[发明专利]含环戊酮和丙二醇甲醚醋酸酯回收液的精制工艺及系统

说明书

本发明公开了含环戊酮和丙二醇甲醚醋酸酯回收液的精制工艺，包括以下步骤：回收液经脱水、调节pH值和过滤，得到脱水回收液；将脱水回收液通入第一精馏塔，分离得到塔顶低沸点有机溶剂馏分和塔底脱轻回收液；将塔底脱轻回收液通入第二精馏塔，分离得到塔顶环戊酮‑水馏分和塔底丙二醇甲醚醋酸酯重组分；将S3所得塔顶环戊酮‑水馏分通入第三精馏塔，分离得到塔顶水馏分和塔底环戊酮产品；将S3所得塔底丙二醇甲醚醋酸酯重组分通入第四精馏塔，分离得到塔顶丙二醇甲醚醋酸酯产品和塔底重组分残液。采用连续精馏的方法，能耗低，生产过程安全可靠，树脂残液的产生量少，膜过滤的产品纯度达99.91%以上，产品色度及其他指标达到电子级标准。

技术领域

本发明涉及电子行业危险化学品回收技术领域，具体涉及一种含环戊酮和丙二醇甲醚醋酸酯电子行业回收液的精制工艺及系统。

背景技术

环戊酮，熔点-58.2℃，沸点130.6℃，密度0.9487g/cm3(20℃)，不溶于水，溶于醇、醚等多数有机溶剂，易聚合，特别是在微量酸存在下更易聚合。丙二醇甲醚醋酸酯（PGMEA)，无色吸湿液体，熔点-87℃，沸点149℃，水溶性(溶剂溶于水)16.0 ml/L (25℃)，爆炸极限：在空气中，20℃时1.5%~7.0%（体积）。

晶圆是制造半导体芯片的基本材料。光刻是晶圆生产过程中常见的工序之一。光刻胶主要由对光与能量非常敏感的感光高分子聚合物和有机溶剂（稀释剂）组成：前者是光刻胶的主体，主要成分为脂肪族酰亚胺聚合物、聚酰胺等；后者是光刻胶的介质，主要成分为环戊酮、丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇单甲醚等。为使光刻胶牢固附着在基片表面，均匀涂胶后要进行烘干。在烘干过程当中，光刻胶中有机溶剂挥发的有机废气冷凝回收得到含有主要成分为环戊酮的混合液，混合液呈碱性且具有氨味，其中还含有20～30%的丙二醇单甲醚以及少量的水、丙酮等低沸点有机溶剂丙酮和有机胺类、固体杂质、高沸点树脂类物质和沸点为60～70℃的轻组分。由于该产品均为易燃、易爆品，回收后为危险化学品，目前国家名录为危险固废，需要危废专业化公司处置再利用。

精制过程的技术难点在于：回收液成分复杂，丙二醇甲醚醋酸酯沸点较高，各组分存在共沸及相对挥发度小，分离过程组分容易聚合或分解爆炸等特性。现有技术中未见包含环戊酮和丙二醇甲醚醋酸酯的废液精制技术方案。

发明内容

本发明的目的之一在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种含环戊酮和丙二醇甲醚醋酸酯回收液的精制工艺，精馏过程中组分聚合或分解的几率低，废液废渣量较少，产品纯度和回收率较高。

为实现上述技术效果，本发明的技术方案为：一种含环戊酮和丙二醇甲醚醋酸酯回收液的精制工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1：回收液脱水、调节pH值至6～14，再经过滤，得到脱水回收液；

S2：将脱水回收液通入第一精馏塔中，分离得到塔顶轻组分低沸点有机溶剂馏分和塔底脱轻回收液；

S3：将塔底脱轻回收液通入第二精馏塔中，分离得到塔顶环戊酮-水馏分和塔底丙二醇甲醚醋酸酯重组分；

S4：将S3所得塔顶环戊酮-水馏分通入第三精馏塔中，分离得到塔顶水馏分和塔底环戊酮产品；

S5：将S3所得塔底丙二醇甲醚醋酸酯重组分通入第四精馏塔中，分离得到塔顶丙二醇甲醚醋酸酯产品和塔底重组分残液。

环戊酮产品和丙二醇甲醚醋酸酯产品通过膜过滤，进一步得到电子级的环戊酮和丙二醇甲醚醋酸酯。第一精馏塔塔顶得到的轻组分低沸点有机溶剂馏分和第三精馏塔的塔顶得到的水馏分经由冷凝器冷凝后导入储罐中。

脱水剂通常选择范围为具有吸水性能或者能与水反应生成结晶水合物的无机盐、硅胶，例如选自碳酸钠、氢氧化钠、氯化钙和硅胶中的一种或两种以上的组合。