甲哌鎓生產(chǎn)廢液的處理方法及效益分析

嚴(yán)勇 魏慶良 于洪聲 歐陽文恒

摘 要：在甲哌鎓的生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生一定量的母液，而該母液在循環(huán)使用一定時(shí)期后將作為廢液處置。本文將對此類廢液進(jìn)行處理，提取出其中的甲哌鎓作為產(chǎn)品，并同時(shí)減少廢液數(shù)量。通過一系列的處理之后，能得到含量高于96%的甲哌鎓產(chǎn)品，廢液量可減少80%以上，該項(xiàng)研究對甲哌鎓的進(jìn)一步產(chǎn)能提升和綠色生產(chǎn)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(shí)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(zhì)在水中的依附作用都較強(qiáng)，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(dú)收集，其余約1.5t餾液集中收集進(jìn)入甲醇精餾塔，余料降溫后放入不銹鋼槽車中進(jìn)行密封，48h或物料中心溫度低于30℃時(shí)進(jìn)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(fù)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(dāng)pH達(dá)中性后完成反應(yīng)，經(jīng)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(chǎn)，殘液作為最終廢液，冷卻后為固態(tài)，作固廢處理，平均每噸廢液產(chǎn)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(jīng)離心后得濾液和濾餅，濾液作為新母液進(jìn)行生產(chǎn)使用，濾餅即甲哌鎓產(chǎn)品。

2 條件考察

在廢液處理過程中，殘余液過少，產(chǎn)品及其他物質(zhì)析出量較多，但殘余液粘度劇增，離心困難。當(dāng)廢液蒸餾量小于25%時(shí)，所得產(chǎn)品質(zhì)量呈上升趨勢，大于25%時(shí)產(chǎn)品質(zhì)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(shí)，廢液中水分減少不夠明顯，高于50%時(shí)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(zhì)小，純化時(shí)甲醇量低于35%時(shí)析出產(chǎn)品呈急劇上升趨勢，但質(zhì)量不高，離心困難，高于35%時(shí)產(chǎn)品析出相對平穩(wěn)，但后續(xù)處理繁瑣，為此選用35%甲醇（見圖3）。

3 結(jié)論

因?yàn)榧状寂c水的結(jié)構(gòu)只差一個甲基，極性差別較小，所以與水的作用力強(qiáng)度接近。從熱力學(xué)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(diǎn)的變化是單調(diào)的，雖然不能共沸，但在蒸餾甲醇的同時(shí)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(chǎn)品能有效地從甲醇中析出。

（1）方法

綜合上述結(jié)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(chǎn)品，廢液量減少80%以上，該方法不但將廢液中的產(chǎn)品有效地提取出來作為產(chǎn)品使用，而且有效降低廢液的處理成本，對公司進(jìn)一步的產(chǎn)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(chǎn)品近15t，產(chǎn)品質(zhì)量可靠，可作為原藥產(chǎn)品使用或讓步接收使用。

（1）創(chuàng)收：

A、按2018年甲哌鎓原藥產(chǎn)品批發(fā)價(jià)11萬元/t計(jì)算，本階段處理廢液所得甲哌鎓產(chǎn)品價(jià)值為：11×15=165（萬元）；

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

（2）消耗

A、處理1t廢液費(fèi)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(chuàng)收為：165（萬元）+36（萬元）-3.6（萬元）-4.3（萬元）=193.1（萬元）

5 結(jié)語

近年，植物生長調(diào)節(jié)劑逐步得到廣大民眾的認(rèn)同，同時(shí)也引起諸多專家的關(guān)注，在甲哌鎓生產(chǎn)及廢液處理上有更先進(jìn)的技術(shù)，但我公司處理該類廢液的方法是我們自己經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)、測算所得，適合我公司目前的生產(chǎn)經(jīng)營狀況，希望今后能得到廣大技術(shù)工作者和兄弟廠家協(xié)作與指導(dǎo)，共同提高甲哌鎓的合成技術(shù)及廢液處理技術(shù)，真正做到綠色生產(chǎn)。