固体甲醇钠的研制

维普资讯 http://www.cqvip.com 第３３卷第１期　２００３年２月　精细化工中间体　ＦＩＮＥ　ＣＨＥＭＩＣＡＬ　ＩＮＴＥＲＭＥＤＩＡＴＥＳ　Ｖｄ．３３　Ｎｏ．１　Ｆｅｂｒｕａｒｙ　２００３　固体甲醇钠的研制　董红健　（湖南金信化工有限公司，冷水江市，４１７５０６）　摘要：以甲醇钠甲醇溶液（２７％－－３１％）为原料制备固体甲醇钠（＞９８％），研究了溶媒种　类、配比、真空度、温度控制对产品质量的影响。　关键词：甲醇钠甲醇溶液；固体甲醇钠；溶媒；真空度；温度　中图分类号：ＴＱ２２３．１文献标识码：Ａ文章编号：１００９—９２１２（２００３）０１—００４０—０２　２．２主要试剂及仪器　１　前言　所用试剂为甲醇钠甲醇溶液（无色，甲醇钠含量　固体甲醇钠为无色无定型粉末，有毒和强腐蚀　性，是一种用途广泛的有机中间体，具有一定的开发　２７％－－３１％，游离碱＜０．４５％）及溶媒甲、溶媒乙、溶　媒丙、溶媒丁、溶媒戊、甲基硅油等化学试剂。所用　价值。从国内现有的生产装置来看，固体甲醇钠的　生产有金属钠法和液体甲醇钠法。前者存在成本　高、危险性大等缺陷，经初步估算，钠法生产成本比　碱法高出１０００元／ｔ。山东有一生产厂家曾发生过　重大安全事故。后者则产品纯度较低，游离碱和　Ｎ￣Ｏ３３含量较高。这些因素制约了固体甲醇钠生　仪器为搅拌器、真空泵、卡尔・费休仪等。　２．３实验操作步骤　首先分析待用液体甲醇钠的游离碱和甲醇钠含　量，符合要求后即用油浴加热到７０℃，排出装置内　空气，通入氮所１０　ｍｉｎ，用恒压分液滤斗加入甲醇钠　甲醇溶液，常压下搅拌蒸浓，待出现一醇化物后，通　氮气，降至常温，加入溶媒，开启搅拌，１　ｈ后停氮气，　再次进行加热和搅拌，同时开始抽真空，真空度从　０．０１　ＭＰａ逐渐升到０．０９５　ＭＰａ，待溶媒蒸干，且气　相温度稳定后，向装置内通氮气，待系统内外气压平　衡后停真空泵，撤去油浴。当系统温度降至室温时，　就可以得到白色粉末状的固体甲醇钠产品，然后对　产规模的扩大和生产厂家的增加。为此，笔者研究　了利用液体甲醇钠生产高纯度固体甲醇钠的方法。　２实验　２．１　实验原理　将甲醇钠甲醇溶液加热到１２８℃以上，但低于　２５０℃的条件下即可生成固体甲醇钠。首先将甲醇　钠甲醇溶液蒸浓到分离出一醇化物（Ｈ　ＯＮａ・　产品进行总碱、游离碱和Ｎ￣Ｏ３３的分析。　３结果与讨论　ＣＨ３ＯＨ，这种化合物在温度低于１２８　时稳定，再　将此一醇化物在真空和加入溶媒的情况下加热，即　可得到纯度达到９８％以上的固体甲醇钠…。　固体甲醇钠的分析方法：在干燥状态下准确称　在确保实验装置运行良好的前提下，对影响产　品质量的因素，分两个阶段进行了实验和探索，第一　步主要对溶媒种类、溶媒与原料配比、真空度以及加　热温度进行了选择，第二步是在确定溶媒的前提下　取一定量的固体甲醇钠，将其溶解于水，再加入Ｈａ一　（　ｌ２溶液，静止一段时间后，用盐酸标准溶液滴定至　通过正交试验法，进一步验证了较优工艺参数，并确　定了优惠参数。　３．１溶媒种类的选择　终点（保留此液等下一步分析Ｎａ，（、０　含量用），选　用酚酞作指示剂，从而计　算出总碱的含量；在上述滴　定液中加甲基橙作指示剂，继续用盐酸标准溶液滴　定至永久性粉红色终点，从而计ｒ算出　ａ，（　的含　溶媒选择的原则是沸点较高且与甲醇互溶的惰　性溶剂，根据这一原则及有关文献报道　２，初步选　择了溶媒甲、溶媒乙、溶媒丙、溶媒丁、溶媒戊作为溶　媒，操作条件真空度为０．０９　ＭＰａ，油浴温度为　２００℃，溶媒加量均为甲醇钠甲醇溶液的３Ｏ％。实　量；游离碱的含量则利用　尔・费休仪进行测定；　ＣＨ３ＯＮａ的含量通过计算得到。　作者简介：董红健（１９６１　，男、湖南街东人、高级　＇ｉｘ　／　＇ｒ．从事技术开发与企业管理工作。　收稿日期：２００２—１２～（）５　维普资讯 http://www.cqvip.com 第１期　董红健：固体甲醇钠的研制　４１　验结果见表１。　的，从上表可以知道，最大真空度达到０．０９５　ＭＰａ　时产品质量最好。　表ｌ　不同种类的溶媒对产品质量的影响　３．４蒸馏温度的选择　为确定最佳加热温度，进行１５０℃、１７０℃、　１９０℃、２１０℃４个温度点的实验，结果见表４。　表４不同蒸馏温度下的产品质量　从上表可以看出，适用于本生产的溶媒为溶媒　乙和溶媒丁。　３．２溶媒添加量的选择　对溶媒乙和溶媒丁在实验时进行了加入量分别　为甲醇钠甲醇溶液的１０％、２０％、３０％、４０％的实　验，其它操作条件与以前相同，得到了以下实验结果　（见表２）。　从上表可以得出，蒸馏温度控制在ｌ９０～２１０℃　表２　溶媒添加量对产品质量的影响　时，产品质量是最好的。　３．５优惠工艺参数的确定　为了对上述独立实验得到的工艺数据予以验证　和确定，笔者选用溶媒乙作为溶媒，在实验操作正常　规范的情况下，确定影响固体甲醇钠质量的溶媒添　加量、真空度、温度这三项因素，按照三因素四水平　建立　（３　）正交试验表（表５），进一步考查上述因　素对产品质量的影响，结果如表６。　从上表可以看出，溶媒的添加量以２Ｏ％～３０％　表５正交试验因素水平表　为最适宜。　３．３真空度的选择　利用上述两种溶媒，且其加量为２Ｏ％的条件　下，进一步研究了系统内真空度对产品质量的影响，　结果见表３。　表６正交试验方案及结果　表３不同真空度对产品质量的影响　真空度的控制均是随实验的进行而缓慢上升　（下转第４６页）　维普资讯 http://www.cqvip.com 第３３卷第１期　２ｏｏ３年２月　精细化工中间体　ＦＩＮＥ　ＣＨＥＭＩＣＡＬ　ＩＮＴＥＲＭＥＤＩＡＴＥＳ　Ｖ０１．３３　Ｎｏ．１　Ｆｅｂｒｕａｒｙ　２００３　喹吖啶酮颜料生产废水的处理及综合利用　沈华　．　（湘潭市环境保护科学研究所，湖南湘潭，４１１１０．４）　摘要：利用酸碱中和反应，从喹吖啶酮颜料工艺废水中分离出磷酸，生产磷酸氢钙作饲　料添加剂或高效复混肥料，实现了工艺（原料）废水的零排放及资源的循环利用。　关键词：喹吖啶酮；磷酸废水；综合利用；磷酸氢钙产品　中图分类号：ＴＱ６１６．８文献标识码：Ａ文章编号：１００９—９２１２（２００３）０１—００４６—０２　不含甲醇的褐色废水，含甲醇的红色废水。　２）工程占地面积小，约９００　ｍ２，地势呈东北高，　西南低且紧临湘江；　３）工程启动资金少，规模小，生产线布局充分利　１概况　喹吖啶酮颜料由于色泽鲜艳，应用性能良好，广　泛应用于聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯等　塑料的着色以及高级油墨、油漆、喷漆和合成纤维的　用地理高差，结构紧凑，能耗低。　３．２处理机理　原浆着色等。目前喹吖啶酮高档有机颜料产品在国　内外均有较好的市场，出口创汇效益好。但该颜料　生产工艺过程中每吨产品将产生浓度为１０％～　２０％的含磷酸废水约１００　ｔ。若直接排放，不仅造成　严重的环境污染，而且对宝贵的磷资源是极大的浪　利用酸碱中和反应　Ｊ，将磷酸从废水中分离出　来，即控制一定的反应条件，采用优质角石灰（ＣａＯ　含量在９０％左右）制成氢氧化钙　３，与回收的含磷　酸废水进行中和反应，生成结晶或微结晶型沉淀，然　后脱水分离，烘干后得到产品磷酸氢钙盐。　３．３工艺流程简述　费。回收利用磷资源生产磷酸氢钙…产品，是解决　环境污染和资源浪费的一个好途径。本项综合利用　治理工程运转几年来，达到了预期的目的。　２废水的水质、水量及排放标准　２．１废水的水质、水量　利用生产场地的地势特点，将含磷酸浓度为　１０％～２０％的废水自流入集酸池，自动报警装置提　醒当班人员将酸液抽入贮罐备用；贮罐中酸液进入　中和反应器与石灰乳化后经孔板及筛板阻滤粗渣后　搅拌制得的浆液完成中和反应；反应产物进入沉淀　池自然沉降，结晶型产品经几十分钟沉淀可装入离　心机脱水；非结晶型产品经数小时沉淀后用浓浆泵　抽入离心机脱水；滤渣经适当温度烘干后即得产品，　滤液则返回至石灰乳化池循环利用。　喹吖啶酮生产工艺过程中排放的废水总水量　６０～１２０　ｔ／ｄ；（＇ＯＤｃｒ：１１５４～４５５４　ｍｇ／Ｌ；磷酸含量　１０％～２０％；ＰＨ＜４；总磷３１６６７￣４７８２６　ｍｇ／Ｌ。　此外，根据喹吖啶酮颜料色质的不同，部分工艺　废水中还含有少量喹吖啶酮产品和甲醇。　目前该废水排放执行ＧＢ８９７８—１９９６（污水综合　排放标准》中的一级排放标准：ＣＯＤｅｒ：１００　ｍｇ／Ｌ；　ＰＨ６￣９；总磷０．５　ｎａｇ／Ｉ＿．。可见喹吖啶酮生产过程　含甲醇的磷酸废水在进入中和反应器以前，先　进入甲醇回收蒸馏塔，去除甲醇后再进入中和反应　器参加反应。　４主要工艺参数　４．１　ｐＨ值　中排放的废水其特征因子严重超标。　３废水处理工艺　３．１　工艺特点　由文献资料介绍，Ｈ３ＰＯ４与　（ＯＨ）２反应生成　（￣ａＨＰＯ４・２Ｈ２Ｏ的最佳ＰＨ值是４～５，本项目试验　中发现，利用含磷酸废水与Ｃａ（ＯＨ）２反应，随着溶　１）废水主要来自于喹吖啶酮颜料生产工艺过程　中，因颜料要求的色质不同，排放的含磷酸废水分为　作者简介：沈华（１９６１一），女，安徽淮北人，硕士研究生，主要从事环境保护科学研究　收稿日期：２（１（１２…１２　２３