CN102603668A - 一种2-巯基苯并噻唑生产废料的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种2-巯基苯并噻唑生产废料的处理方法,包括步骤:将2-巯基苯并噻唑生产废料加热至90~95℃,之后进行固液分离,得到固形物和液体A,固形物返回促进剂M车间进行精制提纯得到产品促进剂M;液体A蒸馏分离,得馏分B和馏分C,蒸馏釜中残留物经冷却,得沥青状物质D,在蒸馏分离过程中产生的硫化氢气体用氢氧化钠溶液吸收,制得硫氢化钠溶液,再经浓缩得到硫氢化钠固体;馏分C精馏分离,得苯胺和苯并噻唑。本发明实现了2-巯基苯并噻唑生产废料的资源化处理,具有副产品种类多,产品质量好,工艺流程简单、易于操作、反应条件温和、生产成本低和符合环保要求等优点。
Description
技术领域
本发明涉及化工生产废料处理技术领域,具体涉及一种2-巯基苯并噻唑生产废料的处理方法。
背景技术
2-巯基苯并噻唑即促进剂M,既是橡胶工业重要的硫化促进剂,又是其他大多数促进剂的母体材料和中间体,经进一步合成加工后可以产出多种促进剂。2-巯基苯并噻唑产量在各种橡胶助剂中占首位,全世界每年都有几十万吨的产量,国内保守计算2012年也将有20万吨的产量。
促进剂M的常用生产方法是高压法,以二硫化碳、硫磺、苯胺为原料,先将二硫化碳和硫磺按3∶1的比例混合制成溶硫液,之后溶硫液再和苯胺按1∶1的比例投入高压反应釜中加热,当温度达到280-290℃、压力达到3.0-9.5Mpa时保持半小时即制得促进剂M。高压法反应产物是复杂的混合物,其中以促进剂M为主,促进剂M的含量为77-85%,另外还有未反应的原料、中间产物和副产物等,统称废树脂,其含量为15-23%。高压法制得的反应产物还必须经进一步精制提纯,即将促进剂M和废树脂分离,制得纯度符合要求的促进剂M。目前促进剂M的精制方法主要有酸碱法和甲苯萃取法两种。精制后除得到的产品促进剂M外,剩余的废料即本发明所指的2-巯基苯并噻唑生产废料。其中酸碱法精制得到的剩余废料的主要成分及其大约含量为:M含量≥5%,苯胺含量约2.4%,苯并噻唑≥22%,少量硫化氢,其余为难以表征的复杂杂质。甲苯萃取法精制得到的剩余废料的主要成分及其大约含量:M含量≤25%,苯胺含量约1.8%,苯并噻唑≥18%,甲苯含量2.2-2.8%,少量硫化氢,其余为难以表征的复杂杂质。按国内保守估计2012年将生产20万吨的促进剂M计算,将会产生4.6万吨的2-巯基苯并噻唑生产废料。
2-巯基苯并噻唑生产废料中的主要成分M、甲苯、苯胺、苯并噻唑等,这些残留物大都不能自然降解,而且危险,在环保名册里被列为危废,大量M废渣既危险,又污染环境,成为环保难题。目前处理2-巯基苯并噻唑生产废料有以下方法:一、直接用作底档防水卷材或混凝土模具隔离剂,其缺点是有害成分没有得到处理,用户使用后有害物质会长期扩散,污染环境、危害人体健康;二、用作锅炉烧火油或高炉封口材料,这种处理方法其实是进行直接烧掉,对大气又造成了污染。最重要的是以上两种处理方法都是对2-巯基苯并噻唑生产废料的简单和低价值的利用,所以导致目前2-巯基苯并噻唑生产废料的售价一直不高,历史最高值也不过1200元/吨。因此,开发一种2-巯基苯并噻唑生产废料的资源化处理方法,以增加产品的附加值,提高经济效益,有效降低环境污染,是目前急需解决的一个难题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种2-巯基苯并噻唑生产废料的处理方法。
为了实现以上目的,本发明所采用的技术方案是:一种2-巯基苯并噻唑生产废料的处理方法,包括以下步骤:
(1)固液分离:将2-巯基苯并噻唑生产废料加热至90~95℃,之后放入离心机中进行固液分离,得到固形物和液体A,所述固形物返回促进剂M车间进行精制提纯,得到产品促进剂M;
(2)液体蒸馏:将所述液体A加入蒸馏塔的蒸馏釜中进行蒸馏分离,控制蒸馏塔内真空度为0.07Mpa以上;蒸馏塔的塔顶温度为60~115℃,所得馏分收集,为馏分B,蒸馏塔的塔顶温度为115~190℃,收集所得馏分,得馏分C,塔顶温度开始降低且无馏分流出时停止蒸馏,打开放料口放出蒸馏釜中残留物,所述残留物经冷却,得沥青状物质D;在蒸馏分离过程中产生的硫化氢气体用氢氧化钠溶液吸收,制得硫氢化钠溶液,再经浓缩得到硫氢化钠固体;
(3)精馏处理:所述馏分C为苯胺和苯并噻唑的混和物,将所述馏分C加入精馏塔的精馏釜中进行精馏分离,控制精馏塔内真空度为0.07Mpa以上;精馏塔的塔顶温度为175~180℃,所得馏分收集,得到苯胺,精馏塔的塔顶温度为180~190℃,所得馏分收集,得到苯并噻唑,塔顶温度开始降低且无馏分流出时停止精馏。
本发明提供的2-巯基苯并噻唑生产废料的处理方法得到的馏分B为甲苯和水的混合物或水,当2-巯基苯并噻唑生产废料为酸碱法精制得到的剩余废料时,馏分B为水,当2-巯基苯并噻唑生产废料为甲苯萃取法精制得到的剩余废料时,馏分B为甲苯和水的混合物。馏分B为甲苯和水的混合物时,馏分B经静置,自然分层,可分离出甲苯。得到的沥青状物质D软化点在220℃以上,其中的有害成分及残留M已被碳化,其化学性质稳定,为黑色无刺激性气味且对环境无危害的一般废料,可做为一种改性树脂被树脂生产企业使用,还可以提炼出燃料油也能产生很好的经济效益。得到的苯胺的纯度大于99.5%,苯并噻唑的纯度大于98%,可直接销售。
本发明提供的2-巯基苯并噻唑生产废料的处理方法具有以下优点:一、环保贡献大,通过将2-巯基苯并噻唑生产废料中的各种有毒有害、易挥发的物质提取出来,使2-巯基苯并噻唑生产废料不再对环境产生危害,从根本上解决了2-巯基苯并噻唑生产废料的环境污染难题;且在整个处理过程中,没有废水、废气产生,避免了二次环境污染;二、节约资源,2-巯基苯并噻唑生产废料中的约45%左右的物质都变成了有用的产品,大大节约了生产资源;三、经济效益好,产品附加值高,采用本发明提供的2-巯基苯并噻唑生产废料的处理方法处理后,2-巯基苯并噻唑生产废料的产值扩大至原来的六倍以上,得到的产品促进剂M、甲苯、苯胺、苯并噻唑、硫氢化钠,都是重要的化工原料,经济价值高。
本发明实现了2-巯基苯并噻唑生产废料的资源化处理,并且具有副产品种类多,产品质量好,工艺流程简单、设备投资少、易于操作、反应条件温和、生产成本低和符合环保要求等优点。本发明具有良好的经济效益、环境效益和社会效益,适合工业生产推广,具有广阔的应用前景。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供的2-巯基苯并噻唑生产废料的处理方法,其中的2-巯基苯并噻唑生产废料为酸碱法精制得到的剩余废料,包括以下步骤:
(1)固液分离:取200kg的2-巯基苯并噻唑生产废料,用蒸汽加热至90℃,之后放入离心机中进行固液分离,得到固形物64kg和126kg的液体A,固形物返回促进剂M车间进行精制提纯,得到40kg的产品促进剂M;
(2)液体蒸馏:将液体A加入蒸馏塔的蒸馏釜中进行蒸馏分离,控制蒸馏塔内真空度为0.07Mpa;蒸馏塔的塔顶温度为60~115℃,所得馏分为水,蒸馏塔的塔顶温度为115~190℃,收集所得馏分,得馏分C,共49.6kg,为苯胺和苯并噻唑的混和物,塔顶温度开始降低且无馏分流出时停止蒸馏,打开放料口放出蒸馏釜中残留物,残留物经冷却,得沥青状物质D;在蒸馏分离过程中产生的硫化氢气体用氢氧化钠溶液吸收,制得硫氢化钠溶液,再经浓缩得到硫氢化钠固体10.8kg;
(3)精馏处理:将馏分C加入精馏塔的精馏釜中进行精馏分离,控制精馏塔内真空度为0.07Mpa;精馏塔的塔顶温度为175~180℃,所得馏分收集,得到苯胺,精馏塔的塔顶温度为180~190℃,所得馏分收集,得到苯并噻唑,塔顶温度开始降低且无馏分流出时停止精馏。得到的苯胺重4.8kg,纯度为99.5%。得到的苯并噻唑重44kg,纯度为99%。
实施例2
本实施例提供的2-巯基苯并噻唑生产废料的处理方法,其中的2-巯基苯并噻唑生产废料为甲苯萃取法精制得到的剩余废料,包括以下步骤:
(1)固液分离:取200kg的2-巯基苯并噻唑生产废料,用蒸汽加热至95℃,之后放入离心机中进行固液分离,得到固形物65kg和125kg的液体A,固形物返回促进剂M车间进行精制提纯,得到42kg的产品促进剂M;
(2)液体蒸馏:将液体A加入蒸馏塔的蒸馏釜中进行蒸馏分离,控制蒸馏塔内真空度为0.07Mpa;蒸馏塔的塔顶温度为60~115℃,所得馏分收集,得馏分B,共10kg,为甲苯和水的混合物,蒸馏塔的塔顶温度为115~190℃,收集所得馏分,得馏分C,共40kg,为苯胺和苯并噻唑的混和物,塔顶温度开始降低且无馏分流出时停止蒸馏,打开放料口放出蒸馏釜中残留物,残留物经冷却,得沥青状物质D;在蒸馏分离过程中产生的硫化氢气体用氢氧化钠溶液吸收,制得硫氢化钠溶液,再经浓缩得到硫氢化钠固体11kg;
(3)精馏处理:将馏分C加入精馏塔的精馏釜中进行精馏分离,控制精馏塔内真空度为0.07Mpa;精馏塔的塔顶温度为175~180℃,所得馏分收集,得到苯胺,精馏塔的塔顶温度为180~190℃,所得馏分收集,得到苯并噻唑,塔顶温度开始降低且无馏分流出时停止精馏。得到的苯胺重3.6kg,纯度为99.6%。得到的苯并噻唑重36.4kg,纯度为98.6%。步骤(2)中的馏分B经静置分层,从中分离出甲苯,得甲苯5kg。
Claims (3)
1.一种2-巯基苯并噻唑生产废料的处理方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)固液分离:将2-巯基苯并噻唑生产废料加热至90~95℃,之后放入离心机中进行固液分离,得到固形物和液体A,所述固形物返回促进剂M车间进行精制提纯,得到产品促进剂M;
(2)液体蒸馏:将所述液体A加入蒸馏塔的蒸馏釜中进行蒸馏分离,控制蒸馏塔内真空度为0.07Mpa以上;蒸馏塔的塔顶温度为60~115℃,所得馏分收集,为馏分B,蒸馏塔的塔顶温度为115~190℃,收集所得馏分,得馏分C,塔顶温度开始降低且无馏分流出时停止蒸馏,打开放料口放出蒸馏釜中残留物,所述残留物经冷却,得沥青状物质D;在蒸馏分离过程中产生的硫化氢气体用氢氧化钠溶液吸收,制得硫氢化钠溶液,再经浓缩得到硫氢化钠固体;
(3)精馏处理:所述馏分C为苯胺和苯并噻唑的混和物,将所述馏分C加入精馏塔的精馏釜中进行精馏分离,控制精馏塔内真空度为0.07Mpa以上;精馏塔的塔顶温度为175~180℃,所得馏分收集,得到苯胺,精馏塔的塔顶温度为180~190℃,所得馏分收集,得到苯并噻唑,塔顶温度开始降低且无馏分流出时停止精馏。
2.根据权利要求1所述的2-巯基苯并噻唑生产废料的处理方法,其特征在于,得到的苯胺的纯度大于99.5%。
3.根据权利要求1所述的2-巯基苯并噻唑生产废料的处理方法,其特征在于,得到的苯并噻唑的纯度大于98%。
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