CN117088801A - 一种n-甲基吡咯烷酮的精制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种N‑甲基吡咯烷酮的精制方法。通过催化剂以低温低压条件合成N‑甲基吡咯烷酮，辅以复合沉淀剂使去除残留γ‑丁内酯，以离子交换膜去除杂质离子并通过低温蒸馏去除水分得到精制N‑甲基吡咯烷酮。
Description
技术领域
本发明涉及化工技术领域，更具体地涉及一种N-甲基吡咯烷酮的精制方法。
背景技术
N-甲基吡咯烷酮简称NMP，是一种常用有机溶剂，有着高溶解度、高沸点、低毒性、高溶剂性能、低表面张力等优点，被广泛应用于电子、化工、纺织、制药领域。
N-甲基吡咯烷酮在工业上通过单甲胺和γ-丁内酯的脱水制备，且其制备方法被大致分为使用催化剂的方法和不使用催化剂的方法。
不使用催化剂的方法现已经公开了通过将γ-丁内酯和单甲胺在高温高压下在间歇反应器中反应4小时来制备90～93％产率的N-甲基吡咯烷酮的方法。此外，也有公开通过将γ-丁内酯、水和单甲胺加入高压釜,并将它们在高温高压下反应3小时来制备94.3％产率的N-甲基吡咯烷酮的方法。这些方法反应条件较为苛刻且产率相对较低。
21世纪初，德国BASF公司开发了以混合胺与γ-丁内酯高温高压下制备N-甲基吡咯烷酮解决了以一甲基胺为原料额外的分离提纯工序，且纯度较高。而作为使用催化剂的方法，公开有一甲基胺与γ-丁内酯为原料使用复合催化剂于高温高压下进行反应依靠催化剂使γ-丁内酯转化率、选择率大幅升高。使用催化剂产率增高但反应条件依旧苛刻。
现技术领域中对于N-甲基吡咯烷酮的生产不使用催化剂的方法产率相对较低且反应环境较为苛刻，而使用催化剂的方法提高着产率但任然无法避免需要高温高压的反应条件，而研究一种于低温低压下达到高转化率、高选择率的N-甲基吡咯烷酮的精制方法这是本发明的目的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种利用可以在低温、低压下达到高转化率、高选择率的N-甲基吡咯烷酮的精制方法。
1)为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案包括以下步骤：
1.使用氨与甲醇摩尔比1:2.2在Ni-Pt催化下制取,获得混合甲基胺；
2.向反应器中加入γ-丁内酯(简称GBL)、混合甲基胺、水，其中三者摩尔比为1:1～1.6:2～4，并加入混合甲基胺0.1w％～0.4w％的催化剂；
3.气压保持在1atm，对反应器升温至125℃，保温25min；
4.继续升温至180℃并保温100min，再继续升温至220℃并保温75min；
5.自然冷却后对获得产物进行分馏，20～50℃、70～100℃、202～203℃的馏份分开回收且最高温度不能超过204℃，最后剩余溶液则为粗N-甲基吡咯烷酮(简称NMP)；
6.使用复合沉淀剂分离剩余GBL；
7.分离GBL过后通过阴阳离子交换膜去除NMP中的离子杂质，得到精制NMP。
2)进一步的，上述步骤2中反应催化剂为ZMS-5分子筛、CexNb2-xO3，其质量比为20:1，其制作方式如下：
1.以Ce2O3与Nb2O3为原料摩尔比1:38，利用湿磨工艺混合，其中使用的料、球、乙醇、质量比为1:1.5:1.2，球磨机转速200r/min，球磨时间12h；
2.球磨后混合物过40目筛后与烘干机中烘干；
3.二次球磨，球磨机转速200r/min，球磨时间12h；
4.二次球磨后混合物过60目筛，再进行烘干；
5.于高温炉中进行煅烧最高温度1860℃，升温速率30℃/min，最高温保温时长3h；
6.煅烧结束后，以20℃/min缓慢降温至室温；
7.将ZMS-5分子筛与所得产物进行混合、粉碎、过60目筛；
8.向ZMS-5分子筛与CexNb2-xO3混合粉末添加以PVA进行造粒；
9.对颗粒进行500℃煅烧，即获得催化剂颗粒；
3)进一步的，上述NMP分馏后GBL杂质的分离步骤如下：
1.取1L去离子水，向其中加入CaO 0.01～0.05g并升温至50℃；
2.保持水溶液温度50℃，向粗NMP中加入5～10g Co3O4，并缓缓滴入水溶液并不断搅拌；
3.直至3min内无沉淀产生，停止滴入水溶液，并通过抽压过滤去除混合物中的沉淀，得到NMP；
4.对NMP升温直至110℃，持续至无重量变化，过滤留取液体；
4)进一步的，上述阴阳离子交换膜制备步骤如下：
1.取聚醚醚酮(PEEK)、PVDF/SiO2-6阳离子交换膜、季磷化聚醚醚酮(QPPEEK-OH)阴离子交换膜各100g；
2.将PEEK升温至160℃，转化至玻璃态；
3.于1～5cm厚PVDF/SiO2-6阳离子交换膜表面铺上1mm玻璃态PEEK；
4.将QPPEEK-OH升温至160℃部分转化为玻璃态；
5.于冷却脱离玻璃态的PEEK表面铺1～5cm玻璃态化的QPPEEK-OH；
6.待冷却后，获得离子交换膜。
本发明的有益效果在于：
1)通过本发明提供的方法，在200℃左右、1atm的低温低压下进行反应，实现了N-甲基吡咯烷酮的高转化率和高选择率。相比于传统方法中的高温高压条件，这种精制方法具有更温和的反应环境，高生产效率的同时降低能耗和成本，是一种更为环保和经济的生产方法。
2)Nb3+和Ce3+有着优秀的化学催化活性，可以显著增加GBL的转化率以及NMP的选择率，而Ce掺杂Nb2O3形成的CexNb2-xO3有着钙钛矿结构，其晶体结构与晶格缺陷为催化提供丰富的活性位点，弥补了Nb2O3催化下反应速度仍不足的问题同时也增大了其催化作用下反应物的转化率，且Ce掺杂的可以较自由的调控反应的选择率，而ZMS-5分子筛有着的孔道结构更是可以辅助其对反应物的吸附能力，同时及其稳定化学性质也可以延长催化剂的使用寿命。
3)造粒后ZMS-5分子筛中包裹CexNb2-xO3形成球体，原子大小不同的Ce与Nb可以调控孔道结构，同时CexNb2-xO3可调节表面酸碱性，表面酸碱性的调整可以增强孔道表面对GBL的吸附能力增强反应能力提高转化率，孔道结构调整减缓GBL与孔道内的通过速率，使GBL与催化剂接触更充分从而提高转化率，同时该调控可针对GBL反应产物进行选择，从而可以增大了NMP的选择率。
4)现如今常见的NMP合成工艺大多需要高温高压的环境下进行，催化工艺相对无催化工艺温度与压力都相对低，而此高效催化剂则是可以降低GBL转化为NMP所需温度与压力，节能减排的同时也防止了副反应的发生。
5)热的氢氧化钙溶液滴入与GBL接触后即可以使GBL被催化水解生成γ-羟基丁酸，并可以与氢氧化钙反应生成γ-羟基丁酸钙的难溶物与NMP中分离出来，低溶解度的强碱Ca(OH)2催化GBL水解同时能立刻与生成的γ-羟基丁酸反应生成γ-羟基丁酸钙的不溶物于NMP中沉淀出来，及时消耗OH-防止NMP与其长时间接触发生水解。
6)氢氧化钙与Co3O4同时使用有着极高的催化活性，极大程度的提高GBL的水解反应速率，避免NMP长时间与碱溶液接触发生缓慢水解，并且两相组合使用通过酸碱的调节与特定活性位点的特性，进一步增大了GBL的转化率，清除GBL的效率最大化。
7)Co3O4有着尖晶石结构具有较高的稳定性相比其他催化剂有着较长的使用寿命，且该结构的比表面积高、活性位点丰富催化效率则相比其他催化剂更高，能很好的提升GBL水解的转化率与转化速率，使GBL快速水解并于消耗OH-防止NMP发生水解。
8)NMP常常应用于溶解其他有机物作为溶剂使用，其中含有的阴离子可能会降低NMP的溶解能力，导致其对某些物质的溶解性降低不利于使用，金属阳离子有催化作用于NMP中对于非特定反应则是起到抑制作用的进行不利于以NMP为原料的合成反应的进行，故以离子交换膜进行吸附作用最大程度的去除。故以离子交换膜进行吸附去除。
9)PEEK与PVDF复合使用可以提高交换膜的强度与韧性，更适用于压差条件下进行离子吸附，且提高了离子交换膜的稳定性其增加使用寿命，而QPPEEK-OH膜与PVDF/SiO2膜分别针对与NMP中的存有的杂志金属离子与酸根离子的吸附效率高，能高效快速的除去NMP中的少量离子杂质。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细的说明。
本发明实施例原料或化学试剂，如无特殊说明，均通过常规商业途径获得。
实施例1
(1)制备ZMS-5/CexNb2-xO3复合催化剂，步骤如下：
1.以Ce2O3与Nb2O3为原料摩尔比1:38，利用湿磨工艺混合，其中使用的料、球、乙醇、质量比为1:1.5:1.2，球磨机转速200r/min，球磨时间12h；
2.球磨后混合物过40目筛后与烘干机中烘干；
3.二次球磨，球磨机转速200r/min，球磨时间12h；
4.二次球磨后混合物过60目筛，再进行烘干；
5.于高温炉中进行煅烧最高温度1860℃，升温速率30℃/min，最高温保温时长3h；
6.煅烧结束后，以20℃/min缓慢降温至室温；
7.将ZMS-5分子筛与所得产物按质量比20:1进行混合、粉碎、过60目筛；
8.向ZMS-5分子筛与CexNb2-xO3混合粉末添加以PVA进行造粒；
9.对颗粒进行500℃煅烧，即获得催化剂颗粒；
(2)制备阴阳离子交换膜，制备步骤如下：
1.取聚醚醚酮(PEEK)、PVDF/SiO2-6阳离子交换膜、季磷化聚醚醚酮(QPPEEK-OH)阴离子交换膜各100g；
2.将PEEK升温至160℃，转化至玻璃态；
3.于3cm厚PVDF/SiO2-6阳离子交换膜表面铺上1mm玻璃态PEEK；
4.将QPPEEK-OH升温至160℃部分转化为玻璃态；
5.于冷却脱离玻璃态的PEEK表面铺3cm玻璃态化的QPPEEK-OH；
6.待冷却后，获得离子交换膜。
(3)使用5mol氨、11mol甲醇在Ni-Pt催化下制取,获得混合甲基胺；
(4)向反应器中加入2molγ-丁内酯(简称GBL)、2.6mol混合甲基胺(氨基)、6mol水，并加入混合甲基胺0.25w％的催化剂；
(5)气压保持在1atm，对反应器升温至125℃，保温25min；
(6)继续升温至180℃并保温100min，再继续升温至220℃并保温75min；
(7)自然冷却后对获得产物进行分馏，20～50℃、70～100℃、202～203℃的馏份分开回收且最高温度不能超过204℃，最后剩余溶液则为粗N-甲基吡咯烷酮(简称NMP)；
(8)取1000g去离子水、CaO 0.03g混合并升温至50℃；
(9)保持水溶液温度50℃，向粗NMP中加入10w％的Co3O4，并缓缓滴入水溶液并不断搅拌；
(10)直至3min内无沉淀产生，停止滴入水溶液，并通过抽压过滤去除混合物中的沉淀，得到NMP；
(11)对NMP升温直至110℃，持续至无重量变化，过滤留取液体；
(12)将液体通过阴阳离子交换膜去除NMP中的离子杂质，得到精制NMP。
实施例2
(1)制备ZMS-5/CexNb2-xO3复合催化剂，步骤如下：
1.以Ce2O3与Nb2O3为原料摩尔比1:38，利用湿磨工艺混合，其中使用的料、球、乙醇、质量比为1:1.5:1.2，球磨机转速200r/min，球磨时间12h；
2.球磨后混合物过40目筛后与烘干机中烘干；
3.二次球磨，球磨机转速200r/min，球磨时间12h；
4.二次球磨后混合物过60目筛，再进行烘干；
5.于高温炉中进行煅烧最高温度1860℃，升温速率30℃/min，最高温保温时长3h；
6.煅烧结束后，以20℃/min缓慢降温至室温；
7.将ZMS-5分子筛与所得产物按质量比20:1进行混合、粉碎、过60目筛；
8.向ZMS-5分子筛与CexNb2-xO3混合粉末添加以PVA进行造粒；
9.对颗粒进行500℃煅烧，即获得催化剂颗粒；
(2)制备阴阳离子交换膜，制备步骤如下：
1.取聚醚醚酮(PEEK)、PVDF/SiO2-6阳离子交换膜、季磷化聚醚醚酮(QPPEEK-OH)阴离子交换膜各100g；
2.将PEEK升温至160℃，转化至玻璃态；
3.于1cmPVDF/SiO2-6阳离子交换膜表面铺上1mm玻璃态PEEK；
4.将QPPEEK-OH升温至160℃部分转化为玻璃态；
5.于冷却脱离玻璃态的PEEK表面铺5cm玻璃态化的QPPEEK-OH；
6.待冷却后，获得离子交换膜。
(3)使用5mol氨、11mol甲醇在Ni-Pt催化下制取,获得混合甲基胺；
(4)向反应器中加入2molγ-丁内酯(简称GBL)、2.2mol混合甲基胺(氨基)、8mol水，并加入混合甲基胺0.1w％的催化剂；
(5)气压保持在1atm，对反应器升温至125℃，保温25min；
(6)继续升温至180℃并保温100min，再继续升温至220℃并保温75min；
(7)自然冷却后对获得产物进行分馏，20～50℃、70～100℃、202～203℃的馏份分开回收且最高温度不能超过204℃，最后剩余溶液则为粗N-甲基吡咯烷酮(简称NMP)；
(8)取1000g去离子水、CaO 0.01g混合并升温至50℃；
(9)保持水溶液温度50℃，向粗NMP中加入5w％的Co3O4，并缓缓滴入水溶液并不断搅拌；
(10)直至3min内无沉淀产生，停止滴入水溶液，并通过抽压过滤去除混合物中的沉淀，得到NMP；
(11)对NMP升温直至110℃，持续至无重量变化，过滤留取液体；
(12)将液体通过阴阳离子交换膜去除NMP中的离子杂质，得到精制NMP。
实施例3
(1)制备ZMS-5/CexNb2-xO3复合催化剂，步骤如下：
1.以Ce2O3与Nb2O3为原料摩尔比1:38，利用湿磨工艺混合，其中使用的料、球、乙醇、质量比为1:1.5:1.2，球磨机转速200r/min，球磨时间12h；
2.球磨后混合物过40目筛后与烘干机中烘干；
3.二次球磨，球磨机转速200r/min，球磨时间12h；
4.二次球磨后混合物过60目筛，再进行烘干；
5.于高温炉中进行煅烧最高温度1860℃，升温速率30℃/min，最高温保温时长3h；
6.煅烧结束后，以20℃/min缓慢降温至室温；
7.将ZMS-5分子筛与所得产物按质量比20:1进行混合、粉碎、过60目筛；
8.向ZMS-5分子筛与CexNb2-xO3混合粉末添加以PVA进行造粒；
9.对颗粒进行500℃煅烧，即获得催化剂颗粒；
(2)制备阴阳离子交换膜，制备步骤如下：
1.取聚醚醚酮(PEEK)、PVDF/SiO2-6阳离子交换膜、季磷化聚醚醚酮(QPPEEK-OH)阴离子交换膜各100g；
2.将PEEK升温至160℃，转化至玻璃态；
3.于5cmPVDF/SiO2-6阳离子交换膜表面铺上1mm玻璃态PEEK；
4.将QPPEEK-OH升温至160℃部分转化为玻璃态；
5.于冷却脱离玻璃态的PEEK表面铺1cm玻璃态化的QPPEEK-OH；
6.待冷却后，获得离子交换膜。
(3)使用5mol氨、11mol甲醇在Ni-Pt催化下制取,获得混合甲基胺；
(4)向反应器中加入2molγ-丁内酯(简称GBL)、3mol混合甲基胺(氨基)、4mol水，并加入混合甲基胺0.4w％的催化剂；
(5)气压保持在1atm，对反应器升温至125℃，保温25min；
(6)继续升温至180℃并保温100min，再继续升温至220℃并保温75min；
(7)自然冷却后对获得产物进行分馏，20～50℃、70～100℃、202～203℃的馏份分开回收且最高温度不能超过204℃，最后剩余溶液则为粗N-甲基吡咯烷酮(简称NMP)；
(8)取1000g去离子水、CaO 0.05g混合并升温至50℃；
(9)保持水溶液温度50℃，向粗NMP中加入15w％的Co3O4，并缓缓滴入水溶液并不断搅拌；
(10)直至3min内无沉淀产生，停止滴入水溶液，并通过抽压过滤去除混合物中的沉淀，得到NMP；
(11)对NMP升温直至110℃，持续至无重量变化，过滤留取液体；
(12)将液体通过阴阳离子交换膜去除NMP中的离子杂质，得到精制NMP。
对比例1
本对比例与实施例1的不同点在于，步骤(1)为：
制备ZMS-5/Ce2O3复合催化剂，步骤如下：
1.将ZMS-5分子筛与Ce2O3按质量比20:1进行混合、粉碎、过60目筛；
2.向ZMS-5分子筛与Ce2O3混合粉末添加以PVA进行造粒；
3.对颗粒进行500℃煅烧，即获得催化剂颗粒；
对比例2
本对比例与实施例1的不同点在于，步骤(1)为：
制备ZMS-5/Nb2O3复合催化剂，步骤如下：
1.将ZMS-5分子筛与Nb2O3按质量比20:1进行混合、粉碎、过60目筛；
2.向ZMS-5分子筛与Nb2O3混合粉末添加以PVA进行造粒；
3.对颗粒进行500℃煅烧，即获得催化剂颗粒；
对比例3
本对比例与实施例1的不同点在于，步骤(1)为：
制备ZMS-5/CexNb2-xO3复合催化剂，步骤如下：
1.以Ce2O3与Nb2O3为原料摩尔比1:25，利用湿磨工艺混合，其中使用的料、球、乙醇、质量比为1:1.5:1.2，球磨机转速200r/min，球磨时间12h；
2.球磨后混合物过40目筛后与烘干机中烘干；
3.二次球磨，球磨机转速200r/min，球磨时间12h；
4.二次球磨后混合物过60目筛，再进行烘干；
5.于高温炉中进行煅烧最高温度1860℃，升温速率30℃/min，最高温保温时长3h；
6.煅烧结束后，以20℃/min缓慢降温至室温；
7.将ZMS-5分子筛与所得产物按质量比20:1进行混合、粉碎、过60目筛；
8.向ZMS-5分子筛与CexNb2-xO3混合粉末添加以PVA进行造粒；
9.对颗粒进行500℃煅烧，即获得催化剂颗粒；
对比例4
本对比例与实施例1的不同点在于，步骤(1)为：
制备ZMS-5/CexNb2-xO3复合催化剂，步骤如下：
1.以Ce2O3与Nb2O3为原料摩尔比1:38，利用湿磨工艺混合，其中使用的料、球、乙醇、质量比为1:1.5:1.2，球磨机转速200r/min，球磨时间12h；
2.球磨后混合物过40目筛后与烘干机中烘干；
3.二次球磨，球磨机转速200r/min，球磨时间12h；
4.二次球磨后混合物过60目筛，再进行烘干；
5.于高温炉中进行煅烧最高温度1860℃，升温速率30℃/min，最高温保温时长3h；
6.煅烧结束后，以20℃/min缓慢降温至室温；
7.将ZMS-5分子筛与所得产物按质量比10:1进行混合、粉碎、过60目筛；
8.向ZMS-5分子筛与CexNb2-xO3混合粉末添加以PVA进行造粒；
9.对颗粒进行500℃煅烧，即获得催化剂颗粒；
对比例5
本对比例与实施例1的不同点在于，步骤(4)中使用的催化剂为ZMS-5分子筛。
对比例6
本对比例与实施例1的不同点在于，步骤(2)为：
制备阴阳离子交换膜，制备步骤如下：
1.取聚醚醚酮(PEEK)、PVDF/SiO2-6阳离子交换膜、聚降冰片烯类阴离子交换膜各100g；
2.将PEEK升温至160℃，转化至玻璃态；
3.于3mm PVDF/SiO2-6阳离子交换膜表面铺上1mm玻璃态PEEK；
4.于冷却脱离玻璃态的PEEK表面铺3mm聚降冰片烯类阴离子交换膜；
6.待冷却后，获得离子交换膜。
对比例7
本对比例与实施例1的不同点在于，步骤(2)为：
制备阴阳离子交换膜，制备步骤如下：
1.取聚醚醚酮(PEEK)、SPVDF阳离子交换膜、季磷化聚醚醚酮(QPPEEK-OH)阴离子交换膜各100g；
2.将PEEK升温至160℃，转化至玻璃态；
3.于1mmSPVDF阳离子交换膜表面铺上1mm玻璃态PEEK；
4.将QPPEEK-OH升温至160℃部分转化为玻璃态；
5.于冷却脱离玻璃态的PEEK表面铺5mm玻璃态化的QPPEEK-OH；
6.待冷却后，获得离子交换膜。
对比例8
本对比例与实施例1的不同点在于，步骤(8)中CaO为Ba(OH)2。
对比例9
本对比例与实施例1的不同点在于，步骤(9)中Co3O4为NiO。
产品测定：
分别按实施例1-3，对比例1-6精制N-甲基吡咯烷酮，
1)进行转化率、选择率测试：取所得样品于紫外可见光谱仪中进行测量，获得GBL所含浓度以及NMP所含浓度，GBL转化率为所消耗GBL与原始加入的比值(即GBL转化率＝1-GBL残余量/GBL初始量)，NMP选择率为NMP纯度(即所得混合物中NMP质量占比)与GBL转化率的乘积(即NMP选择率＝NMP纯度*GBL转化率)，所得数据如表1所示。
2)进行除杂效果测定：取经过分馏、沉淀、过滤后的产品10g进行红外光谱仪测定GBL与其他杂质含量如表1所示。
3)进行离子残量测定：取样品10g进行离子色谱法测定，将样品在离子交换柱上进行分离，利用检测器检测出各个离子的浓度并分类统计阴阳离子浓度如表1所示。
表1NMP精制工艺测量数据
Claims (4)
1.一种N-甲基吡咯烷酮的精制方法，其特征在于：
所述精制方法如下：
S01.使用氨与甲醇摩尔比1:2.2在Ni-Pt催化下制取,获得混合甲基胺；
S02.向反应器中加入γ-丁内酯、混合甲基胺、水，其中三者摩尔比为1:1~1.6:2~4，并加入混合甲基胺0.1w%~0.4w%的催化剂；
S03.气压保持在1atm，对反应器升温至125℃，保温25min；
S04.继续升温至180℃并保温100min，再继续升温至220℃并保温75min；
S05.自然冷却后对获得产物进行分馏，20~50℃、70~100℃、202~203℃的馏份分开回收，最后剩余溶液则为粗N-甲基吡咯烷酮；
S06.使用复合沉淀剂分离剩余γ-丁内酯；
S07.分离γ-丁内酯过后通过阴阳离子交换膜去除N-甲基吡咯烷酮中的离子杂质，得到精制N-甲基吡咯烷酮。
2.如权利1所述的N-甲基吡咯烷酮的精制方法，其特征在于：
S02中所述催化剂为ZMS-5分子筛、CexNb2-xO3，质量比为20:1，其制作方式如下：
S11.以Ce2O3与Nb2O3为原料摩尔比1:38，利用湿磨工艺混合，其中使用的料、球、乙醇、质量比为1:1.5:1.2，球磨机转速200r/min，球磨时间12h；
S12.球磨后混合物过40目筛后于烘干机中烘干；
S13.二次球磨，球磨机转速200r/min，球磨时间12h；
S14.二次球磨后混合物过60目筛，再进行烘干；
S15.于高温炉中进行煅烧最高温度1860℃，升温速率30℃/min，最高温保温时长3h；
S16.煅烧结束后，以20℃/min缓慢降温至室温；
S17.将ZMS-5分子筛与所得产物进行混合、粉碎、过60目筛；
S18.向ZMS-5分子筛与CexNb2-xO3混合粉末中添加以PVA进行造粒；
S19.对颗粒进行500℃煅烧，即获得催化剂颗粒。
3.如权利1所述的N-甲基吡咯烷酮的精制方法，其特征在于：
S06所述γ-丁内酯的分离步骤如下：
S21.取质量份1000份去离子水、CaO 0.01~0.05份混合并升温至50℃；
S22.保持水溶液温度50℃，向粗N-甲基吡咯烷酮中加入5~15w% Co3O4，并缓缓滴入水溶液并不断搅拌；
S23.直至3min内无沉淀产生，停止滴入水溶液，并通过抽压过滤去除混合物中的沉淀，得到NMP；
S24.对N-甲基吡咯烷酮升温至110℃去除水分，持续至无重量变化，过滤留取液体。
4.如权利1所述的N-甲基吡咯烷酮的精制方法，其特征在于：
S07所述阴阳离子交换膜制备步骤如下：
S31.取聚醚醚酮、PVDF/SiO2-6阳离子交换膜、季磷化聚醚醚酮阴离子交换膜各100g；
S32.将聚醚醚酮升温至160℃，转化至玻璃态；
S33.于1~5cm厚PVDF/SiO2-6阳离子交换膜表面铺上1mm玻璃态聚醚醚酮；
S34.将季磷化聚醚醚酮升温至160℃部分转化为玻璃态；
S35.于冷却脱离玻璃态的聚醚醚酮表面铺1~5cm玻璃态化的季磷化聚醚醚酮；
S36.待冷却后，获得离子交换膜。
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