CN105367471B - 一种加入稳定剂抑制n‑甲基吡咯烷酮/氯仿分离过程氯仿酸化的方法 - Google Patents

一种加入稳定剂抑制n‑甲基吡咯烷酮/氯仿分离过程氯仿酸化的方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于化学反应工程技术领域的一种加入稳定剂抑制NMP/氯仿分离过程酸化的方法。本专利中使用的方法是在NMP/氯仿体系中加入高沸点的醇类和酚类稳定剂，起到抑制NMP/氯仿分离过程酸化的效果。该方法可以有效抑制NMP/氯仿分离过程的酸化现象，提高NMP回收利用效率，具有操作简单、成本低、安全性高等优点。

Description

一种加入稳定剂抑制N-甲基吡咯烷酮/氯仿分离过程氯仿酸 化的方法
技术领域
本发明属化学反应技术领域，特别涉及一种加入稳定剂抑制NMP/氯仿分离过程氯仿酸化的方法，具体指加入含羟基的醇类或酚类。
背景技术
N-甲基吡咯烷酮(NMP)是一种重要的化工原料，被广泛用作聚合溶剂、萃取剂等许多领域。而将NMP从混合物中分离出来并纯化后循环使用是NMP使用过程中经常碰到的难题。用氯仿将NMP从NMP/水混合液中萃取分离是目前工业上常用的一种分离方法，比如在生产对位芳纶纤维、聚苯硫醚纤维等许多产品过程中，都是采用氯仿萃取法分离NMP。利用氯仿从水中萃取NMP的优点是生产效率高，NMP残留量低，但是缺点也很明显，就是氯仿与NMP的再分离比较困难，高温高真空分离条件经常会导致氯仿发生副反应分解出氯化氢。氯化氢的产生会严重腐蚀设备，并导致NMP的纯度下降。
针对氯仿分解酸化的问题，目前有两种解决方案。一是添加碱性物质去中和产生的氯化氢。该方法在有较多水存在的条件下效果明显，但是在不含水或水含量较低的条件下使用效果较差；二是添加稳定剂减缓或阻止氯仿的分解。比如杜邦公司在专利US4980031中用低分子量的胺类(如三乙胺)做氯仿的稳定剂。由于这些胺类化合物沸点较低，虽然能够抑制氯仿的分解，但是和NMP的分离比较复杂。
为此，本专利发明的通过加入稳定剂的方法抑制NMP/氯仿分离过程酸化问题，具体为加入高沸点的醇类或酚类稳定剂。该方法可以有效抑制NMP/氯仿分离过程的酸化问题，防止酸化过程自加速现象的发生，而且有利于保持NMP的纯度，从而提高NMP回收使用的效率和质量。该方法具有操作简单、成本低和安全性高等优点。
发明内容
本发明的目的是针对NMP/氯仿分离过程中出现的氯仿酸化问题，提出加入高沸点稳定剂的方法，稳定操作过程，提高NMP回收利用效率和NMP的纯度。
一种加入稳定剂抑制NMP/氯仿分离过程酸化的方法，其操作和检测过程包括以下步骤：
(1)在一定浓度的NMP/氯仿体系中加入一定量的稳定剂，搅拌使稳定剂溶解；
(2)让溶有稳定剂的NMP/氯仿溶液进入减压蒸馏或精馏操作，设定温度和真空度分离NMP和氯仿；
(3)取经过不同时间加热的NMP/氯仿样品，与去离子水按照一定体积比例混合，测试水相pH检测该分离过程的酸化程度。
所使用的稳定剂为高沸点的醇类或酚类物质，包括甘油、苯酚、1-萘酚、2-萘酚、对(间、邻)苯二酚、对(间、邻)硝基苯酚或它们的混合物。
初始NMP/氯仿混合液中NMP浓度为1％到99％(质量分数)。
稳定剂的含量占NMP/氯仿质量的0.1％到20.0％。
NMP/氯仿分离过程的温度在70℃到150℃。
NMP/氯仿分离过程的真空度在0到0.999大气压。
检测分离过程酸化程度时，NMP/氯仿样品与去离子水体积比为1:1到1:10。
本发明具有以下优点：
(1)抑制NMP/氯仿分离过程酸化问题，提高NMP回收利用效率；
(2)操作简单，原料成本低，过程安全性高。
具体实施方式
下面通过实例对本发明进行进一步说明，但并不因此而限制本发明的内容。
实施例1：
根据本方法进行实验，采用对硝基苯酚作为稳定剂，在NMP质量分数为80％的NMP/氯仿溶液中，加入质量分数为2.0％的稳定剂，搅拌使稳定剂溶解。让NMP/氯仿进入减压蒸馏分离，分离过程温度为120℃，真空度为0.90大气压。检测酸化程度时NMP/氯仿样品与去离子水体积比为1:1。经过三小时的稳定分离过程之后，多次检测水相pH稳定在4.8附近，酸化现象得到抑制。
实施例2：
根据本方法进行实验，采用1-萘酚作为稳定剂，在NMP质量分数为10％的NMP/氯仿溶液中，加入质量分数为10.0％的稳定剂，搅拌使稳定剂溶解。让NMP/氯仿进入减压蒸馏分离，分离过程温度为150℃，真空度为0。检测酸化程度时NMP/氯仿样品与去离子水体积比为1:5。经过三小时的稳定分离过程之后，多次检测水相pH稳定在5.2附近，酸化现象得到抑制。
实施例3：
根据本方法进行实验，采用甘油作为稳定剂，在NMP质量分数为1％的NMP/氯仿溶液中，加入质量分数为20.0％的稳定剂，搅拌使稳定剂溶解。让NMP/氯仿进入减压蒸馏分离，分离过程温度为70℃，真空度为0.95大气压。检测酸化程度时NMP/氯仿样品与去离子水体积比为1:10。经过三小时的稳定分离过程之后，多次检测水相pH稳定在7.0附近，酸化现象得到抑制。
实施例4：
根据本方法进行实验，采用对苯二酚作为稳定剂，在NMP质量分数为99％的NMP/氯仿溶液中，加入质量分数0.1％的稳定剂，搅拌使稳定剂溶解。让NMP/氯仿进入减压蒸馏分离，分离过程温度为100℃，真空度为0.99大气压。检测酸化程度时NMP/氯仿样品与去离子水体积比为1:2。经过三小时的稳定分离过程之后，多次检测水相pH稳定在6.8附近，酸化现象得到抑制。

Claims (7)

1.一种加入稳定剂抑制NMP/氯仿分离过程酸化的方法，其操作和检测过程包括以下步骤：
(1)在一定浓度的NMP/氯仿体系中加入一定量的稳定剂，搅拌使稳定剂溶解；
(2)让溶有稳定剂的NMP/氯仿溶液进入减压蒸馏或精馏操作，设定温度和真空度分离NMP和氯仿；
(3)取经过不同时间加热的NMP/氯仿样品，与去离子水按照一定体积比例混合，测试水相pH检测该分离过程的酸化程度；
所使用的稳定剂为高沸点的醇类或酚类物质或它们的混合物。
2.根据权利要求1所述的一种加入稳定剂抑制NMP/氯仿分离过程酸化的方法，其特征在于所使用的稳定剂选自甘油或苯酚或1-萘酚或2-萘酚或对苯二酚或间苯二酚或邻苯二酚或对硝基苯酚或间硝基苯酚或邻硝基苯酚或它们的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种加入稳定剂抑制NMP/氯仿分离过程酸化的方法，其特征在于NMP/氯仿初始浓度为NMP质量分数为1％到99％。
4.根据权利要求1所述的一种加入稳定剂抑制NMP/氯仿分离过程酸化的方法，其特征在于加入稳定剂的含量占NMP/氯仿质量的0.1％到20.0％。
5.根据权利要求1所述的一种加入稳定剂抑制NMP/氯仿分离过程酸化的方法，其特征在于NMP/氯仿分离过程的温度在70℃到150℃。
6.根据权利要求1所述的一种加入稳定剂抑制NMP/氯仿分离过程酸化的方法，其特征在于NMP/氯仿分离过程的真空度在0到0.99大气压。
7.根据权利要求1所述的一种加入稳定剂抑制NMP/氯仿分离过程酸化的方法，其特征在于检测分离过程酸化程度时，NMP/氯仿样品与去离子水体积比为1:1到1:10。
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