[发明专利]一种对苯二酚的废酸循环处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种以对氨基苯酚原料制备对苯二酚的方法，主要研究和解决了反应过程中废硫酸回收利用的问题，属于精细化工领域。

背景技术

对苯二酚（1,4-Benzendiol）又名氢醌（Hydroquinone），化学式为C₆H₆O₂，相对分子质量110.11，无色或白色结晶，熔点170~171℃，沸点285~287℃，密度1.332g/cm³。对苯二酚用途广泛，是医药、农药、染料、橡胶等的重要原料和中间体，主要用于制取黑白显影剂、蒽醌染料、偶氮染料、橡胶防老剂、还原剂、稳定剂和抗氧化剂，目前，对苯二酚的用途在不断拓展，在废水处理、化肥、食品和化妆品领域也有一定的应用前景。

对苯二酚的制备方法较多，目前主要有苯胺氧化还原法、双酚A法、丙烯法、苯酚过氧化还原法、对氨基苯酚法、Reppe法、电化学合成法等。其中，电化学合成法工艺流程短、反应条件要求不高、三废较少，但仍处于实验室研究阶段；Reppe法对反应设备的要求较高、反应条件比较苛刻、催化剂成本较高且不易回收，工业化价值不大；丙烯法反应物和产物的浓度相对较低，可以用于制备精细化学品原料，但不适合进行大规模的工业化生产。

苯胺氧化还原法的工艺成熟且产品收率及纯度高。但存在着较大的缺点，原料消耗高，在生产过程中产生大量的锰盐、铁泥和硫胺废液，较难回收利用及处理。另外，该工艺对设备要求高、设备投资费用高。目前我国部分生产厂家仍使用该法，针对三废处理问题提出了适当的工艺改进措施。例如专利CN87105905提出的是一种利用对苯二酚含锰废水电解制锰的工艺方法。该工艺采用空气氧化升华和活性炭吸附相结合的方法，脱除废水中的有机质苯醌、苯胺，以硫化沉淀去除杂质钴、镍，以及利用空气氧化形成氢氧化铁沉淀除铁，净化后的对苯二酚含锰废水配以一定的阳极液，可直接入电解槽生产电解金属锰，其质量符合国家标准。该方法只能减轻含锰废水对环境的污染，并没有从根本上达到处理废水的目的。

双酚A法即苯酚和丙酮法，将苯酚和丙酮催化反应生成双酚A，再将双酚A裂解生成苯酚和异丙烯基苯酚，然后由对异丙基苯酚氧化生成对苯二酚和丙酮。该工艺路线最大特点是“三废”少，反应生成的苯酚和丙酮可循环使用，但由于对异丙基苯酚比较易于聚合，该法近年来趋于淘汰的趋势。

苯酚过氧化还原法是苯酚在催化剂和氧化剂的作用下生成对苯醌，最后将对苯醒还原即得对苯二酚。美国陶氏化学公司申请的专利US4,317,745中，使用氧气或空气进行气相催化反应将苯酚转化成对苯二醌。专利US5,493,061中使用过氧化氢作为氧化剂，在一个装有钛硅分子筛的多级固定床反应器中将苯酚转化为对苯二酚和邻苯二酚的混合物。该工艺反应条件较为苛刻，难以实现大规模工业生产。

对氨基苯酚法包括对氨基苯酚高温高压水解法和对氨基苯酚重氮化水解法。美国Kopper公司申请的专利US3,862,247和瑞士Efim Biller公司申请的专利US4,270,010中均采用对氨基苯酚高温高压水解工艺合成对苯二酚，该法反应条件比较苛刻、对设备的要求较高、原料成本相对较高。扬农化工集团的专利申请号为200710163599.0（已授权）中采用的是对氨基苯酚重氮化水解工艺，该工艺较全面地阐述了对苯二酚的生产全过程，但是其对杂质富集、设备等因素对底酸套用的影响还有进一步研究的空间。

综上所述，对苯二酚的合成工艺存在环境污染严重、收率低或反应条件较为苛刻等问题，因此，开发一种三废较少、收率较高的对苯二酚合成技术具有较大的发展前景。

发明内容

本发明的目的是针对CN101412662A，公开日为2009年4月22日中所记载的对氨基苯酚重氮化水解法制备对苯二酚工艺底酸中有机杂质不断富集进而影响酸的套用的不足，提出一种解决对苯二酚废酸循环利用的方法。该工艺生产成本低，工艺过程清洁、安全，产品收率稳定且质量较高。

对苯二酚的废酸循环处理工艺包括：水解液的萃取、水层的汽提、汽提酸的除焦、吸附剂的再生等工序。对应于CN101412662A所记载的对苯二酚制备过程步骤( 2) 水解反应后所得到的水解液。具体工艺步骤叙述如下：

（1）萃取反应：对苯二酚合成过程中的水解反应结束后，降温至40~60℃，向得到的水解液中加入萃取剂进行萃取；（2）汽提处理：经过萃取后的水层打入汽提釜中，搅拌并升温进行汽提处理，汽提终点温度110~112℃，汽提后的汽提酸中溶剂含量低于1wt%；