由生产氨噻肟酸的含溴废水制备溴素的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种由含溴废水制备溴素的方法，尤其涉及一种由生产氨噻肟酸的含溴废水制备溴素的方法。
【背景技术】
[0002]氨噻肟酸，化学名称为2-甲氧亚胺基-2-(2-氨基噻唑)-4_乙酸，是重要的医药中间体，主要用于第三、四代头孢菌素的合成。目前氨噻肟酸的生产工艺大多为先合成氨噻肟酸乙酯再水解得到氨噻肟酸，其工艺路线为以乙酰乙酸乙酯为原料，经肟化、醚化、溴化、环合、水解、酸化、脱水、烘干得到氨噻肟酸，其中环合工艺是将溴化物与硫脲、碳酸氢铵反应，生成氨噻肟酸乙酯及溴化铵，反应方程式为:
[0003]C704H1NBr+NH4HC03+CH4SN2^C8HiiN303S+NH4Br+H20+C02
[0004]环合工艺产生的废水中含有大量溴化铵，若直接排放不仅会造成环境污染，还会造成溴资源的浪费，因此，对含溴废水的处理不仅需要满足环境需求，还需尽量回收其中的溴，重新参与反应，以降低生产成本，达成较好的经济效益。
【发明内容】
[0005]为解决现有技术中存在的不足，本发明提供了一种由生产氨噻肟酸的含溴废水制备溴素的方法，可有效回收溴资源。
[0006]为实现上述目的，本发明的由生产氨噻肟酸的含溴废水制备溴素的方法，包括以下步骤:
[0007]a、将生产氨噻肟酸的含溴废水用溶剂三氯甲烷萃取处理后，弃去三氯甲烷相，得到水相物料；
[0008]b、将步骤a得到的水相物料在反应塔内与氯气加热反应，控制塔底温度为115 -1200C，在反应塔顶采出溴水，所述溴水采出温度控制为90?93°C ；
[0009]C、将步骤b采出的溴水冷却，待溴水分层后收集下层溶液，得到溴素。
[0010]作为对上述方法的限定，所述含溴废水为生产氨噻肟酸工艺中环合工艺产生的含溴废水。
[0011]作为对上述方法的限定，所述步骤a中三氯甲烷的用量为含溴废水重量的13?18%。
[0012]作为对上述方法的限定，所述步骤a中三氯甲烷的用量为含溴废水重量的15%。
[0013]作为对上述方法的限定，所述步骤b采用的反应塔为填料塔，所述水相物料从反应塔中部进料，氯气从反应塔下部通入，加热采用从反应塔底部通入加热蒸汽的方式。
[0014]本发明所述的由生产氨噻肟酸的含溴废水制备溴素的方法，是先利用溶剂三氯甲烷萃取含溴废水，使废水中存在的影响后续与氯气反应的有机物溶于三氯甲烷相以除掉废水中的有机物，使溴化铵留在水相，减少水相中的干扰物和杂质，使后续与氯气的反应即可保证反应安全，防止因大量有机物与氯气反应，剧烈放热引起的爆炸，又可减少氯气用量，还可提高产物溴素的纯度;然后将含有溴化铵的水相物料与氯气在反应塔内进行加热反应，使溴化铵被氯气氧化，生成溴素，由于溴素密度大于水，沉于水相底部，为得到高收率、高纯度的溴素，控制在反应塔顶部采出溴水，并限定溴水采出温度为90?93°C，此温度区间采出的溴水能够极大提高溴素收率，减少杂质，温度过低或过高都会导致采出的溴水含量低，并含有大量的水及氯化氢，影响溴回收效果;最后将采出的溴水冷却，待溴水分层后收集下层溶液，得到高纯度溴素。
[0015]生产氨噻肟酸的含溴废水中以环合工艺产生的废水中溴化铵含量较多，更适于采用本发明的方法进行溴素的回收。
[0016]本发明的方法中三氯甲烷用作杂质的萃取剂，其用量会影响杂质的去除率，进而影响后续水相物料与氯气的反应，最终影响溴素的回收率和回收纯度。三氯甲烷用量不足或过量使用，都会导致溴素回收率及回收纯度的降低，在三氯甲烷的用量为含溴废水重量的13?18%，尤其是15%时，结果最佳。
[0017]反应塔内为使水相物料中的溴化铵被氯气充分氧化，提高回收率，使水相物料从反应塔中部进料，氯气从反应塔下部通入，增加氯气与水相物料的接触时间，促进反应，并采用从反应塔底部通入加热蒸汽的加热方式，一方面加热反应体系加速溴化铵与氯气的反应，另一方面加热蒸汽可携带反应得到的溴素从反应塔顶逸出得到溴水，从而回收高纯溴素。
[0018]综上所述，采用本发明的由生产氨噻肟酸的含溴废水制备溴素的方法，可对生产氨噻肟酸的含溴废水进行溴资源的高效回收，不仅能有效避免对环境的污染，而且得到的溴素纯度高，可重新用于生产，从而降低氨噻肟酸的生产成本，达成较好的经济效益。此外，本发明方法简单，易于操作控制，适用于大规模工业应用。
【具体实施方式】
[0019]实施例一
[0020]本实施例涉及由生产氨噻肟酸的含溴废水制备溴素的方法。
[0021]生产氨噻肟酸的工艺流程中，环合工艺产生的废水含有溴化铵、氨噻肟酸乙酯及其副产物等有机物，将该废水称为环合工艺产生的含溴废水。
[0022]实施例1.1
[0023]由环合工艺产生的含溴废水生产溴素，具体包括如下步骤:
[0024]a、向环合工艺产生的含溴废水中加入溶剂三氯甲烷进行萃取，所述三氯甲烷的加入量为含溴废水重量的15 %，萃取过程将含溴废水中的大量有机物溶于三氯甲烷相，溴化铵留在水相，弃去三氯甲烷相，将水相再加水配成溴化铵含量为10%，得到含有溴化铵的水相物料；
[0025]b、将步骤a得到的含有溴化铵的水相物料通入反应塔，与氯气在反应塔内进行加热溴化反应，所述反应塔为填料塔，所述水相物料从反应塔中部进料，氯气从反应塔下部通入，采用从反应塔底部通入加热蒸汽的加热方式，控制塔底温度为115?118°C，反应一段时间后，在反应塔顶开始不断采出溴水，控制溴水的采出温度为90?91°C;
[0026]c、使步骤b采出的溴水通过冷凝器进行冷却处理，待溴水分层后收集下层溶液，SP为生成的溴素，溴素的回收率大于95%，得到的溴素纯度大于99%。
[0027]将得到的溴素重新用于氨噻肟酸的生产，可有效降低生产成本，提高经济效益。
[0028]实施例1.2
[0029]由环合工艺产生的含溴废水生产溴素，具体包括如下步骤:
[0030]a、向环合工艺产生的含溴废水中加入溶剂三氯甲烷进行萃取，所述三氯甲烷的加入量为含溴废水重量的17 %，萃取过程将含溴废水中的大量有机物溶于三氯甲烷相，溴化按留在水相，弃去三氯甲烷相，将水相再加水配成溴化铵含量为10%，得到含有溴化铵的水相物料；
[0031]b、将步骤a得到的含有溴化铵的水相物料通入反应塔，与氯气在反应塔内进行加热溴化反应，所述反应塔为填料塔，所述水相物料从反应塔中部进料，氯气从反应塔下部通入，采用从反应塔底部通入加热蒸汽的加热方式，控制塔底温度为117?120°C，反应一段时间后，在反应塔顶开始不断采出溴水，控制溴水的采出温度为92?93°C;
[0032]c、使步骤b采出的溴水通过冷凝器进行冷却处理，待溴水分层后收集下层溶液，SP为生成的溴素，溴素的回收率大于95%，得到的溴素纯度大于99%。
[0033]将得到的溴素重新用于氨噻肟酸的生产，可有效降低生产成本，提高经济效益。
[0034]实施例1.3
[0035]由环合工艺产生的含溴废水生产溴素，具体包括如下步骤:
[0036]a、向环合工艺产生的含溴废水中加入溶剂三氯甲烷进行萃取，所述三氯甲烷的加入量为含溴废水重量的14%，萃取过程将含溴废水中的大量有机物溶于三氯甲烷相，溴化铵留在水相，弃去三氯甲烷相，将水相再加水配成溴化铵含量为10%，得到含有溴化铵的水相物料；
[0037]b、将步骤a得到的含有溴化铵的水相物料通入反应塔，与氯气在反应塔内进行加热溴化反应，所述反应塔为填料塔，所述水相物料从反应塔中部进料，氯气从反应塔下部通入，采用从反应塔底部通入加热蒸汽的加热方式，控制塔底温度为116?119°C，反应一段时间后，在反应塔顶开始不断采出溴水，控制溴水的采出温度为91?92°C;
[0038]c、使步骤b采出的溴水通过冷凝器进行冷却处理，待溴水分层后收集下层溶液，SP为生成的溴素，溴素的回收率大于95%，得到的溴素纯度大于99%。
[0039]将得到的溴素重新用于氨噻肟酸的生产，可有效降低生产成本，提高经济效益。
[0040]实施例二
[0041]本实施例涉及一组关于由生产氨噻肟酸的含溴废水生产溴素的对照实验。
[0042]实施例2.1
[0043]与实施例1.1相同，结果为溴素的回收率为96.6%，得到的溴素纯度为99.2%。
[0044]实施例2.2
[0045]与实施例1.1基本相同，唯一不同之处在于溴水的采出温度为88?92°C，结果为溴素的回收率为89.5%,得到的溴素纯度为98.5 %。
[0046]实施例2.3
[0047]与实施例1.1基本相同，唯一不同之处在于溴水的采出温度为92?95°C，结果为溴素的回收率为90.5%,得到的溴素纯度为98.8 %。
[0048]对比实施例2.1、2.2、2.3的实验结果可见，本发明所述的由生产氨噻肟酸的含溴废水制备溴素的方法，能高效回收含溴废水中的溴资源，回收率高，回收纯度高。
【主权项】
1.一种由生产氨噻肟酸的含溴废水制备溴素的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤: a、将生产氨噻肟酸的含溴废水用溶剂三氯甲烷萃取处理后，弃去三氯甲烷相，得到水相物料； b、将步骤a得到的水相物料在反应塔内与氯气加热反应，控制塔底温度为115- 120°C，在反应塔顶采出溴水，所述溴水采出温度控制为90?93°C; c、将步骤b采出的溴水冷却，待溴水分层后收集下层溶液，得到溴素。2.根据权利要求1所述的由生产氨噻肟酸的含溴废水制备溴素的方法，其特征在于:所述含溴废水为生产氨噻肟酸工艺中环合工艺产生的含溴废水。3.根据权利要求1所述的由生产氨噻肟酸的含溴废水制备溴素的方法，其特征在于:所述步骤a中三氯甲烷的用量为含溴废水重量的13?18 %。4.根据权利要求3所述的由生产氨噻肟酸的含溴废水制备溴素的方法，其特征在于:所述步骤a中三氯甲烷的用量为含溴废水重量的15%。5.根据权利要求1所述的由生产氨噻肟酸的含溴废水制备溴素的方法，其特征在于:所述步骤b采用的反应塔为填料塔，所述水相物料从反应塔中部进料，氯气从反应塔下部通入，加热采用从反应塔底部通入加热蒸汽的方式。
【专利摘要】本发明涉及一种由生产氨噻肟酸的含溴废水制备溴素的方法，是将生产氨噻肟酸的含溴废水用溶剂三氯甲烷萃取处理后，将得到的水相物料在反应塔内与氯气加热反应，在反应塔顶采出溴水，冷却，分层后收集下层溶液，得到溴素。采用本发明的方法，可对生产氨噻肟酸的含溴废水进行溴资源的高效回收，不仅能有效避免对环境的污染，而且得到的溴素纯度高，可重新用于生产，从而降低氨噻肟酸的生产成本，达成较好的经济效益。
【IPC分类】C01B7/09
【公开号】CN105502296
【申请号】CN201511016040
【发明人】刘振强, 董永利, 王荣霞, 臧传梅
【申请人】河北合佳医药科技集团有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月29日