头孢曲松钠二氯甲烷母液中2-巯基苯并噻唑、三乙胺和二氯甲烷的综合回收方法与流程

本发明属于医药与化工技术领域，涉及头孢曲松钠二氯甲烷母液中2-巯基苯并噻唑(简称m)、三乙胺和二氯甲烷的综合回收方法。

背景技术

头孢曲松钠是第三代广谱、高效、长效、低毒的头孢菌素，临床应用十分广泛。目前生产头孢曲松钠的主要方法是：以7-aca为主原料与三嗪环缩合生成7-act中间体，7-act与ae活性酯在甲醇-二氯甲烷体系下经三乙胺催化反应生成头孢曲松钠，同时副产副产物m；向反应液中加入水和醋酸钠进行反应后，静置分层，水层进行头孢曲松钠的结晶过程，有机层即为二氯甲烷母液，其中主要成分为m3wt％～5wt％、三乙胺3wt％～4wt％、二氯甲烷91wt％～94wt％以及杂质。因此，从头孢曲松钠二氯甲烷母液综合回收二氯甲烷、三乙胺、副产物m，不仅可以降低生产成本，同时可以减少对环境污染。

2-巯基苯并噻唑(又称2-硫醇基苯并噻唑，商品名为促进剂m)是橡胶工业中重要的硫化促进剂，广泛应用于各种橡胶。在制药工业中，由它生产的二硫化二苯并噻唑是生产头孢菌素中间体的重要原料。在头孢曲松钠、头孢唑肟钠、头孢噻肟钠生产过程中会产生大量的副产物m，由于后处理麻烦，回收成本高，不少企业将废物转移他处或直接排放，导致严重的环境污染。因此研究开发资源化利用技术将副产物回收再利用，可大幅度减少废物的排放量，符合循环经济的要求，具有重要的社会和经济意义。

三乙胺(系统命名为n,n-二乙基乙胺)，在有机合成工业中可用作溶剂、催化剂及原料。在抗生素生产行业三乙胺主要作为一种有机碱在反应过程中起到催化作用，提高反应速率。由于该物品用量较大、价格昂贵、对环境污染大，所以回收废液中的三乙胺对生产厂家的降本增效、降低排污压力起到重要作用。

中国专利zl03132624.2报道了一种从头孢噻肟钠生产废渣中回收m的方法，该回收方法为：a.浸取：将头孢噻肟钠生产废渣放入碱性溶液中浸取；b.过滤：将浸出液过滤；c.析出：向浸出液中加入浓度为1％～2％的硫酸溶液将m析出；d.过滤：过滤后得到粗品m；而后进行重结晶。由于该工艺是从废渣中提取，所以后续工艺需要进行精制处理才能得到质量较好的m。工艺操作繁琐、能耗大，需要投入新的溶剂进行提取，且产生大量的高盐水，给环境造成一定危害。

中国专利cn102351809b报道了一种从头孢曲松钠结晶母液中回收m的方法，该方法包括如下步骤：将头孢曲松钠结晶母液用硫酸溶液调节ph值2-5，进行加热蒸馏，蒸出约母液80％的溶媒后，残留液降温后过滤，向滤液中加入一定量的水，利用2-巯基苯并噻唑在水中溶解度低的特性进行析晶，而后过滤、水洗、干燥，得到2-巯基苯并噻唑。该方法存在以下点缺陷：①头孢曲松钠母液经过高温蒸馏后会有一定量的未知杂质分解产生，在结晶过程容易一起随m析出，使m的纯度降低；②该方法中没有涉及分离m后的残液的处理方法，如果直接排放未蒸馏干净的有机溶剂将会污染环境，造成很大危害。

如上所述，在生产头孢曲松钠生产过程产生的二氯甲烷母液中包含了二氯甲烷、m、三乙胺，但上述方法均没有涉及对三乙胺的回收。因此，对于从头孢曲松钠二氯甲烷母液中综合回收2-巯基苯并噻唑、三乙胺和二氯甲烷的方法，存在需要。

技术实现要素：

因此，本发明的目的在于提供一种头孢曲松钠二氯甲烷母液中2-巯基苯并噻唑、三乙胺和二氯甲烷的综合回收方法，此方法具有操作简单、收率高、成本低、污染小等优点，可以实现2-巯基苯并噻唑、三乙胺和二氯甲烷的综合回收，最大化地回收利用有机物，减少有机物污染环境。

为了解决本发明的上述技术问题，本发明提供一种头孢曲松钠二氯甲烷母液中2-巯基苯并噻唑、三乙胺和二氯甲烷的综合回收方法，该方法包括如下步骤：

(1)回收2-巯基苯并噻唑

向头孢曲松钠二氯甲烷母液中加入水，并用碱调节其ph值呈碱性，搅拌、静置分相，得到有机相1和水相1；向所得到的水相1中加入酸，调节其ph值使2-巯基苯并噻唑析出，过滤、水洗、干燥，得到2-巯基苯并噻唑；

(2)回收三乙胺

向步骤(1)所得到的有机相1中加入水，然后用酸调节其ph值呈酸性，搅拌、静置分相，得到有机相2和水相2；向所得到的水相2中加入碱，调节其ph值呈碱性，搅拌、静置分相，取上层，得到粗三乙胺；根据需要，将粗三乙胺进行精馏，得到高纯度三乙胺；

(3)回收二氯甲烷

将步骤(2)所得到的有机相2进行精馏，得到高纯度二氯甲烷。

图1为本发明的头孢曲松钠二氯甲烷母液中2-巯基苯并噻唑、三乙胺和二氯甲烷的综合回收方法工艺流程图，下面结合图1更具体地说明本发明的头孢曲松钠二氯甲烷母液中2-巯基苯并噻唑、三乙胺和二氯甲烷的综合回收方法。

在所述步骤(1)回收2-巯基苯并噻唑中，向头孢曲松钠二氯甲烷母液中加入水，并用碱调节其ph值呈碱性，搅拌、静置分相，得到有机相1和水相1；向所得到的水相1中加入酸，调节其ph值使2-巯基苯并噻唑析出，过滤、水洗、干燥，得到2-巯基苯并噻唑。

在本发明中，所述头孢曲松钠二氯甲烷母液是指：在生产头孢曲松钠时，7-act与ae活性酯在甲醇-二氯甲烷体系下经三乙胺催化反应生成头孢曲松钠，同时副产副产物m；向反应液中加入水和醋酸钠进行反应后，静置分层，水层进行头孢曲松钠的结晶过程，有机层即为二氯甲烷母液，其中主要成分为m3wt％～5wt％、三乙胺3wt％～4wt％、二氯甲烷91wt％～94wt％以及杂质。

首先，向头孢曲松钠二氯甲烷母液中加入水，优选加入量为头孢曲松钠二氯甲烷母液体积的1.0～1.5倍，然后用固体氢氧化钠、氢氧化钾或其混合物，或者氢氧化钠、氢氧化钾或其混合物的水溶液，调节母液ph值呈碱性。具体地，采用浓度为10wt％～32wt％，优选25wt％～32wt％的氢氧化钠、氢氧化钾或其混合物的水溶液，调节母液ph值为12～13.5，在调节过程中温度控制在0℃～25℃，优选10℃～20℃，同时充分搅拌1～2小时，使得是2-巯基苯并噻唑转化成钠盐或钾盐的形式，转移至水相，而后静置分相，得到有机相1和水相1。

然后，向所得到的水相1中加入酸，调节其ph值使2-巯基苯并噻唑析出。具体地，用盐酸(浓度为15wt％～36wt％，优选为25wt％～36wt％)、硫酸(浓度为15wt％～98wt％，优选为50wt％～98wt％)或其任意比例的混合溶液，将水相1的ph值调节至6～9，在调节过程中温度控制0℃～25℃，优选5℃～20℃，在此过程中2-巯基苯并噻唑钠盐或钾盐又以2-巯基苯并噻唑固体形式从水相中析出，经过过滤、水洗、干燥，得到纯度≧98.0％的2-巯基苯并噻唑，同时收集滤液，作为废水1。

步骤(1)的以上两步的目的是达到分离提纯2-巯基苯并噻唑的目的。2-巯基苯并噻唑在强碱作用下实现由弱酸形式转变成弱酸盐的形式，由二氯甲烷母液中转移至水中，再以酸将含m的水相进行调节，使m弱酸盐又转化为m弱酸后以固体形式从水溶液中析出，实现分离提纯。另外，水相1在过滤出m所收集的滤液即废水1具有三乙胺含量高(0.010～0.015g/ml)、废水指标高的特点(cod：30000～40000mg/l、氨氮：800～1000mg/l)，如图1所示，该滤液即废水1可以替代水用于步骤(2)中，即向步骤(1)所得到的有机相1中加入该滤液，然后用酸调节其ph值呈酸性，搅拌、静置分相，得到有机相2和水相2。这样可以提高三乙胺的回收率，并减少最终污水排放量。

在所述步骤(2)回收三乙胺中，向步骤(1)所得到的有机相1中加入水或上述废水1，然后用酸调节其ph值呈酸性，搅拌、静置分相，得到有机相2和水相2；向所得到的水相2中加入碱，调节其ph值呈碱性，搅拌、静置分相，取上层，得到粗三乙胺；根据需要，将粗三乙胺进行精馏，得到高纯度三乙胺。

首先，向步骤(1)所得到的有机相1中加入水，优选加入有机相1体积1.0～1.5倍量的水。如上所述，上述步骤(1)过滤出m的滤液即废水1，可以用作此处的水，加入到有机相1中。然后，用盐酸(浓度为15wt％～36wt％，优选为25wt％～36wt％)、硫酸(浓度为15wt％～98wt％，优选为50wt％～98wt％)或其任意比例的混合溶液将加水后的有机相1的ph值调节至2～4，期间将温度控制在0℃～25℃，优选10℃～20℃，并充分搅拌0.5～2小时，目的是将三乙胺转化成三乙胺盐的形式，从二氯甲烷有机相中转移至水相中，而后静置分相，得到有机相2(即粗二氯甲烷)和水相2。

然后，向水相2中加入碱，调节其ph值呈碱性。具体地，用固体氢氧化钠、氢氧化钾或其混合物，或者氢氧化钠、氢氧化钾或其混合物的水溶液(浓度优选为20wt％～32wt％)，调节水相2的ph值为12～13.5，升温至30～60℃，优选45～55℃，静置分相，取上层得到粗三乙胺，下层为水相，即废水2。

步骤(2)目的是将有机相1中的三乙胺用酸中和成为三乙胺盐的形式，通过萃取分离转移至水相2中，水相2通过调节ph值为12～13.5后，将三乙胺游离出来，然后在30℃～60℃下进行分相(三乙胺在30℃～60℃时在水中溶解度较低)，得到上层粗三乙胺和下层废水2。下层废水2具有碱性高(ph12～13.5)、三乙胺含量高(0.015～0.020g/ml)、废水指标高的特点(cod：40000～50000mg/l、氨氮：1300～1500mg/l)，如图1所示，可替代水循环应用于步骤(1)的m萃取过程中，即代替水加入头孢曲松钠二氯甲烷母液中，这样不仅可以提高三乙胺的回收率，同时也降低了步骤(1)的碱用量，并减少最终废水排放量。

根据需要，粗三乙胺经过精馏即可得到纯度≧99％(气相色谱测定，面积归一法)的三乙胺。具体地，粗三乙胺精馏过程为常压蒸馏(当地气压下)，采用的精馏塔理论踏板数为20～28，优选23～25。将粗三乙胺转入精馏塔釜中，缓慢升温，当釜温达到≥80℃，顶温≥70℃，开始全回流0.5～3小时，优选1～2小时，之后控制回流采出比2:1～5:1，优选3:1，开始采集合格三乙胺，收集70℃～73℃馏分即为合格三乙胺。釜残套入下一批蒸馏，这是因为在精馏过程中只收集70℃～73℃馏分，釜残中含有一定量的三乙胺，为了提高回收率将釜残套入下一批精馏过程。

在步骤(3)回收二氯甲烷中，将步骤(2)所得到的有机相2进行精馏，得到高纯度二氯甲烷。具体地，二氯甲烷精馏过程为常压蒸馏(当地气压下)，采用的精馏塔理论踏板数为20～30，优选20～25。将粗二氯甲烷转入精馏塔釜中，缓慢升温，当釜温达到≥38℃，顶温≥35℃，开始全回流1～3小时，优选1～2小时，之后控制回流采出比1:1～4:1，优选2:1或3:1，开始收集35℃～39℃馏分，静置后分去水得到合格的二氯甲烷，纯度≧99％(气相色谱测定，面积归一法)。

本发明的头孢曲松钠二氯甲烷母液中2-巯基苯并噻唑、三乙胺和二氯甲烷的综合回收方法，有益效果在于：

本发明为一整套头孢曲松钠二氯甲烷母液的综合回收方案，主要回收物质m可以达到国家工业级标准，回收率90％以上；主要回收物质三乙胺回收率80％以上，纯度可达99％以上，满足生产回收套用要求；主要回收物质二氯甲烷回收率90％以上，纯度可达99％以上，满足生产回收套用要求。

本发明将头孢曲松钠二氯甲烷母液中的有用物质最大程度进行回收，回收过程产生的废水进行套用，减少了提取过程中碱的用量，同时也控制了污水的排放量。本发明方法各方面指标均表现良好，具有很好的实用前景。

附图说明

图1为本发明的头孢曲松钠二氯甲烷母液中2-巯基苯并噻唑、三乙胺和二氯甲烷的综合回收方法工艺流程图。

具体实施方式

下面通过实施例更具体地说明本发明，但本发明的保护范围不局限于这些实施例中。

实施例1

(1)回收2-巯基苯并噻唑

取头孢曲松钠二氯甲烷母液3l(m含量：4wt％，三乙胺含量：3wt％，二氯甲烷含量：91.5wt％，杂质1.5wt％)，加入3l水，用30wt％氢氧化钠溶液调节ph值为12，在调节过程中温度控制在10-15℃，剧烈搅拌1小时，静置分相，得到得到有机相1和水相1；用92.5wt％硫酸将水相1的ph值调节为6，该过程控制温度15℃-20℃，析出大量土黄色固体，而后过滤、水洗、干燥，得到2-巯基苯并噻唑146.1g，含量98.56％(液相色谱测定，定量分析)，回收率92.3％。同时收集过滤后的滤液(即废水1)。

(2)回收三乙胺

向有机相1中加入3l上述步骤(1)得到的滤液(即废水1)，用92.5wt％硫酸调节ph值为2.0，该过程控制温度15-20℃，剧烈搅拌1小时，静置分相，得到水相2和有机相2；用30wt％氢氧化钠溶液将水相2的ph值调节为12，升温至40℃，静置分相，取上层得到粗三乙胺，下层为废水2(可套入下批使用)。

将得到的粗三乙胺转入精馏塔釜中进行常压精馏(精馏塔理论踏板数为25)，缓慢升温，当釜温达到≥80℃，顶温≥70℃，开始全回流1小时，之后控制回流采出比3:1，开始采集合格三乙胺，收集70-73℃馏分，得到三乙胺64.2g，水分5％(卡氏滴定)，纯度99.53％(气相色谱测定，面积归一法)，回收率52.1％，釜残套入下一批蒸馏。

(3)回收二氯甲烷

将有机相2转入二氯甲烷精馏塔釜中进行常压精馏(精馏塔理论踏板数为23)，缓慢升温，当釜温达到≥38℃，顶温≥35℃，开始全回流1小时，之后控制回流采出比为2:1，收集35-39℃馏分，静置后分去水得到合格的二氯甲烷2.44l，纯度≧99.38％(气相色谱测定，面积归一法)，回收率90.8％。

实施例2

(1)回收2-巯基苯并噻唑

取头孢曲松钠二氯甲烷母液3l(m含量：4wt％，三乙胺含量：3wt％，二氯甲烷含量：91.5wt％，杂质1.5wt％)，加入3l实施例1步骤(2)回收三乙胺产生的废水2，用30wt％氢氧化钠溶液调节ph值为13，在调节过程中温度控制在15-20℃，剧烈搅拌2小时，静置分相，得到有机相1和水相1；用92.5wt％硫酸将水相1的ph值调节为9，该过程控制温度5℃-10℃，析出大量土黄色固体，而后过滤、水洗、干燥，得到2-巯基苯并噻唑143.7g，含量98.21％(液相色谱测定，定量分析)，回收率90.5％。同时收集过滤后的滤液(即废水1)。

(2)回收三乙胺

向有机相1中加入3l上述步骤(1)得到的滤液(即废水1)，用92.5wt％硫酸调节ph值为3.0，该过程控制温度15-20℃，剧烈搅拌2小时，静置分相，得到水相2和有机相2；用30wt％氢氧化钠溶液将水相2的ph值调节为13，升温至55℃，静置分相，取上层得到粗三乙胺，下层为废水2。

将得到的粗三乙胺转入精馏塔釜中进行常压精馏(精馏塔理论踏板数为25)，缓慢升温，当釜温达到≥80℃，顶温≥70℃，开始全回流2小时，之后控制回流采出比3:1，开始采集合格三乙胺，收集70-73℃馏分，得到三乙胺112.4g，水分5.8％(卡氏滴定)，纯度99.31％(气相色谱测定，面积归一法)，回收率90.5％，釜残套入下一批蒸馏。

(3)回收二氯甲烷

将有机相2转入二氯甲烷精馏塔釜中进行常压精馏(精馏塔理论踏板数为23)，缓慢升温，当釜温达到≥38℃，顶温≥35℃，开始全回流1小时，之后控制回流采出比为2:1，收集35-39℃馏分，静置后分去水得到合格的二氯甲烷2.48l，纯度≧99.42％(气相色谱测定，面积归一法)，回收率92.3％。

实施例3

(1)回收2-巯基苯并噻唑

取头孢曲松钠二氯甲烷母液3l(m含量：4wt％，三乙胺含量：3wt％，二氯甲烷含量：91.5wt％，杂质1.5wt％)，加入3l实施例2中步骤(2)回收三乙胺产生的废水2，用30wt％氢氧化钠溶液调节ph值为13，在调节过程中温度控制在15-20℃，剧烈搅拌1小时，静置分相，得到有机相1和水相1；用50wt％硫酸将水相1的ph值调节为7，该过程控制温度5℃-10℃，析出大量土黄色固体，而后过滤、水洗、干燥，得到2-巯基苯并噻唑144.8g，含量98.28％(液相色谱测定，定量分析)，回收率91.2％。同时收集过滤后的滤液。

(2)回收三乙胺

向有机相1中加入上述步骤(1)得到的滤液(即废水1)，用92.5wt％硫酸调节ph值为4.0，该过程控制温度15-20℃，剧烈搅拌1小时，静置分相，得到水相2和有机相2；用30wt％氢氧化钠溶液将水相2的ph值调节为13，升温至60℃，静置分相，取上层得到粗三乙胺，下层为废水2。

将得到的粗三乙胺转入精馏塔釜中进行常压精馏(精馏塔理论踏板数为25)，缓慢升温，当釜温达到≥80℃，顶温≥70℃，开始全回流2小时，之后控制回流采出比3:1，开始采集合格三乙胺，收集70-73℃馏分，得到三乙胺107.4g，水分6.2％(卡氏滴定)，纯度99.25％(气相色谱测定，面积归一法)，回收率86.1％，釜残套入下一批蒸馏。

(3)回收二氯甲烷

将有机相2转入二氯甲烷精馏塔釜中进行常压精馏(精馏塔理论踏板数为23)，缓慢升温，当釜温达到≥38℃，顶温≥35℃，开始全回流1小时，之后控制回流采出比为2:1，收集35-39℃馏分，静置后分去水得到合格的二氯甲烷2.50l，纯度≧99.45％(气相色谱测定，面积归一法)，回收率93.0％。