用环己酮废水合成阳离子沥青乳化剂的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及有机化工产品的合成，及其产品在环境保护方面的作用，属于精细化 工与环境工程领域。
【背景技术】
[0002] 目前，国内环己酮的制备主要采用环己烷空气氧化法。该工艺以苯和氢气作为主 要原料，通过加氢、环己烷氧化、过氧化物分解以及脱氢等步骤制得环己酮。环己酮生产废 水具有水量大、污染物浓度高及成分复杂的特点。目前国内大部分企业采用汽提法、微电解 一混凝法及萃取法处理环己酮生产废水，但均存在能耗高的缺点。
[0003] 乳化浙青在公路工程上具有广泛的应用。与阴离子乳化浙青相比，阳离子乳化浙 青具有黏附性好、对石料要求低的特点。利用木质素制备阳离子浙青乳化剂，在国内外已有 广泛报道。
[0004] Falkehag用木质素、叔胺制备了阳离子乳化剂，刘祖广以乙胺和环氧氯丙烷为原 料制备了木质素季铵盐，其中利用Mannich反应来制备木质素胺的应用最为广泛。
[0005] 本发明以环己酮生产废水（以下简称废水）为溶剂，以木质素、三乙烯四胺及甲醛 为原料，通过Mannich反应制备了阳离子浙青乳化剂木质素胺，并将其制成乳化浙青，测定 了乳化浙青的性能指标，实现了废水的综合利用。
【发明内容】
[0006] 本发明以环己酮生产废水（以下简称废水）为溶剂，以木质素、乙烯四胺及甲醛为 原料，通过Mannich反应制备了阳离子浙青乳化剂木质素胺。可广泛应用于粘层、雾封层和 无溶剂冷拌以及用于浙青再回收利用和浙青路面基层稳定。
[0007] 本发明的技术方案如下：
[0008] 取15mL废水置于100mL三口瓶中，加入4g木质素，在室温下搅拌lOmin，加入一 定量质量分数为37%的甲醛溶液，搅拌lOrain后再加入一定量三乙烯四胺，升至适当的温 度，反应一段时间后得到木质素胺。
[0009] 将浙青加热至120〇C，取出60g在80°C下保温。取0. 5g木质素胺及0. lg烷基 酚聚氧乙烯醚（0P - 10)溶解于40mL废水中，用HCI溶液调节废水pH=2,在600r / min转 速条件下，将上述溶液加入到浙青中，搅拌15min，制得乳化浙青。
[0010] 根据本发明优选的，所述的废水取自某环己酮生产企业，COD为3227mg / L，环己 酮质量浓度为200mg / L，pH为9. 7。
[0011] 根据本发明优选的，即物质的量甲醛：三乙烯四胺为3. 0时，木质素胺中氮元素质 量分数最高，木质素改性程度最高；
[0012] 根据本发明优选的，反应时间为5h;
[0013] 根据本发明优选的，本实验适宜的反应温度选择85°C .
[0014] 本发明制备的浙青乳化剂，无需进行分离纯化，直接用于和石油拌合制备乳化浙 青。
[0015] 所述主产物占75-85wt%、副产物占15-20wt%，其余为未反应完全的脂肪仲胺、叔 胺胺和杂质。所述主产物、副产物以及未反应的反应物自然构成复配增效体系。其在较低浓 度(产物总浓度可小于〇.3wt%)下，不需要加入碱及其它助表面活性剂，较宽温度（20°C~ 40°C)条件下，与不同产地的浙青均能达到超低界面张力，即10_3mN/m数量级，最低可达 10_5mN/m。达到理想的乳化效果。
[0016] 本发明研究结果表明，适宜结构的副产物在含量合适的情况下具有提高界面活性 和油相适应性的突出效果，在很低浓度即可达到超低油水界面张力，并且降低界面张力快， 吸附损失低，乳化浙青能力强，提高乳化效果显著。因此，本发明采用简单的一锅法合成制 备季铵盐阳离子表面活性剂，通过特定比例的反应物条件，无需使用分析纯的物料，都可使 用工业产品，且不需加入中和剂，副产物及未反应物都可以作为有效成分，无需纯化，产品 具有较高的界面活性和油相适应性，适用于建筑用乳化浙青的制备。
【具体实施方式】
[0017] 按GB50092-96试验方法，对所得浙青乳液进行分析(乳化剂用量为1. 0%)。
[0018] 实施例1 :取5g乳化剂，加入200ml水，加热到60~70°C，溶解成溶液，再称取 300g普通100号浙青，加热至120°C，启动胶体磨，将乳化剂热水溶液加入胶体磨中，再缓慢 将热浙青倒入进行乳化，lmin后停机，乳液装入矿泉水瓶中，供分析用。
[0019] 称取100g石料，取一定量的水和助剂，加入到铁碗中，混合均匀，再称取一定量的 乳化浙青，倒入铁碗中，迅速充分搅拌，并开始计时，记录开始可拌和时间和成型时间。
[0020] 乳化条件：道路石油浙青100号，pH=2~3,乳化剂量为1%~2%。
[0021] 乳化效果：乳化完全，效果良好。
[0022] 贮存稳定性：长期贮存无沉淀析出和破乳现象，稳定性良好。
[0023] 拌合条件：在气温为18°C，加入100g石料、1%~5%水泥、8g水、2%~5%乳化浙 青。
[0024] 拌合结果：可拌合时间为130s，为中裂型浙青乳化剂。
[0025] 表1乳化浙青性能表
【主权项】
1.本发明权利要求，取自环己酮生产企业的废水，COD为3000~3800mg/L，环己酮 质量浓度为200~300mg/L，pH为9~10;物质的量甲醛：三乙烯四胺为3. 0时，木质素 胺中氮元素质量分数最高，木质素改性程度最高；反应时间为5h，本实验适宜的反应温度 为 85°C。
【专利摘要】以废水为溶剂，以木质素、三乙烯四胺及甲醛为原料，通过Mannich反应制备了阳离子沥青乳化剂木质素胺。制备木质素胺的最佳工艺条件为：反应温度85℃，反应时间5h，甩(甲醛)：n(三乙烯四胺)=3．0。经FTIR表征，以废水为溶剂和以去离子水为溶剂所制备的木质素胺结构相同，废水得到了综合利用。将制备的木质素胺为乳化剂制得的乳化沥青的性能指标达到JTG E20-20《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》的指标。
【IPC分类】C08H7-00, C08J3-03, C08L95-00, C04B26-26
【公开号】CN104693449
【申请号】CN201310646930
【发明人】周相勇, 李守军
【申请人】青岛惠城石化科技有限公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2013年12月4日