[发明专利]一种增塑剂DINCH酯化法工艺中废水的处理方法

说明书

本发明提出了一种增塑剂DINCH酯化法工艺中产生废水的处理方法，包括以下步骤：（1）将中和工序中产生的中和水和水洗工序中产生的水洗水合并后过滤，得到水相和滤渣1；（2）在滤出水相中加入有机溶剂进行常压蒸馏，蒸出的水相套用于下一次水洗工序；（3）将蒸馏釜液进行过滤，滤出的液相作为下一次蒸馏的有机溶剂进行套用，滤出的滤渣2和滤渣1合并后作为固废高温焚烧处理。本发明使得整个DINCH酯化工艺都不产生废水，仅产生少量固废，可高温焚烧处理；有机溶剂可以回收套用，降低了试剂成本，降低了处理难度，操作难度低。

技术领域

本发明涉及一种增塑剂DINCH的废水处理方法，属于化工处理、化工技术领域。

背景技术

环己烷-1,2-二甲酸二异壬酯，简称DINCH，其结构式如下：

DINCH具有与邻苯二甲酸二辛酯(DOP)和邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)类似的结构和性能，是一种专为PVC敏感性应用(如医疗设施、食品保鲜膜、食品包装、儿童玩具等与人体密切相关的塑料制品)而开发的非邻苯二甲酸酯类增塑剂，具有高效、无毒、安全、可生物降解等特点，是苯羧酸酯类增塑剂的良好替代品。

目前，合成环己烷-1,2-二甲酸二异壬酯(DINCH)的方法包括加氢法和酯化法。其中加氢法工艺路线简单，清洁，但技术难度大，反应需要高温高压，对设备和催化剂要求高，投资大，生产成本高，目前世界上仅德国巴斯夫公司掌握了该技术关键，国内在短时间内还难以实现工业化。因此，酯化法是目前工业上生产DINCH的主要方法，该方法以六氢化邻苯二甲酸酐和异壬醇为原料，在催化剂作用下高温进行酯化，酯化反应结束后用氢氧化钠溶液中和、水洗，再脱醇，脱色，过滤得到DINCH成品。

在DINCH的酯化法合成工艺中，产生的废水主要来自于中和与水洗工序：粗酯与NaOH溶液进行中和，粗酯中的单酯酸被碱中和成单酯酸钠，催化剂水解成TiO₂的水合物，产生中和废水；油相进行水洗，产生水洗废水。中和工序与水洗工序这两部分废水均为有机废水，成分复杂，主要含有六氢化邻苯二甲酸、六氢化邻苯二甲酸单酯、六氢化邻苯二甲酸二酯、六氢化邻苯二甲酸钠盐、异壬醇及TiO₂的水合物。对不同反应批次的废水进行检测，其结果如下：

表1废水检测数据表

由表1可以看出，中和废水的BOD₅/COD比值小于0.3，难以生化；水洗废水的BOD₅/COD比值大于0.3，适宜生化处理；将两股废水进行混合后，COD值为40000～60000 mg/L ，BOD₅值为10000～12000 mg/L， BOD₅/COD比值依然小于0.3，难以生化处理。

目前，针对DINCH酯化法工艺的专利和论文很少。CN1962736A公开了以单一步骤高温酯化法合成环己烷1,2-二甲酸二异壬酯的方法，在反应温度250℃，反应时间5 h反应压力5~760mbar，合成DINCH。CN101613282A公开了在钛系或锡系等金属触媒存在下进行酯化反应，酯化反应分两阶段反应，先以较低温度（120~160℃）进行单酯化反应，后提高温度至250℃并添加触媒进行双酯化反应，反应完成后以碱金属或碱土金属的氢氧化物水溶液进行中和反应，后进行过量反应醇的脱除，干燥、过滤制备成可塑剂用的酯化物，但反应时间较长。以上专利期望通过工艺方面的改进来减少废水量，降低对环境的污染，并未从根本上解决DINCH酯化法工艺中的废水有机物含量高，处理难的问题。