浅谈环保型增塑剂生产过程中污染最小化的处理措施

余志平，方世银，曾晓康

（浙江建业化工股份有限公司，浙江 建德 311604）

0 前言

随着人们对环境要求越来越高，生产过程的控制就显得至关重要。生产过程控制不好不仅要危害到生产者，还要殃及到周围的环境造成恶劣社会影响。环保型增塑剂的生产过程有着严格控制措施。环保类增塑剂绝大多数是大分子化合物，一般具有高沸点、低挥发性的特性；还有一种应用型环保增塑剂，它是一种混合物，由两种或两种以上不同功能的增塑剂混合而成，在塑料制品中发挥多种不同功能，使塑料制品具备特定的功用，也称复配型环保增塑剂，是增塑剂一个新的研究领域和发展方向。这两种增塑剂在生产过程中，都要产生液相、气相和固相的废弃物，都会对环境产生不同程度的影响。我们探讨的是怎样将危害降低到最小，在特定的操作条件下消除这种危害。

1 环保类增塑剂产品生产过程中三废的控制

目前环保型增塑剂的生产主要有酯化反应（包括直接酯化反应和酯交换反应两种）、环氧化反应等多种反应方式。直接酯化反应又以非酸催化反应为主，此类反应的特点，所需要的温度较高，这与催化剂的活性温度较高有关，一般此类催化剂的活性温度在180 ℃以上酯化体系才有反应发生，其实这个温度点也非常契合液体原料的沸点温度。以对苯二甲酸二辛酯（DOTP）为例它是以有机钛为催化剂，在温度180 ℃以上时酯化体系发生反应，当体系温度达到220 ℃以上时反应趋于完全。趋于完全的酯化反应是环保型增塑剂生产做好危害最小化的一大优势。生产过程中的“三废”是限制生产的主要因素。

1.1 废水危害最小化处理的措施

以DOTP 为例，环保型增塑剂废水的产生有两块，酯化废水和分离工序提纯所需要的外来添加水（包括中和、水洗和过量醇的回收），酯化产生的废水与装置的产能有关，产能越大生成的废水就越多，它是酯化过程中的产物之一，该类酯化反应进行得比较彻底，废水的量能控制接近理论值。分离工序产生的废水是一个指标控制值，与生产过程的控制密切相关，生产中要有废水最小量的概念，必须采取措施使这一工序的废水最小，向生产体系添加水是控制产品某一指标的需要，例如脱醇添加水蒸汽降低醇分压是提高产品闪点也就是产品纯度的需要，水洗是提高产品体积电阻率的一个操作过程。实际生产中，采用酯化、脱醇产生的水以及水洗的水套用作为中和用水，体系由唯一的外排口中和所排出的废水的量便可以做到最小。

水体中污染物的控制，以DOTP 为例,主要的污染是未反应的固体反应物PTA 的单酯，以及在水中溶解度极小的醇类（25 ℃时的溶解度为0.07wt%）,还有一种就是一些固体悬浮物所带有的酯类污染物。针对以上几方面的因素，控制方法上必须做到有针对性，酯化反应的控制做到酯化退料酸值趋于零，固体反应物以及它生成的单酯完全反应掉；水中有机物溶解度是固定的，与各冷凝器的温度控制有关，将冷凝器的冷凝液温度控制在异辛醇溶解度最小值同时也利于减少原料的流失；最后也是水体污染影响最大的因素，水体中酯类悬浮液滴的多少决定了污染的程度，是生产中污染物控制的关键步骤。采用粗粒化、气浮等措施后一般废水的COD 可控制在4000 mg/L 左右。再进入生化处理系统经过热水解，再经厌氧和好氧池处理后很容易达到排放要求标准。

1.2 废气的处理措施

生产过程中废气的产生有以下几个方面：过料过程中呼吸所产生的空气夹带的有机气相物料；酯化过程中未被冷凝下来的有机气体；敞开系统逸出系统的有机气相成份。收集过料中的气体，回收其中所夹带的有机气体，使气体排放夹带的有机气体量最小化。酯化过程中排放的气体与过料中产生的气体是类似的，做法也是相同的。应当将生产系统密闭，减少排放点的数量，这也是减少生产过程中危害和生产损失的一项重要的措施。外排的气体更进一步经吸收塔处理，最后的余气进入锅炉引风系统，实现气相有机物为零。

1.3 废渣的处理措施

废渣是一种固体污染物，控制固体污染物必须从源头抓起，了解它的主要成份，才能做到很好的控制。固废以脱色剂为主，另外还含有一些催化剂的分解产物等成份。在达到产品质量要求的条件下，适当减少脱色剂的添加量，经过试验高速离心分离机干燥分离后的脱色剂可以循环使用而不影响产品的质量。

2 复配型环保增塑剂生产过程中污染物的控制

复配型环保增塑剂所用原料，即单个产品的生产具有以上类似DOTP 整个生产环节产生的多种危害因素，采用同样的过程控制来使其最小化。

复配型环保增塑剂的生产特点，决定了它的污染物以气相为主的特征，它是环保增塑剂使用领域的拓展和延伸，同时危害环节也增加了。怎样减小危害就需要了解污染物产生的环节，复配型环保增塑剂污染物产生在复配产品的配制过程中，复配型增塑剂是两种或两种以上环保型增塑剂成品混合而成，不存在化学反应的过程，是一种过料和混合并伴有升温的一个物理性操作过程。通过气相的回收，可以控制甚至消除污染物的排放，另一方面复配型环保增塑剂的原料是多种高沸点的酯类（稳定剂、增稠剂、增重剂、耐寒增塑剂等），主要酯类有DOTP、二甘醇二苯甲酸酯、环氧大豆油、环氧脂肪酸甲酯还有二酸类酯等环保型增塑剂，这些也利于气相物料的回收，是减少污染物排放的一大优势。

[1]李翔庆.无毒增塑剂环氧脂肪酸甲酯的合成[J].塑料助剂,2011,3（87）:27-30.

[2]张晓滨.对苯二甲酸二辛酯(DOTP)研制浅析[J].化学工程师,2012,6:67-69.

[3]常侠，聂小安，陈洁，等.环保型增塑剂DOTP 的制备及应用研究[J].生物质化学工程,2012,46(6):1-6.

[4]方国阳,林金清.酯化反应合成对苯二甲酸二辛酯的研究进展[J].化学工程与装备,2011(9):177-180.