專利名稱：劣質(zhì)環(huán)丁砜的再生方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及劣質(zhì)芳烴抽提溶劑的再生方法，具體地說，是一種劣質(zhì)環(huán)丁砜的再生方法。
目前，工業(yè)上普遍采用環(huán)丁砜作為芳烴抽提的溶劑，由于芳烴中含有的酸性物質(zhì)，以及環(huán)丁砜在使用過程中因降解產(chǎn)生的酸性物質(zhì)，使得環(huán)丁砜的pH值不斷下降，性質(zhì)逐漸變劣。使用劣質(zhì)環(huán)丁砜將給設(shè)備造成嚴(yán)重腐蝕。長期以來，防止環(huán)丁砜的劣質(zhì)化始終未得到較好地解決，國內(nèi)外廣泛采用的對策是注入有機鏈烷醇胺，如單乙醇胺，來抑制環(huán)丁砜在使用過程中因pH值下降而造成的設(shè)備腐蝕，但效果不佳。1989年4月11日授權(quán)的美國專利4,820,849公開了一種減少環(huán)丁砜中腐蝕性雜質(zhì)的方法，該方法是將多元酸或多元酸酐加入到環(huán)丁砜溶劑中，與酸性雜質(zhì)形成固體，將該固體與液相溶劑分離，即可達(dá)到減少環(huán)丁砜溶劑中腐蝕性雜質(zhì)的目的，該方法使用的多元酸應(yīng)不含鹵素，最好是含磷的多元酸，也可用二氧化碳。該方法雖然可減輕環(huán)丁砜的腐蝕問題，但其產(chǎn)生的固體物質(zhì)將難于分離，不易實現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。
另外，1991年10月1日授權(quán)的美國專利5,053,137公開了一種將污染或用過的環(huán)丁砜進行凈化或再生的方法。該方法將環(huán)丁砜依次通過串聯(lián)的陽離子交換樹脂柱和陰離子樹脂交換柱，使得環(huán)丁砜的性質(zhì)得到改進。處理時環(huán)丁砜與離子交換樹脂的接觸溫度為20～80℃，但環(huán)丁砜通過樹脂的速度極慢，使其單位時間內(nèi)處理環(huán)丁砜的量受到限制，尤其是該方法中使用串聯(lián)的陽離子交換柱和陰離子交換柱對劣質(zhì)環(huán)丁砜進行凈化或再生處理，給操作和樹脂的再生均帶來不便。
本發(fā)明的目的是提供一種劣質(zhì)環(huán)丁砜的再生方法，該方法可除去劣質(zhì)環(huán)丁砜中的酸性物質(zhì)，使其主要質(zhì)量指標(biāo)恢復(fù)到新鮮環(huán)丁砜的水平。
本發(fā)明方法是將劣質(zhì)環(huán)丁砜在25～40℃下，以1.0～5.0米/小時，最好是3.0～5.0米/小時的線流速通過陰離子交換樹脂層，其中的酸性物質(zhì)通過離子交換留于樹脂層中，而流出樹脂層的環(huán)丁砜所含的酸性物質(zhì)大大減少，pH值升高到7.5～10.0，顏色由深棕色變?yōu)闇\色，甚至無色。從而使劣質(zhì)環(huán)丁砜的質(zhì)量恢復(fù)到新鮮環(huán)丁砜的水平。
處理劣質(zhì)環(huán)丁砜時，環(huán)丁砜的處理量應(yīng)控制在環(huán)丁砜與樹脂的重量比在10～160∶1的范圍之內(nèi)，最好為10～120∶1，否則，處理量太大，雖然可將劣質(zhì)環(huán)丁砜的pH值提高，但其pH值往往難以達(dá)到7.5。當(dāng)流出樹脂柱的環(huán)丁砜PH值小于7.5或難以達(dá)到規(guī)定的要求時，應(yīng)將樹脂進行再生處理。
所述的劣質(zhì)環(huán)丁砜，其pH值為3.0～5.0，顏色為深棕色，也包括芳烴抽提裝置中再生塔網(wǎng)下的黑色劣質(zhì)環(huán)丁砜。
所述劣質(zhì)環(huán)丁砜最好先經(jīng)過蒸餾后，再通過陰離子交換樹脂層進行再生處理，尤其是對黑色劣質(zhì)環(huán)丁砜應(yīng)經(jīng)過減壓蒸餾后，再通過陰離子交換樹脂層除去其中的酸性物質(zhì)，減壓蒸餾的壓力最好為0.3MPa，餾出溫度為150～180℃。
所述的陰離子交換樹脂選自大孔堿性陰離子樹脂，最好為大孔弱堿性陰離子交換樹脂，更為優(yōu)選的為大孔弱堿性苯乙烯系樹脂，如弱堿性的大孔苯乙烯系-NH2型或-N(CH3)型樹脂。季銨型強堿性陰離子交換樹脂，也適用于劣質(zhì)環(huán)丁砜的再生處理，但其對環(huán)丁砜的處理量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于弱堿性陰離子交換樹脂。
對于市售的陰離子樹脂在使用前需經(jīng)過預(yù)處理，使其由貯存型變?yōu)镺H型，預(yù)處理步驟為將市售樹脂用去離子水浸泡24小時，用4重％的NaOH溶液以0.5米/小時的線流速將樹脂轉(zhuǎn)換為OH型，轉(zhuǎn)換時間應(yīng)確保在2小時以上。然后用去離子水淋洗樹脂至洗出液pH值為7.0～8.0。
所述陰離子交換樹脂經(jīng)使用失去活性后，可將樹脂再生后繼續(xù)使用，其再生方法與樹脂的預(yù)處理方法相同。陰離子交換樹脂可反復(fù)再生多次進行使用，直至樹脂完全失活為止。
本發(fā)明方法由于采用陰離子交換樹脂除去劣質(zhì)環(huán)丁砜中的酸性物質(zhì)，可使劣質(zhì)環(huán)丁砜的pH值由3.0～5.0提高到7.5～10.0，顏色由深棕色，甚至黑色變?yōu)闇\色，甚至無色，而無需外加任何其他物質(zhì)，操作方便，后處理簡單易行，使用過的樹脂還可反復(fù)再生后繼續(xù)使用5～6年，這無疑加大了樹脂對環(huán)丁砜的總處理能力。
下面通過實例進一步說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不限于此。
實例1～4以下實例用不同型號的陰離子交換樹脂對劣質(zhì)環(huán)丁砜進行處理。
取市售的陰離子交換樹脂30克(南開大學(xué)生產(chǎn))，用去離子水浸泡24小時，裝于玻璃柱內(nèi)，用4重％的NaOH溶液以0.5米/小時的線流速將其轉(zhuǎn)化為OH型，保證樹脂的轉(zhuǎn)換時間在2小時以上，然后用去離子水淋洗樹脂，當(dāng)洗出液pH為7.0～8.0時，停止淋洗，將pH為3.58的劣質(zhì)環(huán)丁砜在35℃下，以3.0米/小時的線流速通過樹脂柱，用pH計測定從樹脂柱中流出的環(huán)丁砜的pH值，結(jié)果見表1。
由表1可知，大孔弱堿性苯乙烯系胺型樹脂，其處理量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于強堿性苯乙烯系胺型樹脂，其中大孔弱堿性苯乙烯系-N(CH3)2型樹脂的處理量最大。
實例5本實例用再生后的大孔弱堿性苯乙烯系-N(CH3)2型離子交換樹脂對劣質(zhì)環(huán)丁砜進行處理。
將30克實例1中用過的大孔弱堿性苯乙烯系-N(CH3)2型陰離子交換樹脂，用4重％的NaOH溶液以0.5米/小時的線流速通過樹脂柱，使樹脂轉(zhuǎn)換為OH型，進行樹脂的再生，再生后樹脂用去離子水淋洗至洗出液pH值為7.0～8.0，然后將pH為4.58，外觀深棕色的環(huán)丁砜在30℃下，以3.0米/小時的線流速通過再生樹脂柱，測定流出物的pH值。當(dāng)流出物pH值降至7.5以下時，停止通入環(huán)丁砜，按上述方法將樹脂再次再生后，繼續(xù)通入環(huán)丁砜，如此重復(fù)操作8次，結(jié)果見表2。
由表2可知，大孔弱堿性苯乙烯系-N(CH3)2型離子交換樹脂經(jīng)8次再生后，其對劣質(zhì)環(huán)丁砜的處理量仍能達(dá)到環(huán)丁砜與樹脂的重量比為100∶1，且再生后環(huán)丁砜pH值達(dá)到8.10。
實例6本實例對抽提裝置中再生塔網(wǎng)下的黑色劣質(zhì)環(huán)丁砜進行再生處理。
取4000克大孔弱堿性苯乙系-N(CH3)2型樹脂，用實例1的方法進行預(yù)處理。將芳烴抽提裝置中再生塔網(wǎng)下的黑色劣質(zhì)環(huán)丁砜在0.3MPa壓力下蒸餾，收集150～180℃的餾份，其pH為3.98，將此餾份在25℃下，以3.0米/小時的線流速通過上述預(yù)處理后的樹脂層，測定流出物的pH值，結(jié)果見表4。由表4可知，黑色劣質(zhì)環(huán)丁砜經(jīng)蒸餾后，再用弱堿性陰離子交換樹脂處理，可使其pH值恢復(fù)到較高水平，顏色變?yōu)闊o色透明。
實例7本實例為再生環(huán)丁砜與劣質(zhì)環(huán)丁砜的色度對比。
將經(jīng)大孔弱堿性苯乙烯系-N(CH3)2型陰離子交換樹脂處理后的再生環(huán)丁砜，按GB 383-64的方法對不同處理量下的柱流出物進行色度測定，以pH值為4.58的劣質(zhì)環(huán)丁砜為基準(zhǔn)，色度定為16.0，測定結(jié)果見表3。
實例8本實例測定再生環(huán)丁砜與新鮮環(huán)丁砜的性能數(shù)據(jù)。
將經(jīng)大孔弱堿性苯乙烯系-N(CH3)2型離子交換樹脂處理后的再生環(huán)丁砜與新鮮環(huán)丁砜的性能指標(biāo)進行測定，測定結(jié)果見表5，由表5可知再生后的環(huán)丁砜主要質(zhì)量指標(biāo)與新鮮環(huán)丁砜基本相同，其中水含量、蒸餾試驗還優(yōu)于新鮮環(huán)丁砜。
將50ppm單乙醇胺加入上述再生后的環(huán)丁砜中，將其pH值從9.51調(diào)至10.02，然后與含有機醇胺的PH值為10.08的新鮮環(huán)丁砜一起進行劣化實驗和碳鋼掛片實驗，劣化實驗在200℃氮氣保護下進行24小時，試驗期間每3小時測一次pH值，掛片實驗所用鋼片為20#碳鋼。實驗結(jié)果見表6。由表6可知，再生后環(huán)丁砜的劣化性能及碳鋼腐蝕率均與新鮮環(huán)丁砜相同。
表權(quán)利要求
1.一種劣質(zhì)環(huán)丁砜的再生方法，其特征在于將劣質(zhì)環(huán)丁砜在25～40℃下，以1.0～5.0米/小時的線流速通過陰離子交換樹脂層。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的陰離子交換樹脂為大孔弱堿性陰離子交換樹脂。
3.按照權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述的大孔弱堿性陰離子交換樹脂為大孔苯乙烯系-NH2型或-N(CH3)2型樹脂。
4.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于劣質(zhì)環(huán)丁砜的pH值為3.0～5.0。
5.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于劣質(zhì)環(huán)丁砜可經(jīng)過蒸餾后再通過陰離子交換樹脂層。
6.按照權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述的蒸餾為減壓蒸餾。
7.按照權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征在于蒸餾時壓力為0.3MPa，餾出溫度控制在150～180℃。
全文摘要
一種劣質(zhì)環(huán)丁砜的再生方法,是將劣質(zhì)環(huán)丁砜在25～40℃下,以1.0～5.0米/小時的線流速通過陰離子交換樹脂層,以除去其中的酸性物質(zhì)。該方法可將劣質(zhì)環(huán)丁砜的pH值由3.0～5.0提高到7.5～10.0,顏色由深棕色或黑色變?yōu)闇\色或無色。
文檔編號C07D333/48GK1230545SQ9810120
公開日1999年10月6日 申請日期1998年3月26日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月26日
發(fā)明者顧侃英, 陳志明, 錢婉華, 劉冬云, 楊明彪 申請人:中國石油化工總公司, 中國石油化工總公司石油化工科學(xué)研究院