一種六氯苯的環(huán)保處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種化工副產(chǎn)物的綜合利用方法,尤其是一種六氯苯的環(huán)保處理方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 六氯苯是聯(lián)合國環(huán)境署《關(guān)于持久性有機(jī)污染物(PoPs)的斯德哥爾摩公約》第一 批公布的3類12種受控化學(xué)物質(zhì)之一,對(duì)人類健康的危害及環(huán)境的污染已經(jīng)迫在眉睫。六 氯苯具有完全對(duì)稱的結(jié)構(gòu),而且氯取代數(shù)多,毒性大,降解非常困難。據(jù)調(diào)查,國內(nèi)每年在化 工生產(chǎn)過程中至少產(chǎn)生600噸六氯苯,被封存的六氯苯廢物存在泄漏和擴(kuò)散的風(fēng)險(xiǎn),對(duì)周 邊生態(tài)環(huán)境安全存在巨大隱患。六氯苯通常是采用簡(jiǎn)單的焚燒法處理,焚燒過程中可能產(chǎn) 生二曠英,對(duì)環(huán)境造成較大的危害。因此積極尋求高效環(huán)保的六氯苯處理方法具有非常重 要的意義。
[0003] 董玉環(huán)等人制備了一種新型雙負(fù)載雙金屬催化劑;PVP-PdCl2-MnXm/ MontK10-PEG400,采用氨轉(zhuǎn)移法對(duì)水相中的六氯苯進(jìn)行催化脫氯,反應(yīng)條件溫和,能夠使六 氯苯轉(zhuǎn)化率達(dá)到100%,但是催化劑制備過于復(fù)雜,難W大量生產(chǎn),反應(yīng)后分離困難,貴金屬 回收困難,反應(yīng)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng),由于六氯苯在水相中的溶解度低,所W單位時(shí)間內(nèi)六氯苯的 處理量也少。
[0004] 肖勇等人論述了近年來六氯苯降解及去除方法的研究進(jìn)展,國內(nèi)外學(xué)者們主要通 過W下方法展開了對(duì)六氯苯降解的研究,如;光催化氧化、微生物降解、福照法、電化學(xué)法和 催化加氨法,該些方法對(duì)六氯苯的降解都有一定的作用,然而多數(shù)方法仍然停留在實(shí)驗(yàn)室 和理論研究階段,由于各方面原因和困難,目前還沒有能夠適合實(shí)際應(yīng)用的方法。
[0005] 六氣苯和一氯五氣苯可W作為合成全氣代芳香化合物的重要中間體,合成多種醫(yī) 藥、農(nóng)藥、液晶材料和特種聚合物等,近年來在開發(fā)液晶材料的研究中發(fā)現(xiàn),使用全氣苯和 一氯五氣苯衍生出的液晶化合物具有較好的性能,因此具有非常廣闊的發(fā)展前景。根據(jù)目 前資料顯示,六氣苯和一氯五氣苯的合成研究在國內(nèi)尚未開展,沒有檢索到有關(guān)該方面的 資料,在國外六氣苯和一氯五氣苯的研究報(bào)道也不多,根據(jù)目前所掌握的資料,六氣苯和一 氯五氣苯的合成路線主要有W下幾種:
[0006] 方法一;W苯為原料的脫氣化氨法
[0007] 1956年,Godsell、Stac巧和化tlow通過九氣環(huán)己燒在堿液中脫氣化氨得到了六 氣苯。但是九氣環(huán)己燒需要在150°C條件下由苯蒸汽與CoFs反應(yīng)來制備,轉(zhuǎn)化率較低,限制 了其應(yīng)用。
[0008] 方法二;W-氣=漠甲燒為原料的高溫裂解法
[0009] 1955年,Desirant報(bào)道了更加直接和有效的方法;CFBrs,在630~640°C的銷管 中高溫裂解制備六氣苯。
[0010] eCFBrs - C eFe+9化2
[0011] 此法雖然簡(jiǎn)單,但是自由基聚合的復(fù)雜性導(dǎo)致產(chǎn)物也比較復(fù)雜,選擇性不高,收率 低,而且原料成本高,不利于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0012] 方法W六氯苯為原料直接氣化法
[0013] Mcbee、Lindgren和Ligett等人,先后使用BrFg、訊Fg、鋒粉處理六氯苯,可W得到 少量的六氣苯,其他副產(chǎn)物有全氣、氣氯的環(huán)己締和環(huán)己二締化合物。同樣是使用六氯苯作 為原料,V〇r〇zhtsov、Platonov和化kobson嘗試使用無水KF來取代氯原子制備六氣苯。反 應(yīng)在高壓蓋中進(jìn)行,溫度450~500°C,最后分離出CeFe (產(chǎn)率21 % )和未完全氣代的氣氯 苯(CeFsCl ;20% 而尸典12;14% ;CeF3Cl3;12% )。
[0014] 此法工藝路線短,原料成本低,但也存在收率低,反應(yīng)器結(jié)焦嚴(yán)重,限制了工業(yè)化 的應(yīng)用。
[0015] 綜上所述,現(xiàn)有的六氣苯和一氯五氣苯的合成方法存在著轉(zhuǎn)化率較低、收率低、反 應(yīng)器結(jié)焦嚴(yán)重,不利于工業(yè)化生產(chǎn)的不足之處。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0016] 本發(fā)明的目的在于提供一種六氯苯的環(huán)保處理方法,W化工副產(chǎn)六氯苯為原料, W高活性的氣化鐘為氣化劑,采用單一反應(yīng)器,在有機(jī)溶劑作用下制備六氣苯和一氯五氣 苯。該反應(yīng)條件溫和,轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)率較高,在減少污染的同時(shí)獲得實(shí)用的化工中間體,應(yīng)用 前景廣闊。
[0017] 為了解決上述技術(shù)問題,采用如下技術(shù)方案:
[0018] 一種六氯苯的環(huán)保處理方法,其特征在于包括如下步驟:
[0019] (1)采用六氯苯及活性氣化鐘為原料,將六氯苯與活性氣化鐘溶液有機(jī)溶劑中,形 成反應(yīng)液,將反應(yīng)液放入單一反應(yīng)器中;
[0020] (2)對(duì)裝有反應(yīng)液的單一反應(yīng)器進(jìn)行試壓查漏,試壓查漏后,向單一反應(yīng)器內(nèi)通入 氮?dú)?,置換出單一反應(yīng)器內(nèi)的空氣;
[0021] (3)將單一反應(yīng)器進(jìn)行加熱,單一反應(yīng)器的溫度開始升高,升溫速度控制在2~ 3°C /min,升溫至反應(yīng)溫度200~300°C,同時(shí)將單一反應(yīng)器的壓力升至反應(yīng)壓力2. 0~ 3. OMPa ;在反應(yīng)溫度及反應(yīng)壓力下反應(yīng)10~15h,反應(yīng)結(jié)束后,停止加熱并降溫;
[002引 (4)將單一反應(yīng)器降溫至130°CW下,打開單一反應(yīng)器的氣閥,將單一反應(yīng)器中的 反應(yīng)產(chǎn)物蒸出,冷凝反應(yīng)產(chǎn)物并收集;
[0023] (5)將冷凝的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行精饋處理,精饋后分離反應(yīng)產(chǎn)物的六氣苯及一氯五氣 苯,并分別收集六氣苯及一氯五氣苯;
[0024] (6)待步驟(4)中反應(yīng)產(chǎn)物跑出后,減壓蒸饋收集單一反應(yīng)器內(nèi)的氣氯苯(副 產(chǎn)物)和有機(jī)溶劑,氣氯苯包括二氯四氣苯(CeF4Cl2)、S氯S氣苯(CeFsCg、四氯二氣苯 (CeFsClA)、五氯一氣苯(CeFClg);然后取出單一反應(yīng)器中氯化鐘殘?jiān)?,接著?duì)氣氯苯進(jìn)行干 燥處理后重新加入單一反應(yīng)器中繼續(xù)使用。
[0025] 優(yōu)選后,六氯苯的純度大于90 %,六氯苯的水分含量小于30ppm,反應(yīng)前,采用真 空干燥方法對(duì)六氯苯進(jìn)行除水。
[0026] 優(yōu)選后,步驟(1)中,六氯苯與活性氣化鐘的摩爾之比為1 :化~10)。
[0027] 優(yōu)選后,有機(jī)溶劑為S正了胺,六氯苯與S正了胺的質(zhì)量之比為1 : (2~10)。 [002引優(yōu)選后,步驟(1)中,反應(yīng)前采用分子篩對(duì)=正了胺進(jìn)行干燥處理,干燥后,=正 了胺的含水量小于30ppm。
[0029] 由于采用上述技術(shù)方案,具有W下有益效果:
[0030] 本發(fā)明為一種六氯苯的環(huán)保處理方法,W化工副產(chǎn)六氯苯為原料,W高活性的氣 化鐘為氣化劑,采用單一反應(yīng)器,在有機(jī)溶劑作用下制備六氣苯和一氯五氣苯。該反應(yīng)條件 溫和,轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)率較高,在減少污染的同時(shí)獲得實(shí)用的化工中間體,應(yīng)用前景廣闊。本發(fā) 明的反應(yīng)工藝簡(jiǎn)單,反應(yīng)產(chǎn)物容易分離,可大量投入生產(chǎn),不僅降低了生產(chǎn)成本,而且產(chǎn)生 了良好的經(jīng)