1、ABL 副产品的综合利用摘 要:本文简要介绍了 ABL 生产中副产品的综合利用方法,通过精馏、水解的方式将回收的有水甲苯及无水甲苯进行综合利用,同时通过调节回收磷酸盐溶液 PH 值的方法实现了磷酸盐的综合利用,达到了节能减排、保护环境降低成本的目的。 关键词:ABL 精馏 水解 磷酸盐 甲苯 -乙酰基-丁内酯(-acetyl-butyroactone ABL)既是重要的有机化工原料,也是制备维生素 B1 的重要中间体1。国内对 ABL的合成主要有两种方法, (1) 以 -丁内酯和乙酸乙酯为原料, (2) 以乙酰乙酸乙酯和环氧乙烷为原料2。 我公司采用以 -丁内酯和乙酸乙酯为原料,在金属钠的作用
2、下进行反应,然后使用磷酸中和,最后粗品精馏的工艺生产 ABL。此工艺过程简单易行,原料易得,但在实际生产过程中产生较多的副产品,主要是回收的甲苯及磷酸盐,造成了较大的环保和副产品处理压力。 反应方程式: 酰化工序: 酸化工序3,4: 根据副产物的性质及特点,我公司进行了一系列的试验,找到了经济适用的处理方法: 一、甲苯的处理 生产中产生的废甲苯有两种,一种为酸化前回收的不含水的无水甲苯(甲苯含量 60%65%) ,另一种为酸化后含一定水分的有水甲苯(甲苯含量约 90%) ,根据甲苯的不同,我们进行了一系列的验证,经过验证,找到了如下的处理方法: 1.无水甲苯 1.1 操作方法 将无水甲苯转移到
3、 ABL 成品精馏设备,通过成品精馏塔进行精馏,调节回流比大约在出料:回流=1:35 的范围内,回收 85以下的馏分,此段馏分主要为未反应的乙酸乙酯及反应产生的乙醇,还有少量夹带的甲苯,此步回收的物料可作为溶剂使用。维持回流比,收集 85105的馏分,此段主要为甲苯及少量乙酸乙酯及乙醇,物料收集后并入下一批精馏物料。物料温度升高到 105后,调整回流比到出料:回流=3:1,进行蒸馏,得到的甲苯即为可以正常循环使用的甲苯。 1.2 结果检验 从检验结果分析,经过精馏后可以将将绝大部分反应产物乙醇去除,经过后续小试、中试验证,回收的甲苯完全可以达到生产要求。 2.有水甲苯 2.1 操作方法 有水甲
4、苯有两种处理方式,其一为采用与无水甲苯类似的精馏工艺,其二为将甲苯在碱性条件下进行水解。具体操作方法为: 2.1.1 精馏法 将有水甲苯转移到 ABL 成品精馏设备,通过成品精馏塔进行精馏,调节回流比大约在出料:回流=1:35 的范围内,收集 85105的馏分,物料收集后并入下一批精馏物料。物料温度升高到 105后,调整回流比到出料:回流=3:1,进行蒸馏,得到的甲苯即为可以正常循环使用的甲苯。 回收物料检验: 2.1.2 水解法 将有水甲苯转移到反应釜中,按照有水甲苯:液碱=7:1 的比例加入30%的液碱,升温到回流,保持回流状态下反应约 4 小时,降低温度到常温。分三次分别加入甲苯重量的
5、15%、10%、10%水,每次加水后搅拌 30分钟,前两次搅拌后静置 30 分钟,最后一次静置 1.5 小时,经过三次水洗后的甲苯经无水硫酸钠干燥后即可循环使用。 回收物料检验: 2.2 结果分析 通过两种方法回收的甲苯经过小试及中试的验证,都能达到酰化循环使用的要求,精馏法能耗较高但基本不产生废物;水解法能耗低,甲苯回收率高,但处理过程中间会产生部分废水,增加了环保压力,经过综合考虑,笔者认为,精馏法的综合效益优于水解法。 二、磷酸盐的处理 生产中产生的磷酸盐主要是磷酸二氢钠,将酸化工序分离出的水相物料用 30%液碱调节 PH 值到 8.5 左右,降温,过滤即可得到十二水合磷酸氢二钠;用 3
6、0%液碱调节 PH 值到 11.5 左右,降温,过滤即可得到十二水合磷酸氢三钠。十二水合磷酸氢二钠及十二水合磷酸氢三钠分别在150及 400条件下恒温 2 小时,即可得到无水磷酸氢二钠及无水磷酸氢三钠。 三、结论 ABL 生产中产生的有水甲苯、无水甲苯、磷酸盐溶液等副产品均可通过后续工序进行处理。回收甲苯通过精馏或水解的方式可以实现甲苯的循环使用,从而大大降低原料甲苯的消耗,降低了生产成本,减少了处理大量副产溶剂的工作。副产的磷酸盐也可通过中和的方式进行处理,得到副产磷酸氢二钠或磷酸三钠,处理后减少了副产磷酸盐的处理费用,在生产中取得了非常好的经济效益和社会效益。 参考文献 1Asghari S ,Mohammadi L. Tetrahedron,2006,47(25):4297. 2 张思规主编 实用精细化学品手册. 有机卷 北京;化学工业出版社 3日本特许公报,昭 45-9538. 4日本特许公报,昭 58-99473.