探究己二酸的生產(chǎn)工藝優(yōu)化及污染物處理方式

甄賀輝

(開灤能源化工股份有限公司， 河北 唐山 063018)

探究己二酸的生產(chǎn)工藝優(yōu)化及污染物處理方式

甄賀輝

(開灤能源化工股份有限公司， 河北 唐山 063018)

本文從生產(chǎn)己二酸工藝的特點出發(fā)，簡述生產(chǎn)己二酸過程中所產(chǎn)生的廢氣污染物的主要原因，同時分析合理的處理、改良和優(yōu)化方式，并通過對己二酸生產(chǎn)工藝中產(chǎn)生的廢水廢氣加以利用，進行二次回收，使己二酸在生產(chǎn)工藝過程中排放污染物的數(shù)量大大降低。

己二酸；生產(chǎn)工藝；污染物處理；

1 己二酸的生產(chǎn)工藝簡介

早在19世紀(jì)30年代，由美國的杜邦公司使用苯酚與氫相結(jié)合形成了乙醇，但要想滿足對己二酸工業(yè)化的技術(shù)生產(chǎn)要求，就需要通過硝酸氧化來實現(xiàn)理想效果。直到在20世紀(jì)60年代中逐漸對工業(yè)科技的不斷改變及完善，通過應(yīng)用空氣氧化環(huán)己烷的方式來生產(chǎn)出環(huán)己酮和環(huán)己醇的化學(xué)成品，這種化學(xué)成品被稱之為“酮油”，之后應(yīng)用空氣氧化酮油進行加工合成產(chǎn)生己二酸。

日本相關(guān)的技術(shù)人員近年來對相關(guān)工藝技術(shù)的開發(fā)研制出了新式的方法，其采用獨特的化學(xué)藥劑和氫進行有效結(jié)合形成己二酸。因為硝酸氧化生產(chǎn)方法會產(chǎn)生大量的污染物，在近幾年來日本與我們國家的相關(guān)技術(shù)人員進行調(diào)查探索后，研制出了應(yīng)用雙氧水氧化環(huán)乙烯對己二酸直接生產(chǎn)的技術(shù)生產(chǎn)工藝。為了能使需要的原材料來源擴大化發(fā)展，相關(guān)部門正在對新的生產(chǎn)技術(shù)工藝進行分析并進行實驗來完成新的生產(chǎn)工藝。因為傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝所需要的原材料都是不可再生資源的石化燃料，因此原材料的資源是有限的，不利于己二酸的長期生產(chǎn)。

2 己二酸傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝的優(yōu)化改進

因為原材料使用量的限制，人們更需要研制出能使用其他原材料對己二酸生產(chǎn)工藝同樣有效的新生產(chǎn)工藝。為了能保證己二酸生產(chǎn)工藝的持續(xù)發(fā)展，人們目前對以葡萄糖為原材料的生物催化方式來合成己二酸進行研究并將其優(yōu)化，其中有硼酸催化氧化法、鈷鹽催化氧化法、無催化劑氧化法、酮油氧化值己二酸及苯部分氫化環(huán)乙醇硝酸氧化法等等。以上幾種工藝具有的特點有：生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量較好，純度較高，并且副產(chǎn)品少，環(huán)己烷是唯一產(chǎn)出的副產(chǎn)品，但也可以加以利用，將其進行二次回收，作為化學(xué)產(chǎn)品中的可銷售物質(zhì)。而且還擁有環(huán)保的優(yōu)勢，并且不會對生產(chǎn)設(shè)備造成腐蝕的影響，生產(chǎn)工藝過程中更不會存在設(shè)備中產(chǎn)生污垢、造成堵塞影響生產(chǎn)質(zhì)量，也因此很少會在生產(chǎn)過程當(dāng)中出現(xiàn)事故。同時，使用過程中消耗能源大大降低，節(jié)省了生產(chǎn)成本。

3 己二酸排出的廢水廢氣的處理方法

在己二酸生產(chǎn)工藝過程當(dāng)中，會產(chǎn)生三種污染物：一種是醇酮氧化對己二酸進行合成的過程中所產(chǎn)生的廢水，另一種是在醇酮進行合成時候產(chǎn)生的廢液，還有一種就是在硝酸氧化酮油的過程中所產(chǎn)生的氧化氮等廢氣。

3.1 回收廢水中所含的有機物質(zhì)

在環(huán)己烷空氣氧化合成酮油的過程當(dāng)中會產(chǎn)生一些有積累的酸性副產(chǎn)物，利用水對其混合物進行清理時所排出的廢水，被稱之為BI水。其中百分之十七到百分之十八之間的含有質(zhì)量分率有機物質(zhì)，尤其是己酸過氧化氫，如果可以研制出能將其加工合成己二酸的技術(shù)工藝或者將其進行二次回收利用都能在環(huán)境污染程度上大大降低，以及減小排放的成本消耗，而且還能獲得可以使用的有機物，將資源進行充分的利用，使經(jīng)濟收益和對社會的貢獻在某種程度有明顯的提高。將BI廢水進行蒸餾方法的應(yīng)用后所排放出的成分中己酸過氧化氫能通過鈷鹽催化、加熱及分解等一系列的操作后生產(chǎn)郵己醛與羥己酸，之后到相應(yīng)的溫度下通過氧化、蒸餾、冷卻等工藝后便可繼續(xù)進行加工合成己二酸。最終的調(diào)查結(jié)果表明，在BI水進行處理之前，通過一定的方式能在其中提取獲得微量的己二酸，之后將提取過己二酸所剩下的廢水運用其他適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM行處理。

3.2 如何對廢氣進行處理

硝酸氧化酮油的過程當(dāng)中從反射傳感器排放多種氣體，這些氣體會先進入到吸收塔進行二次回收處理，篩選出擁有可利用價值的氣體進行回收存于下次使用。而一氧化二氮是在吸收塔排除的廢氣中的主要氣體。在每次進行己二酸的生產(chǎn)過程中，一摩爾的己二酸就會產(chǎn)生出0.8左右的一氧化二氮，而一氧化二氮是一種潛在空氣中導(dǎo)致溫室效應(yīng)及臭氧層逐漸減少的氣體。一氧化二氮使全球變暖的作用是接近于二氧化碳的三百一十倍。而己二酸裝置中一氧化二氮尾氣的排放數(shù)量占據(jù)全球排放量的百分之十。旭化成公司在2000年至今保守計算來看，在己二酸的生產(chǎn)裝置中使用該公司的分解方法，一氧化二氮的排放數(shù)量降低了百分之九十左右。利用交換器對反應(yīng)放出的熱量進行回收后，再使氣體送入第二級吸收塔內(nèi)，從一氧化二氮回收硝酸。由于這種方法能多回收百分之二十的硝酸，并且不需要消耗催化劑，能量消耗降低，也因此而降低了操作的費用。

4 結(jié)語

在近年來對己二酸的生產(chǎn)工藝研制出了多種改進方式，對其中生產(chǎn)工藝中所產(chǎn)出的污染物也進行了相關(guān)的開發(fā)及對傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝的優(yōu)化。當(dāng)然不會只使用一種工藝路線來生產(chǎn)己二酸，因為開發(fā)新型工藝技術(shù)及對傳統(tǒng)工藝技術(shù)進行改進與優(yōu)化都是必不可少的。

[1]楊彥松,蹇建,游奎一,羅和安.合成己二酸工藝研究進展[J].化工進展,2013,(11):55-57.

[2]劉巧茹,李興武,郝成君,胡小明,白素貞,張麗.己二酸的合成工藝研究進展[J].化工時刊,2008,(04):44-47.