一种聚苯硫醚生产过程中回收NMP的方法与流程

一种聚苯硫醚生产过程中回收nmp的方法
技术领域
1.本发明涉及聚苯硫醚溶剂回收技术领域，具体涉及一种聚苯硫醚生产过程中回收nmp的方法。


背景技术：

2.聚苯硫醚是一种新型高性能热塑性树脂，具有机械强度高、耐高温、耐化学药品性、难燃、热稳定性好、电性能优良等优点，在电子、汽车、机械及化工领域均有广泛应用。
3.高沸点极性溶剂nmp目前主要存在于聚苯硫醚的离心母液中，传统回收nmp的方法是：蒸发脱水后，过滤将氯化钠分离出系统，然后精馏将nmp分离出系统，精馏釜残回收催化剂。
4.cn104892971a提及经过nmp溶液通过板框压滤机去除固形物之后，再经过膜过滤器进一步净化提纯，回收得到纯度98.5~99.8%的溶剂nmp溶液。但是nmp的强极性和强渗透性，对膜过滤器具有较高的强度要求，一般的膜设备不能耐受nmp的浸透。
5.cn104447480a是使用三台真空精馏塔实现nmp和氯化钠盐的分离，但是这种分离方式，氯化钠会含有大量的nmp，对于氯化钠的下游使用会有很大的影响。
6.cn108358824a中使用的方法是先蒸发去水，然后过滤回收氯化钠，再精馏回收nmp，这种方法存在的问题依旧是废盐中含有大量的nmp，nmp和盐的分离不彻底。
7.杨德明（杨德明；溶剂萃取法回收固体废渣中的n
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甲基吡咯烷酮;化学研究与应用；2010年11月第22卷第11期）指出，固体废渣中回收nmp时，当相比为2:1，萃取时间3h时才能将nmp的回收率达到98.6%。


技术实现要素：

8.针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种聚苯硫醚生产过程中回收nmp的方法，该方法将nmp和氯化钠的分离，可以保证萃余相中的nmp含量低于0.2%，萃余相蒸发得到固体盐氯化钠，氯化钠中nmp含量＜0.5%，而传统分离方法中氯化钠中的nmp含量在10%以上。
9.本发明通过利用氯化钠的存在，提高了nmp在萃取剂中的分配系数，从而降低了溶剂使用量，进而降低了后续回收萃取剂的能耗成本。
10.通过配比，控制溶液中氯化钠的浓度在5~20%，然后按照一定的相比加入萃取剂，进行逆流萃取，萃取时间10min~60min，萃取完成后分析萃余相中的nmp含量，分析萃余相中的萃取剂和nmp的浓度。
11.本发明具体的技术方案如下：一种聚苯硫醚生产过程中回收nmp的方法，包括以下步骤：将含有nmp的聚苯硫醚离心液，加入萃取剂萃取，分离得到萃取相；脱除萃取相中的萃取剂，得到nmp。
12.进一步地，萃取剂可以选用二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、1,2
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二氯乙烷、1,1,2
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三氯乙烷、1,1,2,2
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四氯乙烷、三氯乙烯、1
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己醇，环己醇、甲基异丁酮、苯胺或者这些物质的混合物中的一种或多种，优选二氯甲烷，三氯甲烷。
13.进一步地，萃取过程中，相比是0.5：~5：1，优选0.75~1.5：1；萃取时间为10min~60min，优选15~30min。
14.进一步地，本申请中控制萃取物料中氯化钠盐的浓度为5~20%，使用较低的相比，较短的萃取时间，即可得到98%以上的nmp回收率，处理后萃余相中nmp的残留量低于0.2%。
15.进一步地，脱除萃取相中的萃取剂使用的方法可以负压精馏，也可以为其他可以分离的方法。
16.本发明提供了一种聚苯硫醚生产过程中回收nmp的方法，该方法具有以下有益效果：通过本专利采用较低的相比、较短的萃取时间，实现氯化钠和nmp的较彻底分离。氯化钠的品质较好，经过简单处理后就可满足下游氯碱使用；nmp整体回收率高，进而降低了聚苯硫醚的原料能耗成本。
具体实施方式
17.下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。下述说明仅是示例性的，并不对其内容进行限制。下述实施例中，如无特别说明，所述浓度或含量均为质量浓度。
18.实施例1取含有nmp的聚苯硫醚离心液（nmp浓度25%，氯化钠浓度6%，催化剂适量，其余为水）。
19.将含nmp25%的聚苯硫醚离心母液500ml(505g)加入萃取器中，在20℃加入三氯甲烷500ml(701g)，逆流萃取，萃取时间为30min，分层分出油相（三氯甲烷层）826g和水相380g。水相通过检测tn推算出水相中的nmp浓度(水相中tn580mg/l，nmp浓度0.49%；cod1500mg/l)，油相通过气相色谱检测其中的三氯甲烷和nmp浓度。将油相通过负压精馏将三氯甲烷和nmp分离，冷凝回收三氯甲烷699g，回收nmp 124.35g。
20.萃取过程中物料衡算：整体质量：输入505 701=1206g；输出826 380=1206g，质量守恒；nmp质量：输入505*0.25=126.25g，输出：124.35g，损失nmp1.9g，损失去向：溶解在水中；三氯甲烷质量：输入701g，输出699g，损失2g，损失去向：溶解在水中；nmp的整体回收率124.35/126.25=98.495%。
21.实施例2取含有nmp的聚苯硫醚离心液（nmp浓度25%，氯化钠浓度12%，催化剂适量，其余为水）。
22.将含nmp25%的聚苯硫醚离心母液500ml(505g)加入萃取器中，在40℃加入三氯甲烷500ml(707g)，萃取，萃取时间为20min，萃取完成后，分层分出油相（三氯甲烷层）830.9g和水相380.1g。水相通过检测tn推算出水相中的nmp浓度(水相中tn560mg/l，nmp浓度0.49%；cod1490mg/l)，油相通过气相色谱检测其中的三氯甲烷和nmp浓度。将油相通过负压精馏将三氯甲烷和nmp分离，冷凝回收三氯甲烷702g，回收nmp 124.1 g。
23.萃取过程中物料衡算：萃取流程质量：输入504 707=1211g；输出830.9 380.1=1211g，质量守恒；精馏流程质量：输入830.9g，输出702 124.1=826.1g，损失4.8g，损失去向：三氯甲烷不凝汽；nmp质量：输入504*0.25=126g，输出：124.1g，损失nmp1.9g，损失去向：溶解在水中；三氯甲烷质量：输入707g，输出702g，损失5g，损失去向：溶解在水中和气相不凝气；nmp的整体回收率124.1/126=98.49%。
24.实施例3：取含有nmp的聚苯硫醚离心液（nmp浓度35%，氯化钠20%，催化剂适量，其余为水）。
25.将含nmp35%的聚苯硫醚离心母液500ml(502g)加入萃取器中，在20℃加入二氯甲烷1000ml(1302g)，萃取，萃取时间为15min，萃取完成后，分层分出油相（二氯甲烷层）1476g和水相328g。水相通过检测tn推算出水相中的nmp浓度(水相中tn480mg/l，nmp浓度0.43%；cod1212mg/l)，油相通过气相色谱检测其中的二氯甲烷和nmp浓度。将油相通过负压精馏将二氯甲烷和nmp分离，冷凝回收二氯甲烷1298g，回收nmp 174.3g。
26.萃取过程中物料衡算：萃取流程质量：输入502 1302=1804g；输出1476 328=1804g，质量守恒；精馏流程质量：输入1476g，输出1298 174.3=1472.3g，损失3.7g，损失去向：二氯甲烷不凝汽；nmp质量：输入502*0.35=175.7g，输出：174.3g，损失nmp1.4g，损失去向：溶解在水中；二氯甲烷质量：输入1302g，输出1298g，损失4g，损失去向：溶解在水中和气相不凝气；nmp的整体回收率174.3/175.7=99.2%。
27.实施例4取含有nmp的聚苯硫醚离心液（nmp浓度25%，氯化钠浓度10%，催化剂适量，其余为水）。
28.将含nmp25%的聚苯硫醚离心母液500ml(505g)加入萃取器中，在40℃加入三氯甲烷与二氯甲烷的混合萃取剂500ml(635g)，萃取，萃取时间为20min，萃取完成后，分层分出油相（三氯甲烷与二氯甲烷层）753.05g和水相386.95g。水相通过检测tn推算出水相中的nmp浓度(水相中tn1412mg/l，nmp浓度1.3%；cod3218mg/l)，油相通过气相色谱检测其中的三氯甲烷与二氯甲烷和nmp浓度。将油相通过负压精馏将三氯甲烷与二氯甲烷和nmp分离，冷凝回收三氯甲烷与二氯甲烷628.3g，回收nmp121.25g。
29.萃取过程中物料衡算：萃取流程质量：输入1140g；输出1140g，质量守恒；精馏流程质量：输入753.05g，输出749.55g，损失3.5g，损失去向：三氯甲烷和二氯甲烷不凝汽；nmp质量：输入126.25g，输出：121.25g，损失nmp5g，损失去向：溶解在水中；
三氯甲烷与二氯甲烷质量：输入635g，输出628.3g，损失6.7g，损失去向：溶解在水中和气相不凝气；nmp的整体回收率96%。
30.实施例5将萃取剂、盐浓度、相比以及萃取时间列于表格内，其回收率如下：以上均为错流萃取级数为5级的回收率，提高萃取级数可以提高nmp的回收率，一般错流萃取级数为7
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9级回收率可以达到99%以上。
31.对比例1取含有nmp的聚苯硫醚离心液（nmp浓度25%，氯化钠浓度3%，催化剂适量，其余为水）。
32.将含nmp25%的聚苯硫醚离心母液500ml(505g)加入萃取器中，在40℃加入三氯甲烷500ml(707g)，萃取，萃取时间为180min，萃取完成后，分层分出油相（三氯甲烷层）818.05g和水相393.95g。水相通过检测tn推算出水相中的nmp浓度(水相中tn3266mg/l，nmp浓度3.05%；cod6444mg/l)，油相通过气相色谱检测其中的三氯甲烷和nmp浓度。将油相通过负压精馏将三氯甲烷和nmp分离，冷凝回收三氯甲烷703.8g，回收nmp114.25g。
33.萃取过程中物料衡算：萃取流程质量：输入1212g；输出1212g，质量守恒；精馏流程质量：输入818.05g，输出816.55g，损失1.5g，损失去向：三氯甲烷不凝汽；nmp质量：输入126.25g，输出：114.25g，损失nmp12g，损失去向：溶解在水中；三氯甲烷质量：输入707g，输出702.3g，损失4.7g，损失去向：溶解在水中和气相不凝气；nmp的整体回收率90.4%。
34.对比例2
取含有nmp的聚苯硫醚离心液（nmp浓度25%，氯化钠浓度25%，催化剂适量，其余为水）。
35.将含nmp25%的聚苯硫醚离心母液500ml(505g)加入萃取器中，在40℃加入三氯甲烷1000ml(1307g)，萃取，萃取时间为180min，萃取完成后，分层分出油相（三氯甲烷层）1418.35g和水相393.65g。水相通过检测tn推算出水相中的nmp浓度(水相中tn3088mg/l，nmp浓度2.98%；cod6001mg/l)，油相通过气相色谱检测其中的三氯甲烷和nmp浓度。将油相通过负压精馏将三氯甲烷和nmp分离，冷凝回收三氯甲烷1304.4g，回收nmp114.55g。
36.萃取过程中物料衡算：萃取流程质量：输入1203g；输出1203g，质量守恒；精馏流程质量：输入1418.35g，输出1415.75g，损失2.6g，损失去向：三氯甲烷不凝汽；nmp质量：输入126.25g，输出：114.55g，损失nmp11.7g，损失去向：溶解在水中；三氯甲烷质量：输入1307g，输出1304.4g，损失2.6g，损失去向：溶解在水中和气相不凝气；nmp的整体回收率90.7%。
37.在回收聚苯硫醚离心液中的nmp时，将溶液中盐的浓度比例在5
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20%内，同时相比合理，使用本申请中的一种萃取剂还是萃取剂的复配组合，都能够达到很好的萃取效果，萃取时间小于60min。如果盐的浓度不在这个范围内，例如采用对比例中的盐浓度，即使改变了萃取过程中的相比或者萃取时间，萃取效果依然不好，nmp的回收率也就刚刚满足90%。
38.应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

技术特征：
1.一种聚苯硫醚生产过程中回收nmp的方法，其特征在于，包括以下步骤：将含有nmp的聚苯硫醚离心液，加入萃取剂萃取，分离得到萃取相；分离出萃取相中的萃取剂，得到nmp。2.根据权利要求1所述的一种聚苯硫醚生产过程中回收nmp的方法，其特征在于，所述的萃取剂为二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、1,2
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二氯乙烷、1,1,2
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三氯乙烷、1,1,2,2
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四氯乙烷、三氯乙烯、1
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己醇，环己醇、甲基异丁酮和苯胺中一种或多种。3.根据权利要求1所述的一种聚苯硫醚生产过程中回收nmp的方法，其特征在于，萃取过程中，相比是0.5~5：1。4.根据权利要求3所述的一种聚苯硫醚生产过程中回收nmp的方法，其特征在于，萃取过程中，相比是0.75~1.5：1。5.根据权利要求1所述的一种聚苯硫醚生产过程中回收nmp的方法，其特征在于，萃取过程中，萃取时间为10min~60min。6.根据权利要求5所述的一种聚苯硫醚生产过程中回收nmp的方法，其特征在于，萃取过程中，萃取时间为15~30min。7.根据权利要求1所述的一种聚苯硫醚生产过程中回收nmp的方法，其特征在于，所述聚苯硫醚离心液中氯化钠的浓度为5~20%。8.根据权利要求1所述的一种聚苯硫醚生产过程中回收nmp的方法，其特征在于，所述脱除萃取相中的萃取剂的方法为精馏。
技术总结
本发明公开了一种聚苯硫醚生产过程中回收NMP的方法，通过配比，控制溶液中氯化钠的浓度在5~20%，然后按照一定的相比加入萃取剂，进行逆流萃取，萃取时间10min~60min，萃取完成后分析萃余相中的NMP含量，分析萃余相中的萃取剂和NMP的浓度该方法将NMP和氯化钠的分离，可以保证萃余相中的NMP含量低于0.2%，萃余相蒸发得到固体盐氯化钠，氯化钠中NMP含量＜0.5%，而传统分离方法中氯化钠中的NMP含量在10%以上。上。


技术研发人员：侯永生 李盼盼 朱素娟 徐淑强 马华青 吴国军 冯雁金
受保护的技术使用者：山东智永化工产业技术研究院有限公司
技术研发日：2021.04.06
技术公布日：2021/6/29