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(kāi)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(kāi)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(diǎn)出發(fā)，簡(jiǎn)述生產(chǎn)己二酸過(guò)程中所產(chǎn)生的廢氣污染物的主要原因，同時(shí)分析合理的處理、改良和優(yōu)化方式，并通過(guò)對(duì)己二酸生產(chǎn)工藝中產(chǎn)生的廢水廢氣加以利用，進(jìn)行二次回收，使己二酸在生產(chǎn)工藝過(guò)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(jiǎn)介

早在19世紀(jì)30年代，由美國(guó)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(duì)己二酸工業(yè)化的技術(shù)生產(chǎn)要求，就需要通過(guò)硝酸氧化來(lái)實(shí)現(xiàn)理想效果。直到在20世紀(jì)60年代中逐漸對(duì)工業(yè)科技的不斷改變及完善，通過(guò)應(yīng)用空氣氧化環(huán)己烷的方式來(lái)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(chēng)之為“酮油”，之后應(yīng)用空氣氧化酮油進(jìn)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(lái)對(duì)相關(guān)工藝技術(shù)的開(kāi)發(fā)研制出了新式的方法，其采用獨(dú)特的化學(xué)藥劑和氫進(jìn)行有效結(jié)合形成己二酸。因?yàn)橄跛嵫趸a(chǎn)方法會(huì)產(chǎn)生大量的污染物，在近幾年來(lái)日本與我們國(guó)家的相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行調(diào)查探索后，研制出了應(yīng)用雙氧水氧化環(huán)乙烯對(duì)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(lái)源擴(kuò)大化發(fā)展，相關(guān)部門(mén)正在對(duì)新的生產(chǎn)技術(shù)工藝進(jìn)行分析并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來(lái)完成新的生產(chǎn)工藝。因?yàn)閭鹘y(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(zhǎng)期生產(chǎn)。

2 己二酸傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝的優(yōu)化改進(jìn)

因?yàn)樵牧鲜褂昧康南拗疲藗兏枰兄瞥瞿苁褂闷渌牧蠈?duì)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(duì)以葡萄糖為原材料的生物催化方式來(lái)合成己二酸進(jìn)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(wú)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(diǎn)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(jìn)行二次回收，作為化學(xué)產(chǎn)品中的可銷(xiāo)售物質(zhì)。而且還擁有環(huán)保的優(yōu)勢(shì)，并且不會(huì)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備造成腐蝕的影響，生產(chǎn)工藝過(guò)程中更不會(huì)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(huì)在生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中出現(xiàn)事故。同時(shí)，使用過(guò)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(guò)程當(dāng)中，會(huì)產(chǎn)生三種污染物：一種是醇酮氧化對(duì)己二酸進(jìn)行合成的過(guò)程中所產(chǎn)生的廢水，另一種是在醇酮進(jìn)行合成時(shí)候產(chǎn)生的廢液，還有一種就是在硝酸氧化酮油的過(guò)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(jī)物質(zhì)

在環(huán)己烷空氣氧化合成酮油的過(guò)程當(dāng)中會(huì)產(chǎn)生一些有積累的酸性副產(chǎn)物，利用水對(duì)其混合物進(jìn)行清理時(shí)所排出的廢水，被稱(chēng)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(jī)物質(zhì)，尤其是己酸過(guò)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(jìn)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(jī)物，將資源進(jìn)行充分的利用，使經(jīng)濟(jì)收益和對(duì)社會(huì)的貢獻(xiàn)在某種程度有明顯的提高。將BI廢水進(jìn)行蒸餾方法的應(yīng)用后所排放出的成分中己酸過(guò)氧化氫能通過(guò)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(guò)氧化、蒸餾、冷卻等工藝后便可繼續(xù)進(jìn)行加工合成己二酸。最終的調(diào)查結(jié)果表明，在BI水進(jìn)行處理之前，通過(guò)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(guò)己二酸所剩下的廢水運(yùn)用其他適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行處理。

3.2 如何對(duì)廢氣進(jìn)行處理

硝酸氧化酮油的過(guò)程當(dāng)中從反射傳感器排放多種氣體，這些氣體會(huì)先進(jìn)入到吸收塔進(jìn)行二次回收處理，篩選出擁有可利用價(jià)值的氣體進(jìn)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?dú)怏w。在每次進(jìn)行己二酸的生產(chǎn)過(guò)程中，一摩爾的己二酸就會(huì)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(jì)算來(lái)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(duì)反應(yīng)放出的熱量進(jìn)行回收后，再使氣體送入第二級(jí)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(fèi)用。

4 結(jié)語(yǔ)

在近年來(lái)對(duì)己二酸的生產(chǎn)工藝研制出了多種改進(jìn)方式，對(duì)其中生產(chǎn)工藝中所產(chǎn)出的污染物也進(jìn)行了相關(guān)的開(kāi)發(fā)及對(duì)傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝的優(yōu)化。當(dāng)然不會(huì)只使用一種工藝路線來(lái)生產(chǎn)己二酸，因?yàn)殚_(kāi)發(fā)新型工藝技術(shù)及對(duì)傳統(tǒng)工藝技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)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(jìn)展[J].化工進(jìn)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(jìn)展[J].化工時(shí)刊,2008,(04):44-47.