CN105399620A - 一种丙烯酸萃取回收技术 - Google Patents

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Abstract

一种丙烯酸萃取回收技术，其特征在于，包括以下步骤S1.取1000g初级废水（酯化生成水或头两遍水洗废水），废水的丙烯酸含量为12.8wt%，加入500g萃取剂，并在40～45℃搅拌15min后，倒入分液漏斗内密封静置；S2.静置后，将下层废水以及上层萃取剂分开盛放，通过一遍萃取后的下层废水中丙烯酸含量降低到了4～5wt%，加入500g萃取剂按步骤1）进行第二遍萃取；等。

Description

一种丙烯酸萃取回收技术
技术领域
本发明设计回收领域，更具体地，设计一种丙烯酸萃取回收技术。
背景技术
丙烯酸酯类单体（例如DPGDA、TPGDA、NPGDA、HDDA、TMPTA等），是目前UV涂料领域用量最大、最广的丙烯酸酯单体，具有优越的综合性能，固化漆膜性能好，同时具有很强的稀释能力，在诸多领域被应用，如光固化涂料、印刷油墨、粘合剂和复合材料等。目前生产此类丙烯酸酯单体的方法一般是通过直接酯化法，通过酯化反应后，经过碱液中和、萃取、水洗以及真空脱除溶剂，最终得到产品。具体是醇类（二丙二醇、三丙二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、三羟甲基丙烷等醇类）与丙烯酸，在催化剂（如甲基磺酸、对甲基苯磺酸、无机杂多酸）及阻聚剂（如对苯二酚、对羟基苯甲醚、苯酚、硫酸铜、氯化铜、氯化亚铜等一种或几种）的作用下，通过使用带水溶剂（如甲苯、正庚烷、正己烷、环己烷等一种或几种）不断进行酯化脱水。由于在实际生产配方中，为了达到较高的酯化反应程度，丙烯酸的量一般是过量8～15%，也就是说酯化反应结束后，酯化液中残留了大量的丙烯酸（约占6～8%）以及酯化生成水中也含有大量丙烯酸（约占10～15%）。为了进一步得到合格产品，必须使用低浓度碱液中和酯化液中过量的酸、酸性催化剂以及萃取出阻聚剂，最后抽真空脱除带水溶剂。因此，在国内众多单体生产企业实际生产中，基本是采用上述中和、萃取、水洗的工艺，经计算生产1吨的单体产品约产生1～2吨的废水，大量的废水也因为中和丙烯酸而产生，同时产生了大量的废渣（丙烯酸钠），不仅损耗了大量的丙烯酸，也增加了废水处理成本，给环境带来负面影响，经济效益也低，是一种极不环保的生产工艺。如何对现有工艺进行改进，降低丙烯酸的损耗率，同时减少废水废渣的产生量。
发明内容
为了解决以上的问题，本发明提供一种丙烯酸萃取回收技术，包括以下步骤：
S1.取1000g初级废水（酯化生成水或头两遍水洗废水），废水的丙烯酸含量为12.8wt%，加入500g萃取剂，并在40～45℃搅拌15min后，倒入分液漏斗内密封静置；
S2.静置后，将下层废水以及上层萃取剂分开盛放，通过一遍萃取后的下层废水中丙烯酸含量降低到了4～5wt%，加入500g萃取剂按步骤1）进行第二遍萃取；
S3.第二遍萃取结束后，下层废水中丙烯酸含量降低到了2wt%以下，如此反复萃取四至五遍，下层废水中丙烯酸含量降至0.5wt%以下，收集萃取过后的上层萃取剂，上层萃取剂的丙烯酸含量在10～12wt%；
S4.将含有丙烯酸、萃取剂的混合液倒入带搅拌以及加热套的四口烧瓶中，加入少量阻聚剂（酚类、铜盐等），搭建高度为1～1.5米韦氏精馏柱（每根精馏柱长约25cm，需4～6根）以及冷凝管、抽真空***，每根接口处填充少量沸石，升温至90～100℃，逐步提高真空度至-0.085～-0.095kpa，精馏2～3h后，既得。
回收后的丙烯酸纯度高于98%，回收率超过85%，可直接用于丙烯酸酯单体的生产合成。
本发明具有以下优点：
1）降低丙烯酸损耗率；
2）减少实际生产过程中的废水废渣产生量；
3）降低废水废渣处理成本；
4）废水中的丙烯酸萃取之后，可以用来洗涤单体，减少单体的用水量。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步详细说明本发明。除非特别说明，本发明采用的试剂、设备和方法为本技术领域常规市购的试剂、设备和常规使用的方法。
实施例1
1）取1000g初级废水（酯化生成水或头两遍水洗废水），废水的丙烯酸含量为12.8wt%，加入500g萃取剂，并在40～45℃搅拌15min后，倒入分液漏斗内密封静置；
2）静置后，将下层废水以及上层萃取剂分开盛放，通过一遍萃取后的下层废水中丙烯酸含量降低到了4～5wt%，加入500g萃取剂按步骤1）进行第二遍萃取；
3）第二遍萃取结束后，下层废水中丙烯酸含量降低到了2wt%以下，如此反复萃取四至五遍，下层废水中丙烯酸含量降至0.5wt%以下，收集萃取过后的上层萃取剂，上层萃取剂的丙烯酸含量在10～12wt%；
4）将含有丙烯酸、萃取剂的混合液倒入带搅拌以及加热套的四口烧瓶中，加入少量阻聚剂（酚类、铜盐等），搭建高度为1～1.5米韦氏精馏柱（每根精馏柱长约25cm，需4～6根）以及冷凝管、抽真空***，每根接口处填充少量沸石，升温至90～100℃，逐步提高真空度至-0.085～-0.095kpa，精馏2～3h后，得到提纯后的丙烯酸115g，纯度为98.2%；
5）通过上述案例可知，丙烯酸回收率在85%以上，回收后丙烯酸纯度达到98%以上，该回收后的丙烯酸可直接用于丙烯酸酯单体是生产合成；
6）将上述回收后的丙烯酸按50%的酸比例投入合成小试，小试结果表明成品收率在95%以上，成品色号达到40（APHA）以下。
本发明在现有丙烯酸酯类单体生产工艺的基础上，将单体生产过程中产生的初级废液（酯化生成水以及头两遍水洗的废水）进行萃取，萃取回收废液中的丙烯酸，并将回收后的丙烯酸用于生产，达到降低丙烯酸的损耗率、减少废水废渣产生量的目的。
本发明目的实现，主要改进是使用了一种丙烯酸萃取剂对生产过程中产生的初级废水进行深度萃取，将废水中的丙烯酸萃取分离出来，再将丙烯酸与萃取剂蒸馏分离，得到纯度在98%以上的丙烯酸。通过本发明处理后的废水，即实现了丙烯酸的回收循环再利用，也使得酯化液后期处理不再需要多步的碱液中和，极大的减少了废水的产生量。同时，由于废液中丙烯酸减少了，废渣丙烯酸钠也随之减少，总的废渣量也得到了很好的控制，不仅降低了废水废渣的处理成本，也减轻了处理废水废渣给环境带来的污染。

Claims (3)

1.一种丙烯酸萃取回收技术，其特征在于，包括以下步骤
S1.取1000g初级废水（酯化生成水或头两遍水洗废水），废水的丙烯酸含量为12.8wt%，加入500g萃取剂，并在40～45℃搅拌15min后，倒入分液漏斗内密封静置；
S2.静置后，将下层废水以及上层萃取剂分开盛放，通过一遍萃取后的下层废水中丙烯酸含量降低到了4～5wt%，加入500g萃取剂按步骤1）进行第二遍萃取；
S3.第二遍萃取结束后，下层废水中丙烯酸含量降低到了2wt%以下，如此反复萃取四至五遍，下层废水中丙烯酸含量降至0.5wt%以下，收集萃取过后的上层萃取剂，上层萃取剂的丙烯酸含量在10～12wt%；
S4.将含有丙烯酸、萃取剂的混合液倒入带搅拌以及加热套的四口烧瓶中，加入少量阻聚剂（酚类、铜盐等），搭建高度为1～1.5米韦氏精馏柱（每根精馏柱长约25cm，需4～6根）以及冷凝管、抽真空***，每根接口处填充少量沸石，升温至90～100℃，逐步提高真空度至-0.085～-0.095kpa，精馏2～3h后，既得。
2.根据权利要求1所述的丙烯酸萃取回收技术，其特征在于，回收后的丙烯酸纯度高于98%，回收率超过85%。
3.一种权利要求1所述的丙烯酸萃取回收技术所得的丙烯酸直接用于丙烯酸酯单体的生产合成。
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