[发明专利]一种高碱度钙溶液与环氧丙烷生产中的萃取盐酸制备氯化钙的方法

说明书

技术领域

本发明属于精细化工技术领域，具体涉及一种高碱度钙溶液与环氧丙烷生产中的萃取盐酸制备氯化钙的方法。

背景技术

环氧丙烷，又名氧化丙烯、甲基环氧乙烷，是非常重要的有机化合物原料，是仅次于聚丙烯和丙烯腈的第三大丙烯类衍生物。目前，国内外比较成熟的生产方法只有氯醇化法和氢过氧化法，其中，氯醇化法因其工艺简单、运行成本低等优点而被厂家广泛采用，但是，该法在生产中会产生大量的含盐废水，不仅原料利用率低，而且产生的大量废水也会污染环境。

氯醇法环氧丙烷皂化废水主要来自氯丙醇皂化工艺和粗环氧丙烷精制两个工序，一般用石灰乳做皂化液，氯在生产工艺中起到介质作用，生产过程中所有的氯元素和钙元素被废弃，产生大量含有CaCl₂ 的有机废水。

申请号为201110135948.4的中国发明专利申请文件中记载了一种氯醇法环氧丙烷皂化废水资源化利用的方法，该方法将皂化废水中的氯化钙转化为沉淀碳酸钙，同时得到含有有机物的淡盐水。

申请号为201010143846.2的中国发明专利申请文件中记载了一种络合萃取生产环氧丙烷的环保制备工艺，它在一氯丙醇溶液中加入络合萃取剂一次性将盐酸和一氯丙醇从溶液中萃取出来，再用石灰乳或液碱、碳酸钠皂化生产环氧丙烷。皂化塔底的残液为氯化钙，经多效蒸发生产氯化钙。

以上方法都是将盐酸和氯丙醇一起进行皂化，皂化结束后再对生成的氯化钙进行浓缩或进一步处理，不仅在皂化过程中需要耗费大量的碱，而且，环氧丙烷的产率较低，盐酸利用率也低。在氯化钙溶液的蒸发过程中还会消耗大量的热能。

申请号为200810159078.2的中国发明专利申请文件中记载了一种丙烯高温氯化法生产环氧氯丙烷的环保制备工艺，它先将传统工艺得到的二氯丙醇用溶剂从反应液中萃取出来，蒸馏得到二氯丙醇，萃取二氯丙醇后的废水再用络合萃取剂萃取出盐酸，萃取盐酸后的萃取剂用石灰乳反萃，得到氯化钙溶液，二氯丙醇加到加热的氢氧化钙乳浊液中，生产环氧氯丙烷，母液过滤得氯化钙溶液。该方法使用的氢氧化钙乳浊液需要加热，而且钙离子浓度不高，在石灰乳反萃以及二氯丙醇与氢氧化钙乳浊液反应制得的氯化钙浓度均很低，质量百分比约为4%。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种高碱度钙溶液与环氧丙烷生产中的萃取盐酸制备氯化钙的方法。使得传统的氯醇化法制备环氧丙烷中的盐酸不参与皂化反应，不仅减少了皂化过程中碱的消耗量，提高了环氧丙烷的产率，而且充分利用环氧丙烷生产过程中的盐酸，用较低的成本制备氯化钙。

 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高碱度钙溶液与环氧丙烷生产中的萃取盐酸制备氯化钙的方法，包括将氯气、丙烯和水进行氯醇化反应步骤，生成盐酸和氯丙醇，其特征在于，还包括以下工艺步骤：

      1）配制碱度为2～5mol/L的高碱度钙溶液；

      2）用萃取剂萃取所述的氯丙醇，剩余溶液采用络合萃取剂萃取其中的盐酸；

      3）将步骤2）中含有盐酸的络合萃取剂缓慢加入到步骤1）中配制好的高碱度钙溶液中，不断搅拌，得到水相和油相的混合液；

      4）分离步骤3）中的水相和油相，将得到的水相进行降温处理，析出氯化铵，剩余溶液蒸发，得到氯化钙固体产品。

优选的，步骤2）中所述的络合萃取剂由溶剂、络合剂和调和剂以40～70：25～50：5～10的体积比混合而成。

优选的，所述的溶剂为正十一烷至正十六烷中的至少一种，所述的络合剂为正三辛胺、N235和7301中的至少一种，所述的调和剂为正辛醇、正壬醇、正癸醇、正十一醇、正十二醇、磷酸三辛酯、磷酸三丁酯、醋酸正丁酯、甲乙酮和甲基异丁基酮中的至少一种。

 优选的，所述的萃取剂中的溶剂、络合剂和调和剂的体积比为45:50:5。

 优选的，所述的高碱度钙溶液按以下步骤配制：

      1）将过量的石灰或熟石灰加入到氯化铵溶液中，搅拌；

      2）至溶液的碱度为2～5mol/L后，停止搅拌；

      3）将步骤2）中的溶液过滤或者澄清，得到高碱度钙溶液。

 优选的，步骤1）中石灰或熟石灰与氯化铵溶液的反应温度控制在60～80℃。

优选的，步骤4）中，待水相中的Ca²⁺浓度高于200g/L时，再将水相进行降温处理。

优选的，还包括将步骤4）中分离的油相进行洗涤脱铵处理后继续返回系统，用来萃取所述的盐酸的步骤。