專利名稱：鹽酸氨丙啉高濃度有機工藝廢水的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機精細(xì)化工廢水治理領(lǐng)域，特別是涉及一種抗球蟲病獸藥-鹽酸氨丙啉生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的高濃度有機工藝廢水處理及其資源再利用的方法。
背景技術(shù)：
鹽酸氨丙啉(Amprolium Hydrochloride)，又名氯化1_(4_氨基_2_正丙基嘧啶-5-亞甲基)-2-甲基吡啶鹽酸鹽。該產(chǎn)品用于雞、兔、犢牛及羔羊，對雞柔嫩與堆形艾美耳球蟲及羔羊和犢牛球蟲都有效。適于其它藥物配合，做成水溶散劑或預(yù)混劑使用，是產(chǎn)蛋雞的主要抗球蟲病藥。該產(chǎn)品毒性小，安全范圍大，殘留小，無需停藥期。與氧酰胺苯甲酯和磺胺喹惡啉并用可以擴大抗球蟲病效果，同時也對細(xì)菌性感染有良好的防治效果，是目前廣泛應(yīng)用的一種抗球蟲病藥。該藥主要作用于第一裂殖體，阻止形成裂殖子。該藥化學(xué)結(jié)構(gòu)與硫胺類似，在球蟲代謝過程中取代硫胺，使球蟲發(fā)生硫胺缺乏而干擾其代謝，能抑制球蟲裂殖體的生長發(fā)育，對配子體和孢子體也有抑制作用。目前該藥在國內(nèi)僅有少量生產(chǎn)， 而球蟲病對養(yǎng)殖業(yè)的影響日趨嚴(yán)重，抗球蟲病新藥的研究與開發(fā)需要投入大量人力物力， 且開發(fā)周期長和風(fēng)險高，所以鹽酸氨丙啉的生產(chǎn)工藝開發(fā)與大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)對滿足國內(nèi)需求和外貿(mào)出口都有十分重要的意義。目前生產(chǎn)鹽酸氨丙啉的工藝路線主要有以下幾個步驟第一步以丁腈為原料在酸性條件下和甲醇反應(yīng)制備得到甲氧基丁亞胺，再經(jīng)氨氣的取代生成鹽酸丁脒；第二步以丙烯腈和甲酸甲酯為原料，在甲醇鈉存在的條件下反應(yīng)生成α-羥鈉次甲基-β -甲氧基丙腈，經(jīng)硫酸二甲酯甲基化生成α -甲氧次甲基-β -甲氧基丙腈；第三步是鹽酸丁脒和α-甲氧次甲基-β-甲氧基丙腈環(huán)合反應(yīng)生成4-氨基-(5-甲氧基甲基)-2-丙基嘧啶；第四步是4-氨基-(5-甲氧基甲基)-2-丙基嘧啶和2-甲基吡啶進行取代反應(yīng)， 再與氯化氫成鹽制備得到鹽酸氨丙啉。由于目前鹽酸丁脒和α-甲氧次甲基-β-甲氧基丙腈在國內(nèi)都有生產(chǎn)商，而且其質(zhì)量和來源都可以保障，因此鹽酸氨丙啉的商業(yè)化生產(chǎn)主要在后面兩步。鹽酸氨丙啉生產(chǎn)中廢水主要形成在鹽酸丁脒和α -甲氧次甲基-β -甲氧基丙腈環(huán)合反應(yīng)生成4-氨基-(5-甲氧基甲基)-2-丙基嘧啶階段，其間會產(chǎn)生大量堿性強、鹽份高、成份復(fù)雜和化學(xué)耗氧量高的有機廢水(簡稱鹽酸氨丙啉高濃度有機工藝廢水)，其主要成份為氯化鈉、氫氧化鈉、甲酸鈉、氨基嘧啶類雜環(huán)化合物及有機溶劑。氨基嘧啶類雜環(huán)化合物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，常規(guī)方法很難徹底降解，直接排放將會對環(huán)境造成極大的污染。目前許多制藥和化工廠由于缺乏經(jīng)濟有效的處理方法，排放的污水所含污染物的指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過排放標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)重污染生態(tài)環(huán)境，危害人體健康而且造成資源流失和浪費，影響到企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。光催化降解法、氧化法、微生物降解法和吸附法等治理方法常用于有機高濃度的廢水治理。但是光催化降解法和氧化法具有投資大、運行成本高及資源不能回收利用等缺點Jngra研究還發(fā)現(xiàn)微生物降解法由于鹽濃度過高會降低微生物呼吸速率，從而影響處理系統(tǒng)有機污染物的降解效率；所謂附法就是采用惰性吸附材料將廢水或廢水中污染物進行有效附集，常用惰性吸附材料有活性碳、粉煤灰和高分子聚合物等，吸附法處理高濃度有機廢水具有運行成本低及資源可回收再利用的優(yōu)勢，因此越來越被重視。特別是自20世紀(jì) 70年代以來，隨著高分子合成和吸附分離技術(shù)的不斷發(fā)展，樹脂吸附法處理廢水的研究亦逐漸深入。由于其處理效率高、性能穩(wěn)定、易實現(xiàn)資源化等優(yōu)點，在化工廢水的治理中日益受到重視，張全興課題組采用樹脂吸附法處理含芳香衍生物的有機化工廢液，并同時實現(xiàn)了污染物的資源化。隨著醫(yī)藥和新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，各種新產(chǎn)品滿足了人們生活日益增長的物質(zhì)需求，但同時也會產(chǎn)生許多負(fù)面效因，比如新產(chǎn)品生產(chǎn)帶來新的污染源。眾所周知，不同污染物需要不同的治理方法，用同種方法去治理不同種污染顯然是不現(xiàn)實的。隨著科技發(fā)展及社會發(fā)展需要，采用精細(xì)化和區(qū)別化的模式進行污染治理成為今后的發(fā)展趨勢。污染治理不僅是要達標(biāo)排放，而且要同時兼顧經(jīng)濟性和有效性。資源能否再利用和達標(biāo)排放同等重要，企業(yè)要同時兼顧社會效益和經(jīng)濟效益，可持續(xù)發(fā)展才是企業(yè)的生命。鹽酸氨丙啉生產(chǎn)主要廢水形成于鹽酸丁脒和α -甲氧次甲基-β -甲氧基丙腈環(huán)合反應(yīng)生成4-氨基-(5-甲氧基甲基)-2-丙基嘧啶過程中，其間產(chǎn)生的廢水具有堿性強、 鹽份高、成份復(fù)雜和化學(xué)耗氧量高等特點，主要成份為氨基嘧啶類雜環(huán)化合物、氯化鈉、氫氧化鈉、甲酸鈉、甲醇、氯仿、甲苯和其它未知小分子有機化合物，廢水呈深褐色并具有強烈刺激性，主要指標(biāo)測試結(jié)果見下表1 表1鹽鹽酸氨丙啉高濃度有機工藝廢水的質(zhì)量分析
權(quán)利要求
1.鹽酸氨丙啉高濃度有機工藝廢水的綜合處理方法，其特征是依次包括以下步驟1)、將鹽酸氨丙啉高濃度有機工藝廢水于0-5°C的低溫中進行自然沉降，分離得水相和有機相，所述有機相直接返還至鹽酸氨丙啉工藝過程中回收4-氨基-(5-甲氧基甲基)-2-丙基嘧啶和氯仿；2)、將步驟1)所得水相于0.085-0. 095Mpa和55_60°C進行減壓蒸餾，用以除去廢水中的有機溶劑；蒸餾量為水相的5-10% ；3)、在經(jīng)步驟2、蒸餾處理后的廢水中加入酸，調(diào)節(jié)pH為6-8；然后加入絮凝劑和助濾劑，通過自然沉降或過濾，得初步處理后廢水；所述經(jīng)步驟幻蒸餾處理后的廢水和絮凝劑的體積/重量比為1000ml 0. 5-2. Og,經(jīng)步驟2)蒸餾處理后的廢水和助濾劑的體積/重量比為1000ml l-5g ；4)、將步驟3)所得的廢水于0-50°C通過裝填有大孔吸附樹脂的吸附塔，從而吸附除去廢水中的嘧啶類雜環(huán)有機化合物，分別得吸附飽和樹脂以及吸附液；步驟幻所述的廢水通過吸附塔的流速為每小時0. 2-5體積倍的大孔吸附樹脂體積，大孔吸附樹脂的廢水處理量是所述大孔吸附樹脂的5-20體積倍；5)、將步驟4)所得的吸附飽和樹脂于10-50°C的脫附溫度下用溶劑脫附再生，得脫附后溶液，所述溶劑的流量為每小時0. 5-5倍的大孔吸附樹脂的體積，作為脫附劑的溶劑用量是所述大孔吸附樹脂的1-5倍；6)、將步驟4)所得的吸附液通過減壓濃縮，蒸餾時的真空度為0.085-0. 095Mpa，溫度為55-60°C，蒸餾量為吸附液的80-85% ；分別得蒸汽冷凝水和氯化鈉粗品；7)、將步驟6)蒸發(fā)所得蒸汽冷凝水用于返回鹽酸氨丙啉的生產(chǎn)中作為工藝用循環(huán)水；8)、步驟6)所得的氯化鈉粗品進行漂洗，得精制氯化鈉以及氯化鈉漂洗液；9)將步驟幻所得的脫附后溶液減壓蒸餾回收溶劑，得嘧啶類雜環(huán)化合物的混合粗品浸膏；所述回收所得的溶劑可用于步驟幻中的脫附再生；將所述混合粗品浸膏進行純化分離，得4-氨基-(5-甲氧基甲基)-2-丙基嘧啶。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鹽酸氨丙啉高濃度有機工藝廢水的綜合處理方法，其特征是所述步驟1)中自然沉降的時間為3-12小時。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鹽酸氨丙啉高濃度有機工藝廢水的綜合處理方法，其特征是將步驟8)所得的氯化鈉漂洗液通過減壓濃縮，蒸餾時的真空度為0. 085-0. 095Mpa，溫度為55-60°C，蒸餾量為氯化鈉漂洗液的80-85% ；分別得蒸汽冷凝水和氯化鈉粗品。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的鹽酸氨丙啉高濃度有機工藝廢水的綜合處理方法，其特征是所述吸附樹脂為LS106型樹脂。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鹽酸氨丙啉高濃度有機工藝廢水的綜合處理方法，其特征是所述步驟幻中的酸為鹽酸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鹽酸氨丙啉高濃度有機工藝廢水的綜合處理方法，其特征是所述步驟幻的溶劑為甲醇或乙醇。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鹽酸氨丙啉高濃度有機工藝廢水的綜合處理方法，其特征是所述絮凝劑為聚合硫酸鋁、聚合硫酸亞鐵和聚合三氯化鋁中的至少一種；所述助濾劑為粉煤灰或鋸末。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鹽酸氨丙啉高濃度有機工藝廢水的綜合處理方法，其特征是所述步驟9)的純化分離包括將混合粗品浸膏依次進行堿洗、萃取、柱層析及重結(jié)晶。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鹽酸氨丙啉高濃度有機工藝廢水的綜合處理方法，其特征是所述步驟10)的純化分離為先用甲醇將混合粗品浸膏溶解，用氫氧化鈉溶液調(diào)成 PH ^ 12的強堿性，再用氯仿萃取氨基嘧啶物類雜環(huán)有機化合物，減壓濃縮后用硅膠柱進行層析，最后用乙酸乙酯和石油醚混合溶劑進行重結(jié)晶，得4-氨基-(5-甲氧基甲基)-2-丙基嘧啶。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鹽酸氨丙啉高濃度有機工藝廢水的綜合處理方法，其特征是步驟8)為粗品氯化鈉和純水的重量/體積比例為IOOOg 150-250ml，漂洗溫度為室溫，攪拌時間為30分鐘，離心甩干后得氯化鈉精品和氯化鈉漂洗液。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鹽酸氨丙啉高濃度有機工藝廢水的綜合處理方法工藝廢水經(jīng)冷卻和自然沉后，分離水相和有機相，有機相返回至生產(chǎn)過程，水相通過減壓蒸餾、中和、加入適量絮凝劑和助濾劑、過濾，得初步處理后廢水；初步處理后的廢水過吸附塔，分別得吸附飽和樹脂和吸附液，吸附液減壓濃縮，得蒸汽冷凝水和氯化鈉粗品，該冷凝水符合鹽酸氨丙啉工藝用水要求，因此將其作為工藝用水返回生產(chǎn)車間進行回用；所得的氯化鈉粗品通過簡單的漂洗精制，得氯化鈉制品。采用本發(fā)明的方法能減少污水排放量和降低廢水污染負(fù)荷，同時回收廢水中有用的資源，實現(xiàn)廢水治理與資源回收的有機結(jié)合。
文檔編號C07C17/383GK102276097SQ20111016260
公開日2011年12月14日 申請日期2011年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月16日
發(fā)明者關(guān)衛(wèi)軍, 汪賢玉, 王國平 申請人:浙江大洋化工股份有限公司