一种己内酰胺废液的回收利用方法及其应用与流程

本发明属于废水处理领域，具体涉及一种己内酰胺废液的回收利用方法及其应用。

背景技术：

1、己内酰胺是重要的有机化工原料之一，主要用于生产聚酰胺-6切片，这种切片可进一步加工成锦纶纤维、工程塑料、塑料薄膜等。目前，己内酰胺主要采用环己酮-羟胺路线工艺生产，主要流程包括：环己酮与羟胺反应生产环己酮肟，环己酮肟在发烟硫酸作用下发生贝克曼重排反应，生成的己内酰胺粗产品再经硫铵、己萃、碱洗、反萃、立交、蒸发蒸馏等提纯除杂工序。精制单元中的重排、硫铵、己萃、碱洗、立交工序用到的烟酸、氨、苯、碱等介质会带入2-羟基环己酮、硫酸铵、钠盐、苯等有机无机杂质。

2、在己内酰胺生产过程中会产生大量废液，废液主要来自精制、离子交换、装置冲洗工序等。己内酰胺废液具有量大、可生化性差、难降解、氨氮浓度高的特点，属于难处理的工业有机废水，处理成本高，其ph值在3-6之间，成分主要包括：硫酸铵质量浓度2-5％，己内酰胺质量浓度3-6％，苯含量为60ppm，其它有机或无机杂质1-2％，水87-94％。

3、目前，己内酰胺企业通常采用浓缩焚烧法、浓缩萃取法、配制水煤浆来处理己内酰胺生产中的废液。其中，在浓缩焚烧法中，由于废水中含有己内酰胺、硫酸铵等有机和无机化合物，在焚烧过程中会增加氮氧化物和硫化物排放；而浓缩萃取法的浓缩工序需要额外消耗大量的天然气与蒸汽，增加了处理成本，浓缩萃取法的萃取效率偏低。用己内酰胺废液配制水煤浆，则是将废液与煤粉混合配制成水煤浆，减少了水煤浆配制过程中新鲜水的消耗，但需要加入大量的水煤浆添加剂，提高水煤浆成浆性、降低析水率，同样增加了处理成本。

4、因此，开发一种高效率、低成本处理己内酰胺废液的方法，对于己内酰胺企业降低废水处理成本，行业可持续发展具有重要意义。

5、专利cn111979000a公开了一种利用苯萃取残液制备的水煤浆及其制备方法。将烟煤与无烟煤按设定重量比混合均匀，制备混配煤，再将苯萃取残液与碱性溶液混合，将ph值调到7.0-7.9，调节ph值过程中产生的气态氨送入氨火炬焚烧，最后将混配煤、弱碱性苯萃取残液、助熔剂及水煤浆添加剂按设定比例混合，然后在棒磨机中研磨均匀，制备成水煤浆，送入气化炉制备合成氨。该发明专利将己内酰胺废液配制水煤浆，配制过程中需要添加萘磺酸盐甲醛缩合物、木质素磺酸钠等添加剂，以保证水煤浆的成浆性，增加了处理成本。

技术实现思路

1、本发明的技术目的是提供一种己内酰胺废液的回收利用方法，在所述方法中，己内酰胺废液中的化学成分转变为水煤浆制备中有用的分散剂，从而实现了己内酰胺废液的高效利用，解决此类化工废水的排放与治理难题，减少有机废水对环境的污染。

2、本发明的另一技术目的是提供一种通过上述方法回收的己内酰胺废液。

3、本发明的另一技术目的是提供一种水煤浆的制备方法，所述方法利用了通过上述方法回收的己内酰胺废液，从而节约了水煤浆配制中的新鲜水，并且省去了额外添加剂，降低了水煤浆的制备成本。

4、一方面，本发明提供一种己内酰胺废液的回收利用方法，所述方法包括：

5、s1：将己内酰胺废液用低温等离子体技术处理，使得己内酰胺废液中的己内酰胺开环生成氨基己酸，得到含有氨基己酸的废液；以及

6、s2：将所述含有氨基己酸的废液加热至50-70℃，加入聚醚多元醇，利用氨基己酸和聚醚多元醇的酯化反应生成聚醚型表面活性剂，从而得到含有聚醚型表面活性剂的废液。

7、在具体实施方式中，在步骤s1中，所述己内酰胺废液来自己内酰胺精制、离子交换或装置冲洗工序。

8、在具体实施方式中，在步骤s1中，将己内酰胺废液泵送到等离子体处理器中，流量为4-8m3/h，通入二氧化碳、氧气或空气，等离子体处理功率为500-5000w，等离子体处理时间为10min-200min。在该步骤中，二氧化碳或氧气在低温等离子体的作用下形成活性氧原子o*，利用活性氧原子的高活性，将废液中己内酰胺的c-c键打断，生成氨基己酸。

9、在具体实施方式中，在步骤s1中，将己内酰胺废液泵送到等离子体处理器中，流量为5m3/h，通入氧气、二氧化碳或空气，等离子体处理功率为3000w，等离子体处理时间为60min。

10、在具体实施方式中，在步骤s2中，将含有氨基己酸的废液泵送到酯化反应器中与聚醚多元醇进行酯化反应，含有氨基己酸的废液的流量为5m3/h，聚醚多元醇的流量为10kg/h，所述聚醚多元醇分子量为2000g/mol，加热温度为50-60℃，酯化时间为0.5h-3h。在该步骤中，利用废水的酸性环境，实现氨基己酸中的羧基与聚醚多元醇的羟基酯化反应，形成端胺基聚醚表面活性剂。

11、在具体实施方式中，在步骤s2中，加热温度为60℃，酯化时间为1h。

12、在具体实施方式中，所述方法还包括步骤s3：

13、向步骤s2中得到的含有聚醚型表面活性剂的废液中加入氢氧化钠溶液，调节ph至7-7.5，得到适用于配制水煤浆的分散剂。

14、另一方面，本发明提供一种由上述方法回收的含有聚醚型表面活性剂的废液。

15、再一方面，本发明提供一种上述含有聚醚型表面活性剂的废液在水煤浆制备中的应用。

16、又一方面，本发明提供一种水煤浆制备方法，所述方法包括：

17、将上述含有聚醚型表面活性剂的废液与烘干的煤粉混合，得到固含量为50-65重量％的水煤浆。

18、有益效果

19、本申请利用低温等离子体技术处理己内酰胺废液实现废液中己内酰胺的开环，通过酸性环境下与聚醚多元醇的酯化反应生成非离子表面活性剂，用于替代水煤浆中原有的分散剂来配制水煤浆，一方面，实现了废液的高效利用，有效解决了此类化工废水的排放与治理难题，减少了有机废水对环境的污染，同时节约了水煤浆配制新鲜水，具有一定的经济性；另一方面，将己内酰胺废液变废为宝，在有效降低了水煤浆添加剂的成本的同时，有效改善了水煤浆的成浆性。

技术特征：

1.一种己内酰胺废液的回收利用方法，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤s1中，所述己内酰胺废液来自己内酰胺精制、离子交换或装置冲洗工序。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤s1中，将己内酰胺废液泵送到等离子体处理器中，流量为4-8m3/h，通入二氧化碳、氧气或空气，等离子体处理功率为500-5000w，等离子体处理时间为10min-200min。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤s1中，将己内酰胺废液泵送到等离子体处理器中，流量为5m3/h，通入氧气、空气或二氧化碳，等离子体处理功率为3000w，等离子体处理时间为60min。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤s2中，含有氨基己酸的废液和聚醚多元醇在酯化反应器中进行酯化反应，

6.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤s2中，加热温度为60℃，酯化时间为1h。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括步骤s3：

8.一种由权利要求1至7中任一项所述的方法回收的含有聚醚型表面活性剂的废液。

9.如权利要求8所述的含有聚醚型表面活性剂的废液在水煤浆制备中的应用。

10.一种水煤浆制备方法，所述方法包括：

技术总结本申请涉及一种己内酰胺废液的回收利用方法及其应用。所述方法包括：S1：将己内酰胺废液用低温等离子体技术处理，使得己内酰胺废液中的己内酰胺开环生成氨基己酸，得到含有氨基己酸的废液；以及S2：将所述含有氨基己酸的废液加热，加入聚醚多元醇，利用氨基己酸和聚醚多元醇的酯化反应生成聚醚型表面活性剂，从而得到含有聚醚型表面活性剂的废液。本申请还公开了所述含有聚醚型表面活性剂的废液在制备水煤浆中的应用。本申请的方法实现了己内酰胺废液的高效利用，节约了水煤浆配制用新鲜水，在有效降低了水煤浆添加剂的成本的同时，改善了水煤浆的成浆性。技术研发人员：王强,范俊科,蒋波,石峰,霍增辉,刘毅,马春雁,杨永华,邓学涛受保护的技术使用者：东明旭阳化工有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18