[发明专利]萃取-精馏法回收有机溶剂的方法

说明书

本发明提供了一种以萃取‑精馏工艺为主体有机溶剂的回收方法。具体包含以下步骤：以所选溶剂为萃取剂对含有机溶剂和水的混合物进行连续多级逆流萃取，将获得的萃取相经精馏操作后，进一步脱水精制，最终获得高纯度且满足循环套用要求的有机溶剂产品。本发明中，以所选的复合溶剂，不仅对回收液中有机溶剂有较高的选择性，总体回收再用率高于98％，而且工艺绿色，操作简便，能耗相较于其他方法显著降低，获得的有机溶剂产品纯度大于99％，水分含量低于150ppm，完全符合循环套用的要求。

技术领域

本发明涉及化工废溶剂回收领域，具体涉及到一种以萃取-精馏工艺为核心回收回收液中有机溶剂的方法，特别是以所选复合溶剂为萃取剂的萃取-精馏工艺过程。

背景技术

有机溶剂是一大类在生活和生产中广泛应用的有机化合物，可以充当反应的原料或者介质，在萃取过程中常作为萃取剂。在诸如涂料行业、医药行业、生产加工行业、机械制造行业都有广泛的用途，是现代生活、生产必不可少的一类物质。其中，甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺四类溶剂不仅对水、乙醇等溶剂具有极大的互溶性，而且对聚氨酯树脂、聚酰亚胺树脂，聚丙烯基碳纤维等高分子化合物有良好的溶解能力。因而上述四类溶剂在聚合纺丝、医药合成、皮革加工和涂料生产等领域用量巨大。

例如在湿法纺丝工艺中，N,N-二甲基甲酰胺常作为腈纶、氯纶聚合过程中的溶剂介质，二甲基亚砜是制备碳纤维和腈纶的助溶剂，而N,N-二甲基乙酰胺则广泛用于芳纶和聚酰亚胺的生产中。在上述丝织品的制备过程中，都会产生有机溶剂含量较低的纺丝凝固浴和洗涤废水。此外，在医药行业，上述几类溶剂也是合成反应中的助溶剂，例如碘胺嘧啶、强力霉素、可的松的医药合成中，或者农药杀虫脒的生产等等。同样，在医药行业中，也不可避免的会产生大量的有机溶剂废水。作为一类高价值的非质子化有机溶剂，若不对上述产生的废水进行有效的处理和回收，不仅会造成环境的污染，特别给水资源造成极大的破坏，影响到人的生活和健康，更会造成溶剂资源的大量浪费，提升企业的生产成本，不利于节约型经济和环保的政策需求。

目前，对于针对上述四类有机溶剂的废水回收，主要包含三种技术手段，分别为精馏/蒸馏-精馏技术，萃取-精馏技术和膜分离或者其他一些技术。例如专利文献CN101462977 B、CN 102030672 A、CN 102225904 B、CN 103936646 B、CN 207210299 U报道了一系列的精馏回收方法。该些工艺方法切实可行，产品纯度完全达到要求，但是能量消耗过大，特别在一些低浓有机溶剂的废水处理中，大量高比热容的水被蒸出带来的能量消耗巨大。

为了降低过程中的能耗，有研究者试图通过先萃取的方式将废水中的有机溶剂富集到比热容低、沸点低的萃取剂中，然后再通过精馏的方式达到最终的回收，即萃取-精馏技术。该类工艺方法研究较多，例如专利文献CN 101255122 A，CN 105646271 A，CN105645501 A、US 3697487、US 3687907、CN 1317259C等，报道的萃取剂以含氯化合物为主，有氯仿，二氯甲烷等，均有着一定的萃取效果。也有一些研究者提出了一些高沸点的萃取剂。

膜分离作为一种新型的分离手段，在上述四类有机溶剂废水的处理中也有一定的应用，如专利文献CN 102992502 A和CN 102993039 A，报道了膜分离技术用于低浓N,N-二甲基乙酰胺废水的提浓。又如在处理聚丙烯腈生产过程中的二甲基亚砜低浓废水时，通过自制的膜对二甲基亚砜进行浓缩和精制。但是该技术对于处理的原料有较高的要求，不能含有盐，杂质等颗粒，否则容易造成膜污染。因而不是特别适合处理纺丝或者医药废水。还有专利文献CN 101693668 B报道了一种采用吸附-精馏的方式回收废水中N,N-二甲基甲酰胺，也有着不错的效果。

上述报道的方法较多，但是从能量、工业放大或者可行性等角度进行综合考评，萃取-精馏技术有着一定的优势。但是现有报道的萃取剂效率都不高，造成工艺流程繁琐，有些萃取剂还存在一定的环保问题，不适合工业化的使用。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，也是本发明的意义所在。