CN102911139A - 一种含四氢呋喃-甲醇体系的溶剂回收分离方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种以乙二醇为萃取剂、以四氢呋喃和甲醇为产品的含四氢呋喃-甲醇体系溶剂的萃取精馏分离方法和工艺。制药行业在药物合成过程中，大量使用含四氢呋喃、甲醇等溶剂，产生了溶剂的混合废液。常温常压下，四氢呋喃和甲醇的沸点非常接近(四氢呋喃为65.4℃，甲醇为64.8℃)，采用一般的精馏操作难以将其分离。此外，四氢呋喃和甲醇具有较好的互溶性，且与大多数有机或无机溶剂均能较好地相溶，采用萃取操作也不可能将其分离。本发明采用萃取精馏的方式对含四氢呋喃和甲醇体系的废溶剂进行回收，同时对萃取剂进行循环使用，得到的四氢呋喃和甲醇产品纯度高，杂质少，回收得到的溶剂可在药物合成过程中循环使用，不仅减少了制药流程的成本，也大大减少了废溶剂对环境的污染。

Description

一种含四氢呋喃-甲醇体系的溶剂回收分离方法

技术领域

本发明涉及一种以乙二醇为萃取剂、以高纯度四氢呋喃和甲醇为产品的废溶剂回收方法和工艺，特别是一种萃取剂乙二醇在系统内部循环、以萃取精馏为主要手段的含四氢呋喃-甲醇体系的废溶剂回收方法，以及使用该方法的工艺路线。

背景技术

萃取精馏是在混合物体系中加入一种萃取剂，其与体系中的一种或几种物质具有相似的极性，这些物质在萃取剂中的溶解度较大，从而提高了这些物质与剩下物质的相对挥发度差别，使得分离可以实现。

萃取剂的选择对操作条件和产品的质量都有很大的影响。通常在选择萃取剂时除考虑分离的难易和分离的完全程度以外还要考虑工艺问题和经济性问题。

常用萃取剂主要有苯、环己烷、戊烷、甘油等。苯是萃取精馏法中较传统的萃取剂，但由于苯的使用对操作人员的身体有害，其应用的领域很有限，将逐渐被绿色环保的新工艺所取代。戊烷做萃取剂的萃取精馏虽然避免了苯萃取精馏的缺点，但是戊烷的沸点低(36.1℃)需要加压操作，常温下容易汽化，因此溶剂损失较大。环己烷具有价格低廉、毒性低等优良性质，是苯较好的替代物，被许多国外厂家使用。

乙二醇作为萃取剂具有其独特优势，乙二醇的沸点较高(常压下197.3℃)，在进行萃取精馏时不易随上升蒸汽进入塔顶产品中，不影响塔顶产品质量，对于纯度和杂质含量要求严格的制药溶剂方面具有较大的优势。同时，在进行萃取剂回收时，只需考虑脱除其中的轻组分成分，操作简捷。乙二醇无毒无腐蚀性，同时因其较高的沸点所以较其他的溶剂相比，可燃性、爆炸性大大降低，对于安全生产有着极大的帮助。

发明内容

本专利的目的在于提供一种以萃取剂乙二醇来萃取精馏分离回收含四氢呋喃-甲醇体系溶剂回收的工艺，以及使用该工艺进行分离回收得到高纯度四氢呋喃和甲醇的操作方法。本专利工艺使用乙二醇为萃取剂进行四氢呋喃-甲醇分离，萃取剂损耗小，该分离工艺能耗低，流程简单，可以提高四氢呋喃和甲醇的重复利用率，在减少制药、化工、生物等行业生产成本的同时，也可减少对环境的污染和破坏。

所发明的工艺流程前段设置预处理塔，对溶剂进行预处理，脱除其中的重组分，同时提浓四氢呋喃-甲醇的混合溶液。

预处理塔得到的纯化和提浓之后的四氢呋喃-甲醇混合溶液进入萃取精馏塔中，在塔的中上部加入萃取剂乙二醇，控制回流比和塔釜加热量，即可在塔顶得到纯度在98.0％-99.5％以上的四氢呋喃产品。

萃取精馏塔的塔釜物流中主要含有甲醇和萃取剂乙二醇，进入萃取剂回收塔中进行分离。经过萃取剂回收塔，可在塔顶得到纯度98％-99.5％的甲醇产品，塔釜可以得到98％-99.5％的乙二醇，乙二醇可以循环至萃取精馏塔中循环使用。

整个流程萃取剂损耗极小，可设置一萃取剂补充管路，以便调节萃取剂量和补充损耗的萃取剂。

附图说明

图1是以乙二醇为萃取剂、以四氢呋喃和甲醇为产品的含四氢呋喃-甲醇体系的溶剂萃取精馏分离方法的工艺流程图。流程中原料先进入提浓塔，在提浓塔底部得到重组分，顶部得到提浓的四氢呋喃-甲醇混合溶液；提浓液和萃取剂进入萃取精馏塔，在萃取精馏塔顶部得到四氢呋喃产品，萃取精馏塔塔釜得到萃取剂和甲醇的混合物流，混合物流进入萃取剂回收塔中，回收萃取剂乙二醇同时得到甲醇产品。

图中各数字所示分别为：预处理塔1、萃取精馏塔2、萃取剂回收塔3、萃取剂补充罐4、进料流股5、四氢呋喃-甲醇混合流股6、重组分杂质7、四氢呋喃产品流8、萃取剂-甲醇混合物流9、甲醇产品流10、萃取剂循环物流11。

具体实施方式

下面结合附图，具体说明本专利的详细流程构成和操作方法。

在具体实施方案中，以乙二醇为萃取剂，对含四氢呋喃-甲醇体系的溶液进行萃取精馏操作，得到纯度很高的四氢呋喃和甲醇产品，同时将萃取剂循环使用。本专利一种具体分离四氢呋喃-甲醇的方法如下：

将四氢呋喃和甲醇废溶剂原料加入到提浓塔中，通过控制回流比和塔釜加热量，从塔顶采出纯化和提浓过的四氢呋喃-甲醇混合溶液。

将提浓除杂后的四氢呋喃-甲醇溶液加入到萃取精馏塔中，进料位置为中下部。加入的四氢呋喃-甲醇与塔内循环的萃取剂乙二醇相互作用，乙二醇将四氢呋喃-甲醇体系中的甲醇萃取出来，乙二醇-甲醇进入塔釜，四氢呋喃则上升至塔顶。

萃取精馏塔塔顶得到的四氢呋喃可直接作为产品，塔釜的乙二醇-甲醇混合溶液进入萃取剂回收塔进行乙二醇和甲醇的分离，通过控制回流比和塔釜加热量，分布从塔顶和塔釜的到甲醇和乙二醇产品，乙二醇作为萃取剂可以循环使用。

下面结合实施例进一步描述本专利的流程方法。

实施例

本实例对乙二醇为萃取剂的含四氢呋喃-甲醇体系溶剂萃取精馏分离回收的步骤描述如下：

实施例1：

有组成为20％甲醇、25％四氢呋喃、54％水、其余为高沸点杂质的溶剂，将其以200kg/hr的速率加入到预处理塔中，预处理塔塔板数为15，回流比1.5，塔顶采出率为0.9(相对于进料)，得到流率约为100kg/hr，含甲醇-四氢呋喃-水的混合溶液进入萃取精馏塔中。萃取精馏塔塔板数为40，在塔上部按1∶2的溶剂比(溶剂量：萃取剂量，质量比)加入萃取剂乙二醇，控制回流比为1-1.5，控制塔顶采出率为0.20-0.25(相对于进料)，塔压控制在1.5个大气压，即可在塔顶得到纯度为99.5％以上的四氢呋喃产品。在萃取精馏塔釜的乙二醇和甲醇(水)混合物流进入萃取剂回收塔进行萃取剂回收，同时塔顶得到甲醇产品，塔釜得到纯度99％以上的乙二醇循环至萃取精馏塔循环使用。经过本流程，可以得到纯度99.5％以上的四氢呋喃产品，同时可保证回收率90％以上。

实施例2：

有组成为10％甲醇、30％四氢呋喃、59％正庚烷、其余为高沸点杂质的溶剂，将其以200kg/hr的速率加入到预处理塔中，预处理塔塔板数为17，回流比2.5，塔顶采出率为0.4(相对于进料)，得到流率约为80kg/hr，含甲醇-四氢呋喃的混合溶液进入萃取精馏塔中，塔釜得到正庚烷产品。萃取精馏塔塔板数为40，在塔上部按1∶1.5的溶剂比(溶剂量：萃取剂量，质量比)加入萃取剂乙二醇，控制回流比为1-1.5，控制塔顶采出率为0.25-0.3(相对于进料)，塔压控制在1.5个大气压，即可在塔顶得到纯度在99.5％以上的四氢呋喃产品。在萃取精馏塔釜的乙二醇和甲醇混合物流进入萃取剂回收塔进行萃取剂回收，同时塔顶得到甲醇产品，塔釜得到纯度99％以上的乙二醇循环至萃取精馏塔循环使用。经过本流程，可以得到纯度99.5％以上的四氢呋喃产品，同时可保证回收率90％以上。

Claims (10)

1.一种以乙二醇为萃取剂，以四氢呋喃和甲醇为产品的含四氢呋喃-甲醇体系废溶剂萃取精馏回收方法。使用本方法得到的四氢呋喃和甲醇产品纯度高，杂质少，回收的溶剂可在药物合成过程中循环使用，萃取剂乙二醇在流程中循环使用，损耗极少。

2.按照权利要求1所述的工艺，其特征在于：使用的萃取剂为乙二醇。

3.按照权利要求1所述的工艺，其特征在于：废溶剂进入预处理塔中，塔底得重组分，塔顶得到提浓、纯化的四氢呋喃-甲醇混合物流。

4.按照权利要求1所述的工艺，其特征在于：对四氢呋喃-甲醇混合物流进行萃取精馏操作。萃取精馏塔操作压力为0.1-2大气压。萃取精馏塔塔顶温度为30℃-80℃，塔板数为20-40块，塔釜温度为85℃-160℃。回流比为0.1-3。

5.按照权利要求4所述的工艺，其特征在于：在萃取精馏塔中设置萃取剂乙二醇进料管路。

6.按照权利要求4所述的工艺，其特征在于：萃取剂乙二醇的进料位置在塔的中上部，溶剂比为1-10(溶剂量：萃取剂量，质量比)。

7.按照权利要求1所述的工艺，其特征在于：设置萃取剂乙二醇回收塔来进行萃取剂乙二醇回收循环操作。

8.按照权利要求8所述的工艺，其特征在于：萃取剂乙二醇回收塔操作压力为0.1-1.5个大气压，塔顶温度为30℃-100℃，塔釜温度为95℃-140℃，回流比为0.5-3。

9.一种从含有四氢呋喃-甲醇的废溶剂中回收利用四氢呋喃和甲醇的方法，其特征在于：使用权利要求1至10任一权利要求所述的工艺流程。

10.按照权利要求10所述的方法，其特征在于：对于待分离的废溶液中四氢呋喃-甲醇含量不做限定，低浓度的及含杂质的废溶剂经预处理后即可进入分离系统。

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