一种N,N-二甲基乙酰胺的回收方法技术

本发明专利技术涉及一种N,N‑二甲基乙酰胺N,N‑二甲基乙酰胺的回收方法，所述方法包括使用主萃取剂和助萃取剂构成的萃取剂组对N,N‑二甲基乙酰胺废液进行萃取。该方法大大提升了N,N‑二甲基乙酰胺的萃取效率，降低了萃取剂在水相中的溶解度，工艺过程简单，低耗，操作弹性大，获得的产品纯度高，水分含量低、其他各项指标均达到循环利用的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种N,N-二甲基乙酰胺的回收方法
本专利技术涉及化工废溶剂回收领域，具体涉及到一种以萃取-精馏工艺为核心的N,N-二甲基乙酰胺回收方法，特别是以所选的萃取组及分布的连续多级逆流萃取工艺。
技术介绍
N,N-二甲基乙酰胺，简称DMAC，是一种常用的非质子极性溶剂，无色透明且可燃。能与水、醇、醚、酯、苯、三氯甲烷和芳香化合物等有机溶剂任意混合。N,N-二甲基乙酰胺的用途非常广泛，特别是其对聚合物较强的溶解能力，使其大量用于聚合物纺丝、纤维成型或者中空纤维膜等制备过程的产生中，如聚氨酯，聚酰亚胺的生产过程中。除此之外，在医药和农药行业，N,N-二甲基乙酰胺还是许多新药的制备原料和农药杀虫剂合成过程的重要溶剂，如头孢呋辛酸生产中，N,N-二甲基乙酰胺就是第一步反应的助剂。在涂料行业，由于对有机颜料较强的溶剂能力，N,N-二甲基乙酰胺还常充当去漆器和油漆清除剂。N,N-二甲基乙酰胺的大量使用，会带来一些环保的问题，特别是聚合纺丝、医药农药和涂料行业，都会产生大量的N,N-二甲基乙酰胺废水溶液。产生的该类废水虽然N,N-二甲基乙酰胺的含量较低，但如果不进行处理就直接排放不仅会造成水体的污染，给环境带来很大的危害，还会造成溶剂资源的极大浪费，增加了企业使用溶剂的成本，不利于环保事业的开展。对于上述含量较低的N,N-二甲基乙酰胺回收液的处理，工艺上主要有三种方法，分别为直接精馏或者蒸馏法，萃取-精馏法和膜分离或者其他新型技术。其中直接精馏法或者蒸馏法和萃取-精馏法是研究最多和报道最为广泛的方法。如专利文献CN207210299U、CN102030672A等报道了一系列通过精馏方法回收回收液中N,N-二甲基乙酰胺的方法。该工艺方法的特点是回收工艺简单，无需引入其他组分，通过控制操作参数，可得到高纯度的N,N-二甲基乙酰胺产品。但是该工艺在处理有机溶剂含量较低的回收液时，特别是有机溶剂的沸点高于水而使其在精馏工艺中留在塔釜时，其工艺能耗非常高。即使通过多效蒸发/精馏等节能手段，依旧需要将大量的水汽化从塔顶析出，能量消耗依然很高。萃取-精馏工艺是通过萃取的方式，将回收液中的N,N-二甲基乙酰胺富集到蒸发焓较低的萃取剂中，然后通过精馏的方式回收萃取相中的产品。常用的萃取剂有二氯甲烷、三氯甲烷等，也有文献报道了壬醇、甲基乙基酮、2-乙基己基醛等萃取剂，丁醇或者异丁醇与甲苯或者二甲苯的混合溶剂作为N,N-二甲基乙酰胺的萃取剂也有报道。该工艺方法的特点是大大降低了回收过程的能耗，但是回收工艺过程较长，且往往取决于萃取剂萃取性能的好坏。应该说萃取剂性能的好坏直接决定了萃取-精馏整体工艺的可行性。随着近些年膜分离或者其他新型分离手段的兴起，也有少量研究将膜分离用于N,N-二甲基乙酰胺回收液的回收，如专利文献CN102993039A报道了使用超滤技术先进行高分子的去除，然后使用纳滤技术浓缩其中的N,N-二甲基乙酰胺，最终通过减压精馏的方式获得合格的产品。可以发现，膜分离手段较为合适对含量较低的N,N-二甲基乙酰胺回收液进行提浓。该工艺方法的特点是能耗相对于纯精馏工艺大大降低，但是对原料有较高的要求，不能含有盐、杂质等颗粒，否则会造成膜的污染，降低膜的使用寿命。
技术实现思路
现有技术中萃取-精馏技术在处理含量较低的回收液中能耗优势明显。但是其工艺的可行性完全取决于萃取剂性能的好坏。因此，开发一种高效的萃取-精馏回收工艺，特别是包含高效萃取剂的萃取过程就显得非常重要，也是本专利技术的意义所在。本专利技术第一方面提供了一种N,N-二甲基乙酰胺的回收方法，特别是以所选的主萃取剂和助萃取剂构成的萃取剂组对N,N-二甲基乙酰胺废液进行萃取的操作方法，该方法大大提升了N,N-二甲基乙酰胺的萃取效率，降低了萃取剂在水相中的溶解度，工艺过程简单，低耗，操作弹性大，获得的产品纯度高，水分含量低、其他各项指标均达到循环利用的要求。本专利技术第二方面提供了上述方法在N,N-二甲基乙酰胺废液的回收或处理中的应用，尤其是在合成加工、聚合纺丝、医药废水或涂料生产过程中所产生的N,N-二甲基乙酰胺废液的回收或处理中的应用。根据本专利技术的第一方面，所述N,N-二甲基乙酰胺的回收方法包括使用主萃取剂和助萃取剂构成的萃取剂组对N,N-二甲基乙酰胺废液进行萃取。根据本专利技术的一些实施方式，所述主萃取剂选自氯仿、己酸、二氯甲烷、丁香酚和苯胺中的一种或多种。根据本专利技术的一些实施方式，所述主萃取剂为氯仿和己酸中的一种或多种。根据本专利技术的一些实施方式，所述助萃取剂选自吡咯、水杨酸-氯仿混合物、苯甲酸-氯仿混合物、苯酚-氯仿混合物、萘酚-氯仿混合物、水杨酸-己酸混合物、苯甲酸-己酸混合物、苯酚-己酸混合物和萘酚-己酸混合物中的一种或多种。在本专利技术的一些优选实施方式中，所述由主萃取剂和助萃取剂组成的复合溶剂对废液中N,N-二甲基乙酰胺有较强的萃取能力，特别是吡咯、水杨酸、苯甲酸、苯酚和萘酚，有着较强的氢键供体能力，可以和N,N-二甲基乙酰胺上的氧原子形成氢键作用，达到萃取的目的，而氯仿和己酸极性较小，在水中的溶解度较低，有很强的疏水性质。同时，其上的氢也较为活泼，对N,N-二甲基乙酰胺有一定的萃取能力。根据本专利技术的一些实施方式，所述助萃取剂中，水杨酸、苯甲酸、苯酚和/或萘酚的质量含量为1-8％，优选为3-8％，更优选为5-8％。助萃取剂为固体，在氯仿或者己酸中有一定的溶解度，过量会饱和析出。因此，助萃取剂添加量过大，会造成助萃取剂在萃取溶剂组中被析出，而添加量过低时，萃取效果会降低。根据本专利技术的一些实施方式，所述N,N-二甲基乙酰胺废液为包含有机溶剂和水的混合物，优选地，所述废液包括合成加工、聚合纺丝，医药废水或涂料生产过程中所产生的废水，但不局限于上述行业所产生的废水。根据本专利技术的一些实施方式，所述N,N-二甲基乙酰胺废液中N,N-二甲基乙酰胺的质量浓度为2％-50％。.根据本专利技术的一些实施方式，所述助萃取剂与主萃取剂的质量比为0.01-1，优选为0.01-0.5，更优选为0.05-0.2。助萃取剂进料量如果占比总体进料量大，会造成始端进料的主萃取剂减少，减弱对溶解在萃余相中助萃取剂的回收效果，而该部分进料量如果占比总体进料量较小时，又会造成对N,N-二甲基乙酰胺萃取效果的降低。根据本专利技术的一些实施方式，所述萃取剂的总流量(例如包含始端主萃取剂进料和中端助萃取剂进料)为废液处理流量的0.5倍-10倍。萃取剂的用量越多，对N,N-二甲基乙酰胺的萃取更为有利，能提高N,N-二甲基乙酰胺的回收率，但是过量的萃取剂也会增加精馏段的负荷，增加处理的能耗。根据本专利技术的一些实施方式，所述萃取为连续多级逆流萃取。根据本专利技术的一些实施方式，所述连续多级逆流萃取的级数为N级，N为大于或等于3的正整数，优选为4-8的正整数。在本专利技术的一些优选实施方式中，所述连续多级逆流萃取的级数为4-8级。级数较低时，N,N-二甲基乙酰胺的回收率会受到影响，回收率较低，而级数较高时，N,N-二甲基乙酰胺回收率纯度已经本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种N,N-二甲基乙酰胺的回收方法，包括使用主萃取剂和助萃取剂构成的萃取剂组对N,N-二甲基乙酰胺废液进行萃取。/n

【技术特征摘要】
1.一种N,N-二甲基乙酰胺的回收方法，包括使用主萃取剂和助萃取剂构成的萃取剂组对N,N-二甲基乙酰胺废液进行萃取。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主萃取剂包括选自氯仿、己酸、二氯甲烷、丁香酚和苯胺中的一种或多种，优选包括氯仿和己酸中的一种或多种，
所述助萃取剂包括选自吡咯、水杨酸-氯仿混合物、苯甲酸-氯仿混合物、苯酚-氯仿混合物、萘酚-氯仿混合物、水杨酸-己酸混合物、苯甲酸-己酸混合物、苯酚-己酸混合物和萘酚-己酸混合物中的一种或多种，更优选地，所述助萃取剂中，水杨酸、苯甲酸、苯酚和/或萘酚的质量含量为1-8％，优选为3-8％，更优选为5-8％。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述助萃取剂与主萃取剂的质量比为0.01-1，优选为0.01-0.5，更优选为0.05-0.2；和/或，
所述N,N-二甲基乙酰胺废液的质量流量为主萃取剂与助萃取剂总质量流量的0.5-10倍；和/或，
所述N,N-二甲基乙酰胺废液中N,N-二甲基乙酰胺的质量浓度为2％-50％。


4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述萃取为连续多级逆流萃取，优选地，所述连续多级逆流萃取的级数为N级，N为大于或等于3的正整数，优选为4-8的正整数，更优选地，所述主萃取剂从第一级引入，所述N,N-二甲基乙酰胺废液从第N级引入，所述助萃取剂从第二级至第N-1级中的任意一级引入，优选为从第三级至第N-2级中的任意一级引入。


5.根据权利要求1-4中任意...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦磊，陈亮，蔡立鑫，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11