CN117866006A - 一种生产十六烷基磷酸酯钾盐的固废回收处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于精细化工技术领域，具体涉及一种五氧化二磷法生产十六烷基磷酸酯钾盐的固废回收处理方法。将五氧化二磷法生产十六烷基磷酸酯钾盐的固废经降解获得产物和原料，进而固废得以回收利用。本发明的回收处理方法还未见报道，通过简单的处理方法和廉价的处理原料可以将二酯降解为产品单酯钾盐，并可将原料十六醇一同回收，避免浪费，而且能够减少固废的产生，在降低成本的同时更有利于环境保护。
Description
技术领域
本发明属于精细化工技术领域，具体涉及一种五氧化二磷法生产十六烷基磷酸酯钾盐的固废回收处理方法。
背景技术
十六烷基磷酸单酯是一种重要的表面活性剂，具有良好的乳化性能，且与皮肤具有良好的兼容性和低刺激性，广泛应用于日化用品中，市场需求量巨大。市场上现有的十六烷基磷酸单酯钾盐的生产工艺主要采用五氧化二磷法，此方法不可避免的会生成大量的二酯钾盐杂质，精制后，二酯转变为固废。此二酯固废量大，如不回收利用会造成原料十六醇的浪费，同时也带来了很大的环保压力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种五氧化二磷法生产十六烷基磷酸酯钾盐的固废回收处理方法。
为实现上述目的，本发明采用技术方案为：
一种五氧化二磷法生产十六烷基磷酸酯钾盐的固废回收处理方法，将五氧化二磷法生产十六烷基磷酸酯钾盐的固废经降解获得产物和原料，进而固废得以回收利用；
进一步的说，
步骤一，向二酯固废中加入乙醇升温，使二酯固废完全分散；
步骤二，向分散的二酯分散液中滴加氢氧化钾的乙醇溶液使双酯钾盐降解为十六烷基磷酸单酯钾盐，而后通过过滤收集沉淀十六烷基磷酸单酯钾盐；
步骤三，滤液常压浓缩，过滤获得沉淀十六醇；其中，浓缩获得馏分乙醇及滤液反复套用循环。
所述步骤一，向二酯固废中加入含水量为0～20％的乙醇，搅拌升温至30～70℃，使二酯固废完全分散。
所述乙醇含水量为5～20％，乙醇加入体积为二酯固废质量的3～20倍。
优选，所述乙醇含水量为5～10％，乙醇加入体积为二酯固废质量的8～10倍。
上述，乙醇中含水量需大于5％，因二酯在碱性条件下需先水解进而转变为十六烷基磷酸单酯钾盐与十六醇，但水量也不能过大，否则产生的十六醇溶解性差、会随着十六烷基磷酸单酯钾盐一同析出，无法达到纯化效果。同时，乙醇体积也需达到一定量，否则十六醇会析出与十六烷基磷酸单酯钾盐混合在一起。
优选，所述搅拌升温至50～55℃，温度不能过低，否则不发生碱解反应或反应过慢，也不能太高，否则碱解选择性差，十六烷基磷酸单酯钾盐收率降低，十六醇增加，增加了成本。
所述步骤二，向分散的二酯分散液中滴加14～15％w/w的氢氧化钾乙醇溶液使双酯钾盐降解为十六烷基磷酸单酯钾盐，料温降温至10～35℃、过滤，滤饼为十六烷基磷酸单酯钾盐。
所述氢氧化钾的质量为二酯废渣中二酯质量的0.10～0.11倍。其中，氢氧化钾加入量低于0.1倍时，料液碱性不够，会残留部分二酯无法降解，大于0.11倍时，又会降低十六烷基磷酸单酯钾盐的收率。
优选，料温降温至22～28℃、过滤。碱解后，料液需降温，使十六烷基磷酸单酯钾盐完全析出，但温度不能过低，防止十六醇同时析出。
步骤三，滤液常压浓缩，降温至10-25℃、过滤，过滤获得沉淀十六醇；其中，浓缩获得馏分乙醇及滤液反复套用循环。
所述滤液常压下浓缩时，蒸馏出乙醇量为料液中乙醇总量的50～100％。更加优选地，浓缩时，蒸馏出乙醇量为料液中乙醇总量的90～95％。随着乙醇的浓缩，十六醇会逐渐析出，需浓缩至釜残粘度刚好能放出进行固液分离，使十六醇充分析出。此后，釜残滤液及蒸出的乙醇混合套用进行下一批次生产。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明通过简单的处理过程和廉价的处理原料将二酯固废中杂质降解成产物使得有效成分进行回收利用，避免了浪费，而且能够减少固废量的产生，在降低成本的同时，有效回收了十六烷基磷酸单酯钾盐与十六醇，而且有利于环保。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，实施例的内容不应理解为对本发明保护范围的限定。
下述实施例中原料二酯固废为五氧化二磷法生产十六烷基磷酸酯钾盐的固废，对其检测主要成分如下表所示：
实施例1
向反应瓶中加95％乙醇450ml，原料二酯固废50.0g，搅拌升温至50℃。
缓慢滴加5.13g氢氧化钾的乙醇溶液(乙醇30ml)，期间料温控制在50～55℃。滴完后，搅拌降温至25℃，过滤，滤饼干燥，即获得质量为31.66g的十六烷基磷酸单酯钾盐，收率95.1％，纯度99.0％。
滤液浓缩，馏分出452ml乙醇，残留料液降温至室温、过滤，滤饼干燥，即得质量18.67g的十六醇，收率89.6％，纯度97.8％。
实施例2
向反应瓶中加90％乙醇400ml，原料二酯固废50.0g，搅拌升温至50℃。
缓慢滴加5.37g氢氧化钾的乙醇溶液(乙醇30ml)，期间料温控制在50～55℃。滴完后，搅拌降温至22℃，过滤，滤饼干燥，即获得质量为30.79g的十六烷基磷酸单酯钾盐，收率92.5％，纯度98.1％。
滤液浓缩，馏分乙醇体积440ml，残留料液降温至室温、过滤，滤饼干燥，即获得质量18.90g的十六醇，收率90.7％，纯度97.2％。
实施例3
向反应瓶中加92％乙醇500ml，原料二酯固废50.0g，搅拌升温至50℃。
缓慢滴加4.89g氢氧化钾的乙醇溶液(乙醇30ml)，期间料温控制在50～55℃。滴完后，搅拌降温至22℃，过滤，滤饼干燥，即获得质量为30.02g的十六烷基磷酸单酯钾盐，收率90.2％，纯度97.6％。
滤液浓缩，馏分乙醇体积470ml，残留料液降温至室温、过滤，滤饼干燥，即获得质量18.13g的十六醇，收率87.0％，纯度98.8％。
实施例4
向反应瓶中加实施例1中步骤三中回收乙醇馏分及滤除十六醇滤液，原料二酯固废50.0g，搅拌升温至50℃。
缓慢滴加5.13g氢氧化钾的乙醇溶液(乙醇30ml)，期间料温控制在50～55℃。滴完后，搅拌降温至25℃，过滤，滤饼干燥，即获得质量为31.75g的十六烷基磷酸单酯钾盐，收率95.4％，纯度98.8％。
滤液浓缩，馏分乙醇体积448ml，残留料液降温至室温、过滤，滤饼干燥，即获得质量19.01g的十六醇，收率91.2％，纯度98.7％。
对比例1(乙醇含水量过高)
向反应瓶中加80％乙醇450ml，原料二酯固废50.0g，搅拌升温至50℃。
缓慢滴加5.13g氢氧化钾的乙醇溶液(乙醇30ml)，期间料温控制在50～55℃。滴完后，搅拌降温至25℃，过滤，滤饼干燥，即获得质量为31.40g的十六烷基磷酸单酯钾盐，收率95.1％，纯度83.2％。
滤液浓缩，馏分出452ml乙醇，残留料液降温至室温、过滤，滤饼干燥，即得质量13.49g的十六醇，收率64.8％，纯度95.1％。
对比例2(氢氧化钾过量)
向反应瓶中加95％乙醇450ml，原料二酯固废50.0g，搅拌升温至50℃。缓慢滴加5.86g氢氧化钾的乙醇溶液(乙醇30ml)，期间料温控制在50～55℃。滴完后，搅拌降温至25℃，过滤，滤饼干燥，即获得质量为28.03g的十六烷基磷酸单酯钾盐，收率84.0％，纯度98.8％。
滤液浓缩，馏分出452ml乙醇，残留料液降温至室温、过滤，滤饼干燥，即得质量19.77g的十六醇，收率94.9％，纯度98.1％。
Claims (9)
1.一种五氧化二磷法生产十六烷基磷酸酯钾盐的固废回收处理方法，其特征在于：将五氧化二磷法生产十六烷基磷酸酯钾盐的固废经降解获得产物和原料，进而固废得以回收利用；
反应方程式为
2.根据权利要求1所述的五氧化二磷法生产十六烷基磷酸酯钾盐的固废回收处理方法，其特征在于：
步骤一，向二酯固废中加入乙醇升温，使二酯固废完全分散；
步骤二，向分散的二酯分散液中滴加氢氧化钾的乙醇溶液使双酯钾盐降解为十六烷基磷酸单酯钾盐，而后通过过滤收集沉淀十六烷基磷酸单酯钾盐；
步骤三，滤液常压浓缩，过滤获得沉淀十六醇；其中，浓缩获得馏分乙醇及滤液反复套用循环。
3.根据权利要求2所述的五氧化二磷法生产十六烷基磷酸酯钾盐的固废回收处理方法，其特征在于：所述步骤一，向二酯固废中加入含水量为0～20％的乙醇，搅拌升温至30～70℃，使二酯固废完全分散。
4.根据权利要求3所述的五氧化二磷法生产十六烷基磷酸酯钾盐的固废回收处理方法，其特征在于：所述乙醇含水量为5～20％，乙醇加入体积为二酯固废质量的3～20倍。
5.根据权利要求4所述的五氧化二磷法生产十六烷基磷酸酯钾盐的固废回收处理方法，其特征在于：所述乙醇含水量为5～10％，乙醇加入体积为二酯固废质量的8～10倍。
6.根据权利要求2所述的五氧化二磷法生产十六烷基磷酸酯钾盐的固废回收处理方法，其特征在于：所述步骤二，向分散的二酯分散液中滴加14～15％w/w的氢氧化钾乙醇溶液使双酯钾盐降解为十六烷基磷酸单酯钾盐，料温降温至10～35℃、过滤，滤饼为十六烷基磷酸单酯钾盐。
7.根据权利要求6所述的五氧化二磷法生产十六烷基磷酸酯钾盐的固废回收处理方法，其特征在于：所述氢氧化钾的质量为二酯废渣中二酯质量的0.10～0.11倍。
8.根据权利要求2所述的五氧化二磷法生产十六烷基磷酸酯钾盐的固废回收处理方法，其特征在于：步骤三，滤液常压浓缩，降温至10-25℃、过滤，过滤获得沉淀十六醇；其中，浓缩获得馏分乙醇及滤液反复套用循环。
9.根据权利要求8所述的五氧化二磷法生产十六烷基磷酸酯钾盐的固废回收处理方法，其特征在于：所述滤液常压下浓缩时，蒸馏出乙醇量为滤液中乙醇总量的50～100％。
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