CN102603668A - 一种2-巯基苯并噻唑生产废料的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种2-巯基苯并噻唑生产废料的处理方法，包括步骤：将2-巯基苯并噻唑生产废料加热至90～95℃，之后进行固液分离，得到固形物和液体A，固形物返回促进剂M车间进行精制提纯得到产品促进剂M；液体A蒸馏分离，得馏分B和馏分C，蒸馏釜中残留物经冷却，得沥青状物质D，在蒸馏分离过程中产生的硫化氢气体用氢氧化钠溶液吸收，制得硫氢化钠溶液，再经浓缩得到硫氢化钠固体；馏分C精馏分离，得苯胺和苯并噻唑。本发明实现了2-巯基苯并噻唑生产废料的资源化处理，具有副产品种类多，产品质量好，工艺流程简单、易于操作、反应条件温和、生产成本低和符合环保要求等优点。
Description
技术领域
本发明涉及化工生产废料处理技术领域，具体涉及一种2-巯基苯并噻唑生产废料的处理方法。
背景技术
2-巯基苯并噻唑即促进剂M，既是橡胶工业重要的硫化促进剂，又是其他大多数促进剂的母体材料和中间体，经进一步合成加工后可以产出多种促进剂。2-巯基苯并噻唑产量在各种橡胶助剂中占首位，全世界每年都有几十万吨的产量，国内保守计算2012年也将有20万吨的产量。
促进剂M的常用生产方法是高压法，以二硫化碳、硫磺、苯胺为原料，先将二硫化碳和硫磺按3∶1的比例混合制成溶硫液，之后溶硫液再和苯胺按1∶1的比例投入高压反应釜中加热，当温度达到280-290℃、压力达到3.0-9.5Mpa时保持半小时即制得促进剂M。高压法反应产物是复杂的混合物，其中以促进剂M为主，促进剂M的含量为77-85％，另外还有未反应的原料、中间产物和副产物等，统称废树脂，其含量为15-23％。高压法制得的反应产物还必须经进一步精制提纯，即将促进剂M和废树脂分离，制得纯度符合要求的促进剂M。目前促进剂M的精制方法主要有酸碱法和甲苯萃取法两种。精制后除得到的产品促进剂M外，剩余的废料即本发明所指的2-巯基苯并噻唑生产废料。其中酸碱法精制得到的剩余废料的主要成分及其大约含量为：M含量≥5％，苯胺含量约2.4％，苯并噻唑≥22％，少量硫化氢，其余为难以表征的复杂杂质。甲苯萃取法精制得到的剩余废料的主要成分及其大约含量：M含量≤25％，苯胺含量约1.8％，苯并噻唑≥18％，甲苯含量2.2-2.8％，少量硫化氢，其余为难以表征的复杂杂质。按国内保守估计2012年将生产20万吨的促进剂M计算，将会产生4.6万吨的2-巯基苯并噻唑生产废料。
2-巯基苯并噻唑生产废料中的主要成分M、甲苯、苯胺、苯并噻唑等，这些残留物大都不能自然降解，而且危险，在环保名册里被列为危废，大量M废渣既危险，又污染环境，成为环保难题。目前处理2-巯基苯并噻唑生产废料有以下方法：一、直接用作底档防水卷材或混凝土模具隔离剂，其缺点是有害成分没有得到处理，用户使用后有害物质会长期扩散，污染环境、危害人体健康；二、用作锅炉烧火油或高炉封口材料，这种处理方法其实是进行直接烧掉，对大气又造成了污染。最重要的是以上两种处理方法都是对2-巯基苯并噻唑生产废料的简单和低价值的利用，所以导致目前2-巯基苯并噻唑生产废料的售价一直不高，历史最高值也不过1200元/吨。因此，开发一种2-巯基苯并噻唑生产废料的资源化处理方法，以增加产品的附加值，提高经济效益，有效降低环境污染，是目前急需解决的一个难题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种2-巯基苯并噻唑生产废料的处理方法。
为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种2-巯基苯并噻唑生产废料的处理方法，包括以下步骤：
(1)固液分离：将2-巯基苯并噻唑生产废料加热至90～95℃，之后放入离心机中进行固液分离，得到固形物和液体A，所述固形物返回促进剂M车间进行精制提纯，得到产品促进剂M；
(2)液体蒸馏：将所述液体A加入蒸馏塔的蒸馏釜中进行蒸馏分离，控制蒸馏塔内真空度为0.07Mpa以上；蒸馏塔的塔顶温度为60～115℃，所得馏分收集，为馏分B，蒸馏塔的塔顶温度为115～190℃，收集所得馏分，得馏分C，塔顶温度开始降低且无馏分流出时停止蒸馏，打开放料口放出蒸馏釜中残留物，所述残留物经冷却，得沥青状物质D；在蒸馏分离过程中产生的硫化氢气体用氢氧化钠溶液吸收，制得硫氢化钠溶液，再经浓缩得到硫氢化钠固体；
(3)精馏处理：所述馏分C为苯胺和苯并噻唑的混和物，将所述馏分C加入精馏塔的精馏釜中进行精馏分离，控制精馏塔内真空度为0.07Mpa以上；精馏塔的塔顶温度为175～180℃，所得馏分收集，得到苯胺，精馏塔的塔顶温度为180～190℃，所得馏分收集，得到苯并噻唑，塔顶温度开始降低且无馏分流出时停止精馏。
本发明提供的2-巯基苯并噻唑生产废料的处理方法得到的馏分B为甲苯和水的混合物或水，当2-巯基苯并噻唑生产废料为酸碱法精制得到的剩余废料时，馏分B为水，当2-巯基苯并噻唑生产废料为甲苯萃取法精制得到的剩余废料时，馏分B为甲苯和水的混合物。馏分B为甲苯和水的混合物时，馏分B经静置，自然分层，可分离出甲苯。得到的沥青状物质D软化点在220℃以上，其中的有害成分及残留M已被碳化，其化学性质稳定，为黑色无刺激性气味且对环境无危害的一般废料，可做为一种改性树脂被树脂生产企业使用，还可以提炼出燃料油也能产生很好的经济效益。得到的苯胺的纯度大于99.5％，苯并噻唑的纯度大于98％，可直接销售。
本发明提供的2-巯基苯并噻唑生产废料的处理方法具有以下优点：一、环保贡献大，通过将2-巯基苯并噻唑生产废料中的各种有毒有害、易挥发的物质提取出来，使2-巯基苯并噻唑生产废料不再对环境产生危害，从根本上解决了2-巯基苯并噻唑生产废料的环境污染难题；且在整个处理过程中，没有废水、废气产生，避免了二次环境污染；二、节约资源，2-巯基苯并噻唑生产废料中的约45％左右的物质都变成了有用的产品，大大节约了生产资源；三、经济效益好，产品附加值高，采用本发明提供的2-巯基苯并噻唑生产废料的处理方法处理后，2-巯基苯并噻唑生产废料的产值扩大至原来的六倍以上，得到的产品促进剂M、甲苯、苯胺、苯并噻唑、硫氢化钠，都是重要的化工原料，经济价值高。
本发明实现了2-巯基苯并噻唑生产废料的资源化处理，并且具有副产品种类多，产品质量好，工艺流程简单、设备投资少、易于操作、反应条件温和、生产成本低和符合环保要求等优点。本发明具有良好的经济效益、环境效益和社会效益，适合工业生产推广，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供的2-巯基苯并噻唑生产废料的处理方法，其中的2-巯基苯并噻唑生产废料为酸碱法精制得到的剩余废料，包括以下步骤：
(1)固液分离：取200kg的2-巯基苯并噻唑生产废料，用蒸汽加热至90℃，之后放入离心机中进行固液分离，得到固形物64kg和126kg的液体A，固形物返回促进剂M车间进行精制提纯，得到40kg的产品促进剂M；
(2)液体蒸馏：将液体A加入蒸馏塔的蒸馏釜中进行蒸馏分离，控制蒸馏塔内真空度为0.07Mpa；蒸馏塔的塔顶温度为60～115℃，所得馏分为水，蒸馏塔的塔顶温度为115～190℃，收集所得馏分，得馏分C，共49.6kg，为苯胺和苯并噻唑的混和物，塔顶温度开始降低且无馏分流出时停止蒸馏，打开放料口放出蒸馏釜中残留物，残留物经冷却，得沥青状物质D；在蒸馏分离过程中产生的硫化氢气体用氢氧化钠溶液吸收，制得硫氢化钠溶液，再经浓缩得到硫氢化钠固体10.8kg；
(3)精馏处理：将馏分C加入精馏塔的精馏釜中进行精馏分离，控制精馏塔内真空度为0.07Mpa；精馏塔的塔顶温度为175～180℃，所得馏分收集，得到苯胺，精馏塔的塔顶温度为180～190℃，所得馏分收集，得到苯并噻唑，塔顶温度开始降低且无馏分流出时停止精馏。得到的苯胺重4.8kg，纯度为99.5％。得到的苯并噻唑重44kg，纯度为99％。
实施例2
本实施例提供的2-巯基苯并噻唑生产废料的处理方法，其中的2-巯基苯并噻唑生产废料为甲苯萃取法精制得到的剩余废料，包括以下步骤：
(1)固液分离：取200kg的2-巯基苯并噻唑生产废料，用蒸汽加热至95℃，之后放入离心机中进行固液分离，得到固形物65kg和125kg的液体A，固形物返回促进剂M车间进行精制提纯，得到42kg的产品促进剂M；
(2)液体蒸馏：将液体A加入蒸馏塔的蒸馏釜中进行蒸馏分离，控制蒸馏塔内真空度为0.07Mpa；蒸馏塔的塔顶温度为60～115℃，所得馏分收集，得馏分B，共10kg，为甲苯和水的混合物，蒸馏塔的塔顶温度为115～190℃，收集所得馏分，得馏分C，共40kg，为苯胺和苯并噻唑的混和物，塔顶温度开始降低且无馏分流出时停止蒸馏，打开放料口放出蒸馏釜中残留物，残留物经冷却，得沥青状物质D；在蒸馏分离过程中产生的硫化氢气体用氢氧化钠溶液吸收，制得硫氢化钠溶液，再经浓缩得到硫氢化钠固体11kg；
(3)精馏处理：将馏分C加入精馏塔的精馏釜中进行精馏分离，控制精馏塔内真空度为0.07Mpa；精馏塔的塔顶温度为175～180℃，所得馏分收集，得到苯胺，精馏塔的塔顶温度为180～190℃，所得馏分收集，得到苯并噻唑，塔顶温度开始降低且无馏分流出时停止精馏。得到的苯胺重3.6kg，纯度为99.6％。得到的苯并噻唑重36.4kg，纯度为98.6％。步骤(2)中的馏分B经静置分层，从中分离出甲苯，得甲苯5kg。
Claims (3)
1.一种2-巯基苯并噻唑生产废料的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)固液分离：将2-巯基苯并噻唑生产废料加热至90～95℃，之后放入离心机中进行固液分离，得到固形物和液体A，所述固形物返回促进剂M车间进行精制提纯，得到产品促进剂M；
(2)液体蒸馏：将所述液体A加入蒸馏塔的蒸馏釜中进行蒸馏分离，控制蒸馏塔内真空度为0.07Mpa以上；蒸馏塔的塔顶温度为60～115℃，所得馏分收集，为馏分B，蒸馏塔的塔顶温度为115～190℃，收集所得馏分，得馏分C，塔顶温度开始降低且无馏分流出时停止蒸馏，打开放料口放出蒸馏釜中残留物，所述残留物经冷却，得沥青状物质D；在蒸馏分离过程中产生的硫化氢气体用氢氧化钠溶液吸收，制得硫氢化钠溶液，再经浓缩得到硫氢化钠固体；
(3)精馏处理：所述馏分C为苯胺和苯并噻唑的混和物，将所述馏分C加入精馏塔的精馏釜中进行精馏分离，控制精馏塔内真空度为0.07Mpa以上；精馏塔的塔顶温度为175～180℃，所得馏分收集，得到苯胺，精馏塔的塔顶温度为180～190℃，所得馏分收集，得到苯并噻唑，塔顶温度开始降低且无馏分流出时停止精馏。
2.根据权利要求1所述的2-巯基苯并噻唑生产废料的处理方法，其特征在于，得到的苯胺的纯度大于99.5％。
3.根据权利要求1所述的2-巯基苯并噻唑生产废料的处理方法，其特征在于，得到的苯并噻唑的纯度大于98％。
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