[发明专利]一种皂化废水零排放的氯醇法生产工艺

说明书

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种皂化废水零排放的氯醇法生产工艺。

背景技术

在氯醇化法生产环氧丙烷、环氧氯丙烷的过程中都包括以下两个反应：氯醇化反应、皂化反应，及可能同时发生的副反应：

环氧丙烷的氯醇化主反应：

Cl₂+H₂O==HCl+HClO

HClO+C₃H₆==C₃H₅ClOH（氯丙醇）

氯醇化副反应：

Cl₂+C₃H₆==C₃H₆Cl₂（二氯丙烷）

Cl₂+C₃H₆+C₃H₆ClOH==ClC₃H₆OC₃H₆Cl（二氯异丙醚）

环氧丙烷的皂化主反应：

CaO+H₂O==Ca(OH)₂

Ca(OH)₂+C₃H₅ClOH==C₃H₆O+CaCl₂+H₂O

皂化副反应：

HCl+ Ca(OH)₂==CaCl₂+H₂O

在氯醇化反应中，随着氯气、丙烯的不断通入，氯丙醇的浓度就逐渐的增加，同时HCl的浓度也不断的增加，HCl含量的提高会对氯气水解的反应起到抑制作用，因此，氯丙醇水溶液中的游离氯也会相对增多，也就导致副产物二氯丙烷相对增多。实践证明：氯丙醇浓度达到6%～7%（重量分数，下同）时，二氯丙烷的生成量就会显著的增多，而且由于二氯丙烷不溶于水，会在氯丙醇水溶液中形成油相，氯醇化反应不能在油相中进行，氯气、丙烯便会在油相中生成二氯丙烷，氯气、丙烯和二氯丙烷在油相中生成二氯异丙醚；当氯丙醇浓度超过6%～7%时，二氯丙烷产率急剧上升，氯丙醇浓度达到13%～14%时，二氯丙烷的比率则达到100%。而在氯丙醇浓度为5%时，二氯丙烷的比率只有15%左右。可见，只有在HCl含量较低时，氯醇反应向着生成氯丙醇的方向进行，氯丙醇溶液中的HCl含量对副产物二氯丙烷的生成量影响很大，也就是说氯丙醇溶液中的氯离子浓度对副产物二氯丙烷的生成量影响很大。所以，现实生产中都把氯丙醇浓度控制在4%左右，以降低副产物二氯丙烷的生成量。

然后，将含量为4%左右的氯丙醇与石灰乳送至皂化塔生成环氧丙烷时，由于氯丙醇浓度只有4%左右，至使皂化反应产生大量的皂化废水，每生产1吨环氧丙烷就会产生大约45吨的皂化废水，皂化废水中含盐量高，盐的成分主要是氯化钙。

氯醇化法生产环氧丙烷工艺产生的皂化废水量巨大，不符合国家对化工生产的环保要求，这些皂化废水必须进行有效地资源化处理回用。

美国陶氏公司早期生产环氧丙烷时，率先采用烧碱替代石灰乳作为皂化剂：

NaOH+C₃H₅ClOH==NaCl+C₃H₆O+H₂O

NaOH+HCl==NaCl+H₂O

该烧碱法产生含氯化钠的皂化废水，处理后可用于氯碱电解食盐的化盐用水。但是烧碱每吨4000元，石灰每吨400元，成本太高，所以此方法一直未能规模化推广应用。

发明内容

本发明针对现有技术中皂化废水处理成本高的问题，提供一种皂化废水的回收处理工艺。

本发明采用如下技术方案：

一种皂化废水零排放的氯醇法生产工艺，包括以下步骤，

（1）氯醇化反应：将氯气、烯烃和水进行氯醇化反应生成氯醇和HCl，至HCl含量达到0.6~1.8%（重量分数，下同）时，进行步骤（2）；

所用烯烃为C2~C5的烯烃或者C2～C5的卤代烯烃；