專利名稱：絡合萃取有機稀水溶液中吡咯烷酮或其相溶物的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種分離提取有機稀溶液中吡咯烷酮及其相溶物的方法，尤其涉及一種采用絡合萃取回收電子工業(yè)生產過程中所產生的廢N-甲基吡咯烷酮類稀溶液的方法。
背景技術：
有機稀溶液一般是指質量分數(shù)＜5％的廢水。如果不加回收或處理不當，不僅造成經濟上的損失，還會對環(huán)境造成污染。
本發(fā)明所涉及的稀溶液為電子工業(yè)生產過程中所產生的廢N-甲基吡咯烷酮(簡稱NMP，下同)類水稀溶液，含有N-甲基吡咯烷酮或N-甲基吡咯烷醇、N-甲基吡咯烷酯，其中，N-甲基吡咯烷酮、N-甲基吡咯烷醇、N-甲基吡咯烷酯又是用途廣泛的有機原料，也是國家嚴格控制的水體危險物。由于其易于水形成氫鍵(親水性強)，采用常規(guī)溶劑萃取效果差；若用直接蒸餾法回收，蒸出全部水回收少量有機物，能耗又太大；由于該液還含有可溶性低聚物更不在吸附法處理范疇。因此開發(fā)研制一種高效節(jié)能的吡咯烷酮及其相溶物的回收工藝成為本領域有關人員十分關注的課題。

發(fā)明內容
本發(fā)明需要解決的技術問題是公開一種絡合萃取N-甲基有機稀水溶液中吡咯烷酮或相溶物的方法，以克服現(xiàn)有技術存在的上述缺陷，滿足有關部門的需要。
本發(fā)明的技術構思是這樣的通常溶液中有機分子的可逆絡合作用力比一般溶劑萃取Van der Vaals力要強得多。例如，本發(fā)明有機稀溶液中的N-甲基吡咯烷酮的N上有孤對電子，作為Lewis堿，是電子給予體，其N上核外電子分布有d空軌道或s空軌道，有利于與Lewis酸上的電子接受體，形成絡合物而從稀溶液中萃取出來。同樣，稀溶液C3醇羥基上的氧原子(酯上的氧)具有供電子能力，可以作為Lewis堿，而它醇羥基上的氫原子又具有接受電子的能力，也可以作為Lewis酸；根據(jù)Lewis酸堿理論，其在吡咯烷酮共溶液中，優(yōu)先作為Lewis堿與Lewis酸作用，再通過改變PH、溫度等條件反萃取，分餾精制，獲得N-甲基吡咯烷酮及其醇、酯產品。
本發(fā)明的絡合萃取有機稀水溶液中N-甲基吡咯烷酮或相溶物的方法，包括如下步驟(1)將含有N-甲基吡咯烷酮或其相溶物的有機稀水溶液從中部送入絡合反應塔，將萃取液從頂部送入絡合反應塔，萃取液中的萃取劑在絡合反應塔中與含有吡咯烷酮或相溶物的有機稀水溶液機稀溶液逆向接觸，絡合萃取其中的吡咯烷酮或其相溶物，然后將塔底的絡合萃取產物送入反萃取塔，塔頂?shù)妮陀嗨欧?；所說的萃取液為萃取劑Lewis酸或Lewis堿與有機溶劑的混合物，Lewis酸或Lewis堿的重量濃度為2～10％，所說的有機溶劑選自煤油、柴油、三氯乙烯或四氯乙烯；所說的Lewis酸優(yōu)選C2-C12的有機酸中的一種或起混合物，如庚酸、油酸或十二烷基羧酸；所說的Lewis堿優(yōu)選磷酸三丁酯或磷酸三辛酯；有機稀水溶液中，N-甲基吡咯烷酮或其相溶物重量濃度為5～20％；所說的相溶物為C3醇或/和乙酸乙酯或/和乙酸丁酯等；有機稀水溶液中，除N-甲基吡咯烷酮外，還含重量濃度約為0.1～1％的低聚物；
所說的低聚物指的是高沸點的焦油類物質；萃取液與含有N-甲基吡咯烷酮或其相溶物的有機稀水溶液的重量比為萃取液∶含有N-甲基吡咯烷酮或其相溶物的有機稀水溶液＝5∶1-3，萃取過程的pH＝5.0-7.5，可通過將萃取液C2-C12的烷基羧酸加入N-甲基吡咯烷酮有機稀溶液中，以調節(jié)萃取過程的pH；萃取溫度為15-50℃；(2)送入反萃取塔的絡合萃取產物在反萃取塔中，萃取劑與N-甲基吡咯烷酮或其相溶物的絡合分子被解絡分離，N-甲基吡咯烷酮或其相溶物由反萃取塔的塔頂送往后續(xù)的工段，以便進一步純化，Lewis酸或由反萃取塔塔底被排出，可循環(huán)使用；反萃取溫度為70-210℃，壓力0.08-0.1MPa；PH為5.5-6.5。
采用上述方法回收有機稀水溶液中的N-甲基吡咯烷酮或其相溶物，劑液比小，吡咯烷酮或其相溶物回收率高，可達到60-90％以上，此外，用本發(fā)明所述的方法萃取出后酮醇酯等有機物后，稀溶液的化學耗氧量(COD)至少降低了75-90％，可直接進入生化水處理系統(tǒng)。


圖1為本發(fā)明的流程圖。
具體實施例方式
本發(fā)明內容通過實施例作進一步說明，但所舉例并不限制本發(fā)明的保護范圍。
實施例1采用圖1的流程，處理某電子工業(yè)廠有機稀水溶液，有機稀水溶液的組成見表1，萃取液為65Wt％庚酸、8Wt％油酸和27Wt％煤油的混合物，萃取液與有機稀水溶液的重量比為5∶3，萃取溫度50℃，pH＝6；將含有N-甲基吡咯烷酮或其相溶物的有機稀水溶液從中部送入絡合反應塔1，將萃取液從頂部送入絡合反應塔1，然后將塔底的絡合萃取產物送入反萃取塔2，塔頂?shù)妮陀嗨欧牛?2)送入反萃取塔2的絡合萃取產物在反萃取塔中，吡咯烷酮或其相容物由反萃取塔2的塔頂送往后續(xù)的工段，以便進一步純化，萃取液反萃取塔2塔底被排出，可循環(huán)使用；結果見表3。
表1某電子工業(yè)廠NMP液的組成及性質

實施例2某電子工業(yè)廠有機稀溶液的組成見表2，采用本發(fā)明的絡合萃取法，萃取液為50Wt％庚酸、5Wt％油酸和45Wt％煤油的混合物，萃取劑與稀水溶液的重量比為5∶1，萃取溫度為60℃，pH＝7.5，其他與實施例1相同，結果見表3。
表2某電子工業(yè)廠NMP液的組成及性質

表3實例結果一覽表


權利要求
1.一種絡合萃取有機稀水溶液中吡咯烷酮或其相溶物的方法，其特征在于，包括如下步驟(1)將含有N-甲基吡咯烷酮或其相溶物的有機稀水溶液從中部送入絡合反應塔，將萃取液從頂部送入絡合反應塔，然后將塔底的絡合萃取產物送入反萃取塔，塔頂?shù)妮陀嗨欧?；所說的萃取液為萃取劑Lewis酸或Lewis堿與有機溶劑的混合物；萃取液與含有N-甲基吡咯烷酮或其相溶物的有機稀水溶液的重量比為萃取液∶含有N-甲基吡咯烷酮或其相溶物的有機稀水溶液＝5∶1-3，萃取過程的pH＝5.0-7.5；萃取溫度為15-50℃；(2)送入反萃取塔的絡合萃取產物在反萃取塔中，萃取劑與吡咯烷酮或其相溶物的絡合分子被解絡分離，吡咯烷酮或其相溶物由反萃取塔的塔頂送往后續(xù)的工段，萃取液反萃取塔塔塔底被排出。反萃取溫度為70-210℃，壓力0.08-0.1MPa；PH為5.5-6.5。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，萃取液中，Lewis酸或Lewis堿的重量濃度為2～10％。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，所說的有機溶劑選自煤油、柴油、三氯乙烯或四氯乙烯。
4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，所說的Lewis酸選自C2-C12的有機酸中的一種或起混合物；所說的Lewis堿選自磷酸三丁酯或磷酸三辛酯。
5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，有機稀水溶液中，N-甲基吡咯烷酮或其相溶物重量濃度為5～20％，所說的相溶物為C3醇或/和乙酸乙酯或/和乙酸丁酯。
6.根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于，有機稀水溶液中，還含重量濃度約為0.1～1％的低聚物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種以絡合萃取方法回收有機稀溶液中吡咯烷酮及其相溶物的方法，有機稀溶液除了含N－甲基吡咯烷酮外，還含C
文檔編號C07D207/12GK1687030SQ20051002472
公開日2005年10月26日 申請日期2005年3月29日 優(yōu)先權日2005年3月29日
發(fā)明者朱龍德, 周霞萍, 任冠明, 曹建勤, 陳衛(wèi)國 申請人:上海潔申實業(yè)有限公司