸发器。
4.根据权利要求1所述的J酸废水综合治理与资源化利用的方法，其特征在于： 所述稀释剂为选自磺化煤油、煤油、正已烷、苯、甲苯及二甲苯中的一种或多种的组合。
5.根据权利要求1所述的J酸废水综合治理与资源化利用的方法，其特征在于： 所述的水解废水中含有硫酸500～550g/L，含有硫酸钠50～100g/L。
6.根据权利要求1所述的J酸废水综合治理与资源化利用的方法，其特征在于： 所述J酸废水还包括J酸生产过程中酸析工序所产生的液氨吸水废水，对该液氨吸水废水 进行如下处理：将该液氨吸水废水使用于由2-萘酚-1-磺酸钠制备2-萘胺-1-磺酸钠的氨化 反应中。
7.一种J酸的制备方法，其采取如下合成路线：
所述方法包括对水解工序中产生的水解废水和酸析工序产生的液氨吸水废水进行处理 的步骤，
其特征在于：所述对水解工序中产生的水解废水进行处理的方法如下：
(1)水解废水总量的30%～40%使用于由2-萘胺-1-磺酸钠制备2-萘胺-1-磺酸的 酸化反应中;
(2)对剩余的水解废水进行萃取和反萃取，获得Na2SO4和萃取废液，所述萃 取废液用于J酸生产过程中的水解工序，所述萃取采用的萃取剂由络合剂 10～30wt%、稀释剂30～70wt%和磷酸三丁酯5～20wt%组成，所述络合剂为三辛胺 或三烷基叔胺或二者的组合;
所述对液氨吸水废水进行处理的方法如下：将所述液氨吸水废水使用于由2-萘酚-1- 磺酸钠制备2-萘胺-1-磺酸钠的氨化工序中。
8.根据权利要求7所述的J酸的制备方法，其特征在于：所述对水解废水进行萃 取和反萃取的步骤如下：
①一级萃取：将水解废水常温常压下与所述萃取剂按油水相比1～3：1充分混合，分层 得一级萃取相和一级萃后水;
②二级萃取、反萃取：将一级萃后水常温常压下再与所述萃取剂按油水相比1～3：1充 分混合进行二次萃取，得二级萃取相和二级萃后水，二级萃取相与一级萃取相合并得萃取相， 将该萃取相常压下与液碱加热至50～90℃后充分混合进行反萃取，液碱加入量以将pH终点值 控制在8～9为准，分层后，分出反萃液和萃取剂，萃取剂循环使用于一级萃取和二级萃取;
③反萃液处理：反萃液进行离心分离，滤液与所述二级萃后水合并得合并水;
④合并水处理：所述合并水用液碱中和至中性，过滤，滤液用结晶蒸发器浓缩结晶， 得到Na2SO4;出料滤液即为所述萃取废液。
9.根据权利要求8所述的J酸的制备方法，其特征在于：步骤④中，所述结晶蒸发器 为MVR结晶蒸发器。
10.根据权利要求7所述的J酸的制备方法，其特征在于：所述稀释剂为选自磺化煤 油、煤油、正已烷、苯、甲苯及二甲苯中的一种或多种的组合。
说明书
J酸的制备方法和J酸废水综合治理与资源化利用的方法
技术领域
本发明涉及一种J酸的制备方法，特别涉及J酸废水综合治理与资源化利用 的方法。
背景技术
J酸(7-氨基-4-羟基-2-萘磺酸)是一种重要的染料中间体，它大量地用于制 造直接染料、酸性染料和活性染料。传统J酸制备方法是：吐氏酸(2-氨基-1-萘 磺酸)在发烟硫酸中经历二磺化反应和三磺化反应，生成6-氨基-1,3,5-萘三磺酸， 随后在硫酸介质中水解脱磺化得到氨基J酸(6-氨基-1,3-萘二磺酸)，再经碱熔、 酸析制成J酸，合成路线如下：
J酸生产过程的“水解工序”排出大量强酸废水(pH<1)，其中硫酸约 500～550g/L，硫酸钠约50～100g/L，CODcr为35000mg/L左右，废水呈酱黑 色，直接排放会造成严重的污染，而且浪费大量的资源。
目前J酸水解废水处理工艺主要有膜分离法、碳化和焚烧法、树脂吸附法。 膜分离法主要缺点是各种膜的性能不稳定，膜孔易堵塞，处理成本大;采取集中 焚烧的办法处理，缺点是投资、能耗费用高，对资源没有回收利用;树脂吸附法 工艺操作条件及要求高，树脂饱和时间短，反洗频繁，且树脂价格高，装置投资 大。
此外，J酸生产过程中的“酸析工序”中会发出SO2，通常采用液氨来吸收。该 液氨吸收废水的处理方法还未见任何报道。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种J酸的制备方 法和J酸废水综合治理与资源化利用的方法。
为解决以上技术问题，本发明采取的一种技术方案是：
一种J酸废水综合治理与资源化利用的方法，J酸废水包括J酸生产过程中水 解工序所产生的水解废水，所述方法包括对水解废水进行如下处理：
(1)水解废水总量的30%～40%使用于由2-萘胺-1-磺酸钠制备2-萘胺-1-磺酸 的酸化反应中;
(2)对剩余的水解废水进行萃取和反萃取，获得Na2SO4和萃取废液，萃取废 液用于J酸生产过程中的水解工序，所述萃取采用的萃取剂由络合剂10～30wt%、 稀释剂30～70wt%和磷酸三丁酯5～20wt%组成，络合剂为三辛胺或三烷基叔胺或 二者的组合。
根据本发明的进一步实施方案：所述对水解废水进行萃取和反萃取的步骤如 下：
①一级萃取：将水解废水常温常压下与萃取剂按油水相比1～3：1充分混合，分层得 一级萃取相和一级萃后水;
②二级萃取、反萃取：将一级萃后水常温常压下再与萃取剂按油水相比1～3：1充分 混合进行二次萃取，得二级萃取相和二级萃后水，二级萃取相与一级萃取相合并得萃取相， 将该萃取相常压下与液碱加热至50～90℃后充分混合进行反萃取，液碱加入量以将pH终点 值控制在8～9为准，分层后，分出反萃液和萃取剂，萃取剂循环使用于一级萃取和二级萃 取;
③反萃液处理：反萃液进行离心分离，滤液与所述二级萃后水合并得合并水;
④合并水处理：合并水用液碱中和至中性，过滤，滤液用结晶蒸发器浓缩结晶，得 到Na2SO4;出料滤液即为所述萃取废液。
优选地，步骤④中，所述结晶蒸发器为MVR结晶蒸发器。
根据本发明，所述稀释剂可以为选自磺化煤油、煤油、正已烷、苯、甲苯及二甲苯 中的一种或多种的组合，没有特别限制。
根据一个具体方面：所述的水解废水中含有硫酸500～550g/L，含有硫酸钠50～100 g/L。
根据本发明，所述J酸废水还包括J酸生产过程中酸析工序所产生的液氨吸水废水， 对该液氨吸水废水进行如下处理：将该液氨吸水废水使用于由2-萘酚-1-磺酸钠制备2-萘 胺-1-磺酸钠的氨化反应中。
本发明对于废水综合治理的方法可以根据不同需要采用间歇操作或连续操作的方式 处理。
本发明采取的又一技术方案是：一种J酸的制备方法，其采取如下合成路线：
所述方法包括对水解工序中产生的水解废水和酸析工序产生的液氨吸水废水进行处 理的步骤，其中，对水解工序中产生的水解废水进行处理的方法如下：
(1)水解废水总量的30%～40%使用于由2-萘胺-1-磺酸钠制备2-萘胺-1-磺酸 的酸化反应中;
(2)对剩余的水解废水进行萃取和反萃取，获得Na2SO4和萃取废液，所述萃 取废液用于J酸生产过程中的水解工序，所述萃取采用的萃取剂由络合剂 10～30wt%、稀释剂30～70wt%和磷酸三丁酯5～20wt%组成，所述络合剂为三辛胺 或三烷基叔胺或二者的组合;
对液氨吸水废水进行处理的方法如下：将所述液氨吸水废水使用于由2-萘酚-1-磺酸 钠制备2-萘胺-1-磺酸钠的氨化工序中。
进一步地，所述对水解废水进行萃取和反萃取的步骤如下：
①一级萃取：将水解废水常温常压下与所述萃取剂按油水相比1～3：1充分混合，分 层得一级萃取相和一级萃后水;
②二级萃取、反萃取：将一级萃后水常温常压下再与所述萃取剂按油水相比1～3：1 充分混合进行二次萃取，得二级萃取相和二级萃后水，二级萃取相与一级萃取相合并得萃 取相，将该萃取相常压下与液碱加热至50～90℃后充分混合进行反萃取，液碱加入量以将 pH终点值控制在8～9为准，分层后，分出反萃液和萃取剂，萃取剂循环使用于一级萃取和 二级萃取;
③反萃液处理：反萃液进行离心分离，滤液与所述二级萃后水合并得合并水;
④合并水处理：所述合并水用液碱中和至中性，过滤，滤液用结晶蒸发器浓缩结晶， 得到Na2SO4;出料滤液即为所述萃取废液。
优选地，步骤④中，所述结晶蒸发器为MVR结晶蒸发器。
进一步地，所述稀释剂可以为选自磺化煤油、煤油、正已烷、苯、甲苯及二 甲苯中的一种或多种的组合。
根据本发明，上述合成路线中的各个反应步骤的具体实施过程均可参照已有 技术进行或根据公知常识内容来具体实施。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有如下优点：
本发明对于J酸生产过程中水解工序的水解废水的处理采取的是回用于J酸 生产和萃取相结合的办法，一方面，将至少30%的水解废水会用于J酸生产的特 定工序中，在降低废水的处理成本的同时减少了J酸生产用水的量，同时又不影 响J酸生产效率和产品质量;另一方面，对满足J酸生产使用后的剩余废水进行 萃取和反萃取处理，最终获得副产品Na2SO4，实现了资源化利用，在此过程中产 生的废液同样会用于J酸生产的特定工序中，在减少J酸生产用水的量的同时又 不影响J酸生产效率和产品质量。本发明方法所采取的萃取剂具有如下优点：① 萃取效率高，具有高选择性;②化学稳定性强，二次污染小;③萃取剂易于再生， 反萃率高，反萃取没有乳化现象;萃取与反萃取过程界面清晰，无溶剂夹带现象; ④萃取与反萃取操作易于进行，安全系数高，成本低。
由于采用了本发明的综合治理方法和资源化利用方法，本发明J酸的生产方 法用水成本降低、废水治理成本降低，环境污染小。