本发明涉及一种PGMEA水溶液连续脱水的方法，通过共沸精馏操作得到纯度99.9%以上的PGMEA产品。
背景技术：
PGMEA（丙二醇甲醚醋酸酯）是一种性能优良、低毒的高级工业溶剂，对极性物质和非极性物质均有较强的溶解能力。PGMEA通常作为清洗溶剂的主要成分，适于添加至高档涂料、油墨等各种聚合物中，可用来溶解氨基甲基酸酯、乙烯基、聚酯、纤维素醋酸酯、丙烯酸树脂、环氧树脂及硝化纤维素、酚醛清漆树脂等。PGMEA作为清洗溶剂难免形成与水的混合液，从经济和环保方面考虑，回收PGMEA废液中PGMEA具有巨大的经济价值和社会价值。
从PGMEA/水这个物系的性质来考虑，PGMEA与水会形成最低共沸物，共沸点为96.8℃，共沸物组成为PGMEA：水=0.49：0.51（质量比）。根据精馏原理，物系形成共沸物时，难以通过普通精馏操作实现二者的完全分离，且共沸物与水的沸点很接近，更是增大了分离难度。
关于PGMEA废液的回收利用，不少企业和研究院所做了大量工作，但之前的工作主要是关于含PGMEA、PGME、酚醛清漆树脂、酮类化合物、苯类化合物、水等多种物质的溶剂回收问题，主要围绕上述混合液脱除树脂、脱除金属离子等方面展开，分离过程中并未考虑PGMEA与水的共沸问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种利用共沸精馏从PGMEA/水溶液中连续回收高纯PGMEA的方法，能解决PGMEA、水形成最低共沸物，无法用普通精馏操作分离提纯的问题。
本发明解决其技术问题所采用的方案是：发明一种利用共沸精馏从PGMEA/水溶液中连续地回收高纯PGMEA的方法，其特征在于按如下步骤依次进行：
（1）共沸精馏
将PGMEA/水溶液、共沸剂分别连续进料至共沸精馏塔，从塔釜连续采出质量分数99.9%以上的PGMEA产品，塔顶连续采出共沸剂和水的混合蒸汽，经换热器冷却，所得冷凝液进入分相罐；
（2）分相操作
步骤（1）所得共沸剂和水的混合液在分相罐中分相，分相后水在下层，共沸剂在上层，分相所得共沸剂质量分数大于99.9%，返回共沸精馏塔循环使用，分相所得水相中水的质量分数大于99.99%，采出的废水经简单处理后排放。
优选的，所述PGMEA/水溶液中PGMEA的质量浓度在1%-99%之间。所用共沸剂为环己烷。所述共沸剂的用量为PGMEA/水溶液中水质量的3-7倍。共沸精馏塔为常压操作，理论板数为15-30块，其塔顶温度为60-85℃，塔釜温度为144-146℃。共沸精馏塔的冷凝液全部进入分相罐，分相时间1-5h，分相温度25-45℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明以环己烷为共沸剂，破坏PGMEA与水的共沸，得到高纯PGMEA产品，然后用分相操作将水和环己烷的混合物分离，环己烷返回共沸精馏塔循环使用，水相中有机物含量小于0.01%，简单处理后即可排放，整个流程中能耗低、共沸剂循环使用，这些有益效果大大降低了生产成本。此外，分相操作降低了废水中有机物含量，大大降低废水处理的压力，符合环境保护要求。
附图说明
附图1为本发明方法的工艺流程图。
图纸中标号代表内容如下：
物料标号如下，1：环己烷；2：待处理PGMEA/水溶液；3：PGMEA产品；4：共沸精馏塔塔顶气相冷凝液；5：新鲜共沸剂；6：分相罐采出水相。
设备标号如下，A：共沸精馏塔；B：共沸精馏塔塔顶气相冷凝器；C：分相罐。
具体实施方式
本发明是依据共沸精馏基本理论提出的。共沸精馏是一种特殊的精馏分离技术，适用于共沸体系的分离。在含共沸物的精馏塔中加入共沸剂，使其与被分离系统中的一种或几种物质形成新的共沸物，以改变原组分间的相对挥发度来达到分离的目的。共沸精馏的难点在于共沸剂的选择，新加入的共沸剂既要降低原物系的分离难度，又应能通过简便的方法从体系中除去，回收方便。
通过查阅资料，PGMEA与水在96.8℃下形成共沸物，共沸物中PGMEA质量分数为49%。加入的环己烷共沸剂与水在68.95℃下形成共沸物，共沸物中环己烷质量分数为91%。从以上数据得知，加入的共沸剂能与水在更低温度下形成共沸物，从而破坏PGMEA与水的共沸，达到分离目的。
因此，本发明提出了一种以环己烷为共沸剂，通过共沸精馏技术来脱除PGMEA中的水的方法。由于环己烷与水不互溶，共沸精馏塔得到的环己烷/水混合物可通过分相操作回收环己烷，得到的废水处理后即可排放。该工艺能够有效分离PGMEA和水的混合物，工艺流程简单，共沸剂通过分相操作回收循环利用，可创造良好的社会效益和经济效益。下面结合本发明的具体实施例来对本发明的工艺方法作进一步的详细说明，但实施例并不能限制本发明的发明范围。
实施例一
如图1所示，待处理PGMEA/水溶液2中PGMEA的质量分数为1%，进料流率为300kg/h，共沸剂环己烷1的循环流率为891kg/h，此时共沸剂用量为水质量的3倍。所述上述物料连续进料至含20块理论板的共沸精馏塔A，待处理PGMEA/水溶液从共沸精馏塔第10块理论板连续进料，共沸剂环己烷从塔顶连续进料，物料在共沸精馏塔塔釜被加热汽化后向上进入共沸精馏塔塔顶气相冷凝器B，气相在冷凝器被冷凝为液体，共沸精馏塔塔顶气相冷凝液4和新鲜共沸剂5进入分相罐C，冷凝液中水和环己烷的质量分数分别为25%、75%。塔釜馏出物即PGMEA产品3的流率为3kg/h，经检测，其中PGMEA质量分数为99.94%。此时，共沸精馏塔为常压操作，塔顶气相温度85℃，塔釜温度144℃。
共沸精馏塔顶气相的冷凝液进入分相罐，确保分相时间5h，分相温度45℃，分相罐采出的有机相中环己烷的质量分数为99.97%，其流率为891kg/h，将其返回至共沸精馏塔循环使用。分相罐采出水相6中水分含量99.995%，其流率为297kg/h。
实施例二
本实施例与实施例一的不同之处在于： PGMEA/水溶液中PGMEA的质量分数为50%，进料流率为100kg/h，共沸剂环己烷的循环流率为250kg/h，此时共沸剂用量为水质量的5倍。所述上述物料连续进料至含15块理论板的共沸精馏塔，待处理PGMEA/水溶液从共沸精馏塔第10块理论板连续进料，共沸剂环己烷从塔顶连续进料，物料在共沸精馏塔塔釜被加热汽化后向上进入冷凝器，气相在冷凝器被冷凝为液体，冷凝液和新鲜共沸剂进入分相罐，冷凝液中水和环己烷的质量分数分别为16.7%、83.3%。塔釜馏出物的流率为50kg/h，经检测，其中PGMEA质量分数为99.98%。此时，共沸精馏塔为常压操作，共沸精馏塔塔顶气相温度60℃，塔釜温度145℃。
共沸精馏塔塔顶气相的冷凝液进入分相罐，确保分相时间2h，分相温度30℃，分相罐采出的有机相中环己烷的质量分数为99.98%，其流率为250kg/h，将其返回至共沸精馏塔套用。分相罐采出水相中水分含量99.99%，其流率为50kg/h。
实施例三
本实施例与实施例二的不同之处在于： PGMEA/水溶液中PGMEA的质量分数为99%，进料流率为500kg/h，共沸剂环己烷的循环流率为35kg/h，此时共沸剂用量为水质量的7倍。所述上述物料连续进料至含30块理论板的共沸精馏塔，待处理PGMEA/水溶液从共沸精馏塔第16块理论板连续进料，共沸剂环己烷从塔顶连续进料，物料在共沸精馏塔塔釜被加热汽化后向上进入冷凝器，气相在冷凝器被冷凝为液体，冷凝液和新鲜共沸剂进入分相罐，冷凝液中水和环己烷的质量分数分别为12.5%、87.5%。塔釜馏出物的流率为495kg/h，经检测，其中PGMEA质量分数为99.999%。此时，共沸精馏塔为常压操作，共沸精馏塔塔顶气相温度64.5℃，塔釜温度146℃。
共沸精馏塔塔顶气相冷凝液进入分相罐，确保分相时间1h，分相温度25℃，分相罐采出的有机相中环己烷的质量分数为99.98%，其流率为35kg/h，将其返回至共沸精馏塔套用。分相罐采出水相中水分含量99.991%，其流率为5kg/h。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以组合、变更或改型均为本发明的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。