甲哌鎓生產廢液的處理方法及效益分析

嚴勇 魏慶良 于洪聲 歐陽文恒

摘 要：在甲哌鎓的生產過程中會產生一定量的母液，而該母液在循環使用一定時期后將作為廢液處置。本文將對此類廢液進行處理，提取出其中的甲哌鎓作為產品，并同時減少廢液數量。通過一系列的處理之后，能得到含量高于96%的甲哌鎓產品，廢液量可減少80%以上，該項研究對甲哌鎓的進一步產能提升和綠色生產具有重要的推動意義。

前言：

廢液中主要成分為甲哌鎓、哌啶鹽、氯化鈉、甲醇等，之所以成為廢液，根本原因是其中含水量較多，而廢液中成分皆極易溶于水，在水分增加至一定限度時將形成多元混合體系，而且該體系中固含量較高，任一種物質在水中的依附作用都較強，分離非常困難。

1 廢液處理方法

將2t廢液泵至蒸餾釜中，另加入1t甲醇，升溫蒸餾甲醇，將前段餾液50㎏單獨收集，其余約1.5t餾液集中收集進入甲醇精餾塔，余料降溫后放入不銹鋼槽車中進行密封，48h或物料中心溫度低于30℃時進行離心操作，得濾液①和濾餅①，濾液①泵回蒸餾釜。向泵入濾液①后的蒸餾釜中加入濾液① 重量的高位甲醇，重復上述上述操作，離心后得濾液②和濾餅②，濾液②泵入合成釜中，向合成釜中通入一氯甲烷，控制溫度和壓力，之后再向合成釜中加入配置好的甲醇鈉-甲醇溶液，當pH達中性后完成反應，經離心脫鹽并蒸餾部分甲醇、降溫，離心得濾液③和濾餅③。將濾液③蒸餾，餾液精餾后用于生產，殘液作為最終廢液，冷卻后為固態，作固廢處理，平均每噸廢液產生固廢約120㎏，占比約12%。向蒸餾釜中加入1200L精甲醇，2500㎏濾餅混合物（濾餅①、濾餅②、濾餅③），升溫至回流1h，再蒸出325L甲醇，降溫，經離心后得濾液和濾餅，濾液作為新母液進行生產使用，濾餅即甲哌鎓產品。

2 條件考察

在廢液處理過程中，殘余液過少，產品及其他物質析出量較多，但殘余液粘度劇增，離心困難。當廢液蒸餾量小于25%時，所得產品質量呈上升趨勢，大于25%時產品質量呈下降趨勢，為廢液蒸餾量25%為佳（見圖1）。甲醇加入量低于廢液量50%時，廢液中水分減少不夠明顯，高于50%時廢液中水分幾乎無變化，為此選擇添加甲醇量為廢液量50%為佳（見圖2）。甲哌鎓在甲醇中的溶解度比其他物質小，純化時甲醇量低于35%時析出產品呈急劇上升趨勢，但質量不高，離心困難，高于35%時產品析出相對平穩，但后續處理繁瑣，為此選用35%甲醇（見圖3）。

3 結論

因為甲醇與水的結構只差一個甲基，極性差別較小，所以與水的作用力強度接近。從熱力學上說，混合焓接近于零，混合熵接近于理想混合，所以與水形成的是接近理想的溶液，偏離拉烏爾定律的程度較小。其沸點的變化是單調的，雖然不能共沸，但在蒸餾甲醇的同時會有一部分水隨甲醇餾出，起到除水的目的，從而使得甲哌鎓產品能有效地從甲醇中析出。

（1）方法

綜合上述結果，廢液適宜的處理方法為：添加甲醇量為廢液重量的50%；蒸餾廢液量為廢液比重的25%，純化過程中添加甲醇的量為甲哌鎓粗品的35%。

（2）成效

上述方法能從甲哌鎓廢液中提取出含量96%以上的甲哌鎓產品，廢液量減少80%以上，該方法不但將廢液中的產品有效地提取出來作為產品使用，而且有效降低廢液的處理成本，對公司進一步的產能升級提供有力保障。

4 效益分析

本階段采用上述方法處理廢液近60t，提取甲哌鎓產品近15t，產品質量可靠，可作為原藥產品使用或讓步接收使用。

（1）創收：

A、按2018年甲哌鎓原藥產品批發價11萬元/t計算，本階段處理廢液所得甲哌鎓產品價值為：11×15=165（萬元）；

B、按照固廢處理標準，處理1t固廢大約需0.6萬元，本階段廢液處理成本高達0.6×60=36（萬元）；與此同時回收了大量含水甲醇，經精餾后得精甲醇，可用于生產。

（2）消耗

A、處理1t廢液費用約0.06萬元，本階段處理廢液成本為：0.06×60=3.6（萬元）；

B、而今廢液處置量不足7.2t，僅需4.3萬元。

綜上，本階段處理60t甲哌鎓廢液總創收為：165（萬元）+36（萬元）-3.6（萬元）-4.3（萬元）=193.1（萬元）

5 結語

近年，植物生長調節劑逐步得到廣大民眾的認同，同時也引起諸多專家的關注，在甲哌鎓生產及廢液處理上有更先進的技術，但我公司處理該類廢液的方法是我們自己經過反復試驗、測算所得，適合我公司目前的生產經營狀況，希望今后能得到廣大技術工作者和兄弟廠家協作與指導，共同提高甲哌鎓的合成技術及廢液處理技術，真正做到綠色生產。