CN101838215B

CN101838215B - 一种dmac恒沸物中分离乙酸的工艺

Info

Publication number: CN101838215B
Application number: CN 201010182314
Authority: CN
Inventors: 刘伟斌
Original assignee: 刘伟斌
Current assignee: Shaoxing Haina Membrane Technology Co., Ltd.
Priority date: 2010-05-25
Filing date: 2010-05-25
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2030-05-25
Also published as: CN101838215A

Abstract

本发明涉及一种二甲基乙酰胺(DMAC)的净化回收工艺。目的是提供的工艺应具有工艺过程简单、处理成本较低、回收物质能够有效利用的特点。技术方案是：一种DMAC恒沸物中分离乙酸的工艺，按照以下步骤进行：1)采用弱碱树脂吸附乙酸；在DMAC恒沸物物料中加入吸附树脂DMAC洗脱水，稀释至含水5～90％的物料，然后注入装有弱碱树脂的柱状容器吸附其中的乙酸；2)检测上述含水DMAC的乙酸含量，相对于DMAC恒沸物物料去酸95％以上者输至蒸馏塔精制回收；其余再次进行吸附去除乙酸，直至去酸95％后，输至蒸馏塔精制回收。3)根据弱碱树脂含的基团不同，采用不同的再生方法；完成再生的树脂重新用于步骤1)吸附乙酸。

Description

一种DMAC恒沸物中分离乙酸的工艺

技术领域

本发明涉及一种溶剂的净化回收工艺，尤其是二甲基乙酰胺(DMAC)的净化回收工艺。

背景技术

DMAC(二甲基乙酰胺)在氨纶生产中作为溶剂循环使用(生产过程采用蒸馏塔进行回收)，其分解产物乙酸会缓慢累积，直至成最高恒沸物(乙酸约15％，二甲基乙酰胺约85％)状态的DMAC废料。而这些废料的处理向来是个难点，因为利用现有蒸馏精制设备无法进行分离，通常只能将这些废料排出废弃作为燃料。也有部分厂家在废料中加大量水将其稀释到含水60～80％后，加氢氧化钠中和到PH中性，再进入带搅拌的真空蒸发器蒸发回收含水DMAC，同时会产生含较多杂质的灰黑色无水乙酸钠粉末；然而这些乙酸钠无法回收利用，要交专业环保公司付费处理；并且在中和时，控制终点含酸0.2～1.0％难度较大，偏酸除酸效果不佳(去酸不彻底，只有95～70％)，偏碱DMAC分解多，增加精制难度；另外，设备处理能力低；蒸气消耗很大，处理成本较高。

发明内容

本发明的目的是克服上述背景技术存在的不足，提供一种DMAC恒沸物中分离乙酸的工艺，该工艺应具有工艺过程简单、处理成本较低、回收物质能够有效利用的特点。

本发明提供的技术方案是：一种DMAC恒沸物中分离乙酸的工艺，按照以下步骤进行：

1)采用弱碱树脂吸附乙酸

在DMAC恒沸物物料中加入吸附树脂DMAC洗脱水，稀释至含水5～90％的物料，然后注入装有弱碱树脂的柱状容器，使其中的乙酸被弱碱树脂动态吸附，吸附处理后流出的液体即为含水DMAC；当流出液体含乙酸≥0.3％时，停止进物料加水洗脱树脂，直至树脂洗脱水中残留的DMAC含量在1％以下；

2)检测乙酸含量，分类处理

检测上述含水DMAC的乙酸含量，相对于DMAC恒沸物物料去酸95％以上者输至蒸馏塔精制回收；其余注入另一完成再生处理的装有弱碱树脂的柱状容器，再次进行吸附去除乙酸，直至去酸95％后，输至蒸馏塔精制回收；

3)弱碱树脂再生

根据弱碱树脂含的基团不同，采用以下再生方法之一：

a：树脂A，在柱状容器中注入再生液对树脂进行再生，再生液为0.2～15％的石灰水或石灰乳或氢氧化钠水溶液或氢氧化钾水溶液；待再生流出液pH10时停进再生液，同时加水洗树脂；含乙酸的再生流出液pH≤10的调整pH后蒸发回收乙酸盐；含乙酸的再生流出液pH＞10的浓度较高部分收集后供下次树脂柱再生处理前期利用；树脂水洗到pH8停止加水，再生结束；pH＜8的低浓度部分洗水用于配制再生液；

b：树脂B，在柱状容器中注入再生液对树脂进行再生，再生液为1～5％的氨水溶液；待再生流出液pH8时停进再生液，同时加水洗树脂；pH≤8的含乙酸的再生流出液(由于停进再生液、加水后的初期，再生流出液的pH会升高)作为化肥进农田，pH＞8的浓度较高部分含乙酸的再生流出液收集后供下次树脂柱再生处理前期利用；树脂水洗到pH8停止加水，再生结束；pH＜8的低浓度部分洗水用于配制再生液；

c：树脂C，直接加65-75℃的水洗脱；待树脂洗脱水中残留的DMAC含量在1％以下，流出液酸含量≤0.1％时停止加水，再生结束；含废酸的洗脱水厌氧消化或蒸发回收稀乙酸；

完成再生的树脂重新用于步骤1)吸附乙酸。

所采用的氢氧化钠或氢氧化钾水溶液的浓度为1～10％的重量比。

所采用的氢氧化钠水溶液的浓度为6～8％。

所述的弱碱树脂是含吡啶基团、叔胺基团、仲胺基团、伯胺基团中的一种或多种基团混合的树脂；树脂骨架为聚苯乙烯或聚丙烯酸树脂。

所述树脂A中含有伯胺基团，并含有仲胺基团、叔胺基团中的一种或多种基团混合的树脂，树脂骨架为聚苯乙烯或聚丙烯酸树脂。

所述树脂B中含有仲胺基团和叔胺基团中的一种或两种基团混合的树脂，树脂骨架为聚苯乙烯或聚丙烯酸树脂。

所述树脂C中含有吡啶基团，树脂骨架为聚苯乙烯。

本发明的有益效果是：所提供的工艺由吸附过程和再生过程组成，经过吸附处理的DMAC水溶液含其他杂质很少，可采用现有蒸馏塔精制回收，因此精制过程简单，蒸汽消耗大幅减少(50％以上)，显著减少回收成本；设备处理能力大；吸附和再生终点控制简单要求低；再生废液经过简单的蒸发处理后，获得的乙酸盐纯度高，可直接利用；进而节省了资源。

具体实施方式

本发明提供的工艺由吸附过程和再生过程组成。其中的弱碱树脂是含吡啶基团、叔胺基团、仲胺基团、伯胺基团中的一种或多种基团混合的树脂，树脂骨架为聚苯乙烯或聚丙烯酸树脂。

本文所述的弱碱树脂中，树脂A中含伯胺基团，并且还含有仲胺基团和叔胺基团中的一种或多种基团混合的树脂，碱性较强，乙酸与树脂基团结合较紧密，水洗时流出液乙酸浓度低，需要强碱再生；树脂B中含仲胺基团和叔胺基团中的一种或两种基团混合的树脂，碱性较弱，乙酸与树脂基团结合不紧密，水洗时流出液乙酸浓度较低，可弱碱再生；树脂C中含吡啶基团，碱性弱，乙酸与树脂基团结合松散，树脂对乙酸起延缓流出作用，无吸留效果，水即可洗脱乙酸达到再生效果，不耗化学品。

本发明中采用的弱碱树脂和其它所有化工原材料均为外购，所有设备均为现有设备。

以下通过具体实施例进一步说明。

实施例1：38毫升弱碱树脂A入直径10毫米的离子交换柱

1)吸附处理

含DMAC60％、乙酸6％的DMAC稀释料60毫升入柱，进完平树脂液面后又用70毫升水洗，出柱溶液每10毫升作为一个样品测定，测得的浓度见下表：

乙酸％	0	0	0.04	0.27	0.55	0.7	1.7	2.3	2.1	1.0	0.87	0.78	0.6
														DMAC％	0	2	20	48	56	60	60	56	36	15	5	2	0

表中：1-2个样品中基本上还是DMAC稀释料入柱前的水，所以乙酸和DMAC成分基本没有；3-4个样品中乙酸低DMAC高，可精制回收；5-9个样品中乙酸和DMAC较高，需要再次经过树脂柱吸附乙酸，合格后才能精制回收；10-13个样品表明洗脱水中含有吸附树脂中残留的DMAC和乙酸，可用于DMAC恒沸物稀释配料使用。

2)树脂再生处理

上述树脂中注入8％氢氧化钠25毫升，然后用80毫升水洗；洗脱水每10毫升作为一个样品测定，浓度见下表：，

乙酸％	0.6	0.6	0.48	0.48	-	-	-	-	-	-
											碱浓度％	-	-	-	-	0.4	0.8	0.16	0.016	0.003	0.001

表中可见：1-2个样品中基本上还是再生液入柱前的水，乙酸浓度低；3-4个样品中乙酸盐浓度高，可进行乙酸盐回收；5-7个样品中残留强碱浓度较高，可用于下次树脂柱再生处理前期利用；8-10个样品含有残留在吸附树脂中的碱，可用于再生液稀释配料。

实施例2：38毫升弱碱树脂B入直径10毫米的离子交换柱

1)吸附处理

含DMAC60％，乙酸6％的DMAC稀释料60毫升入柱，进完平树脂液面后70毫升水洗，出柱溶液每10毫升作为一个样品测定，浓度见下表：

表中：1-2个样品中基本上还是DMAC稀释料入柱前的水，所以乙酸和DMAC成分基本没有；3-4个样品中乙酸低而DMAC高，可进行精制回收；5-9个样品中乙酸和DMAC较高，需要再次经过树脂柱吸附乙酸，合格后才能精制回收；10-13个样品含有残留在吸附树脂中的DMAC和乙酸，可用于DMAC恒沸物稀释配料使用。

2)树脂再生处理

上述树脂中加入3.5％重量比的氨水25毫升，接着加入80毫升水洗，洗脱水每10毫升作为一个样品测定；浓度见下表：

乙酸％	0.6	0.6	0.48	0.48	-	-	-	-	-
										氨浓度％	-	-	-	-	0.27	0.44	0.085	0.0	0.0

表中可见：1-2个样品中基本上还是再生液入柱前的水，乙酸浓度低；3-4个样品中乙酸铵浓度高，可进行乙酸铵回收或进农田作化肥；5-6个样品中残留氨较高，可用于下次树脂柱再生处理前期利用；7-9个样品为洗脱吸附树脂后的再生液，可用于再生液稀释配料。

实施例3：37毫升弱碱树脂C入直径10毫米的离子交换柱

吸附处理

含DMAC60％，乙酸4.2％的DMAC稀释料50毫升入柱，进完平树脂液面后90毫升水洗，出柱溶液每10毫升作为一个样品测定；浓度见下表：

乙酸％	0	0	0.29	1.4	2.5	3.4	3.5	2.5	1.9	1.3	1.0	0.8	0.8	0.6
															DMAC％	0	0	27	52	59	59	54	35	14	0	0	0	0	0

表中：1-2个样品中基本上还是DMAC稀释料入柱前的水，所以乙酸和DMAC成分基本没有；3个样品中乙酸低而DMAC高，可进行精制回收；4-7个样品中乙酸和DMAC较高，需要再次经过树脂柱吸附乙酸，相对于DMAC恒沸物物料去酸90％以上才能精制回收；8-9个样品含有残留在吸附树脂中的DMAC和乙酸，可用于DMAC恒沸物稀释配料使用，10-14个样品中不含DMAC，只含乙酸，去厌氧消化或蒸发回收稀乙酸。

本文中所有的比例均为重量比，操作温度为室温。

Claims

1.一种DMAC恒沸物中分离乙酸的工艺，按照以下步骤进行：

1）采用弱碱树脂吸附乙酸

在DMAC恒沸物物料中加入吸附树脂DMAC洗脱水，稀释至含水5~90%的物料，然后注入装有弱碱树脂的柱状容器，使其中的乙酸被弱碱树脂动态吸附，吸附处理后流出的液体即为含水DMAC；当流出液体含乙酸≥0.3%时，停止进物料加水洗脱树脂，直至树脂洗脱水中残留的DMAC含量在1%以下；

2）检测乙酸含量，分类处理

检测上述含水DMAC的乙酸含量，相对于DMAC恒沸物物料去酸95%以上者输至蒸馏塔精制回收；其余注入另一完成再生处理的装有弱碱树脂的柱状容器，再次进行吸附去除乙酸，直至去酸95%后，输至蒸馏塔精制回收；

3）弱碱树脂再生

根据弱碱树脂含的基团不同，采用以下再生方法之一：

a：树脂A，在柱状容器中注入再生液对树脂进行再生，再生液为0.2~15%的石灰水或石灰乳或氢氧化钠水溶液或氢氧化钾水溶液；待再生流出液pH10时停进再生液，同时加水洗树脂；含乙酸的再生流出液pH≤10的部分调整pH后蒸发回收乙酸盐，含乙酸的再生流出液pH>10的浓度较高部分收集后供下次树脂柱再生处理前期利用，树脂水洗到pH8停止加水，再生结束，pH<8的低浓度部分洗水用于配制再生液；

b：树脂B，在柱状容器中注入再生液对树脂进行再生，再生液为1~5%的氨水溶液；待再生流出液pH8时停进再生液，同时加水洗树脂；pH≤8的含乙酸的再生流出液作为化肥进农田，pH>8的浓度较高部分的含乙酸的再生流出液收集后供下次树脂柱再生处理前期利用；树脂水洗到pH8停止加水，再生结束，pH<8的低浓度部分洗水用于配制再生液；

c：树脂C，直接加65-75℃的水洗脱；待树脂洗脱水中残留的DMAC含量在1%以下，流出液酸含量≤0.1%时停止加水，再生结束；含废酸的洗脱水厌氧消化或蒸发回收稀乙酸；

完成再生的树脂重新用于步骤1）吸附乙酸；

所述树脂A中含有伯胺基团，并含有仲胺基团、叔胺基团中的一种或多种基团混合的树脂，树脂骨架为聚苯乙烯或聚丙烯酸树脂；

所述树脂B中含有仲胺基团和叔胺基团中的一种或两种基团混合的树脂，树脂骨架为聚苯乙烯或聚丙烯酸树脂；

所述树脂C中含有吡啶基团，树脂骨架为聚苯乙烯。

2.根据权利要求1所述的一种DMAC恒沸物中分离乙酸的工艺，其特征在于所采用的氢氧化钠或氢氧化钾水溶液的浓度为1~10%的重量比。

3.根据权利要求2所述的一种DMAC恒沸物中分离乙酸的工艺，其特征在于所采用的氢氧化钠水溶液的浓度为6~8%。