一種聚苯硫醚生產(chǎn)工藝流程中的溶劑回收工藝制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種聚苯硫醚生產(chǎn)工藝流程中的溶劑回收工藝，采用多水硫化鈉和對(duì)二氯苯為原料，以N?甲基?2?吡咯烷酮為溶劑，經(jīng)脫水、縮聚等工藝步驟生產(chǎn)聚苯硫醚樹脂，其中的濾餅為含有聚苯硫醚樹脂、氯化鈉、NMP溶劑的混合物，而濾液為含有NMP、H

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種聚苯硫醚生產(chǎn)工藝流程中的溶劑回收工藝
本專利技術(shù)涉及高分子材料的回收
，特別涉及一種聚苯硫醚樹脂生產(chǎn)工藝流程中的溶劑回收工藝。
技術(shù)介紹
在美國(guó)專利號(hào)碼：3354129中公開了由艾德蒙德和希爾專利技術(shù)是在含有極性有機(jī)溶劑的反應(yīng)介質(zhì)中，至少采用一種多鹵取代環(huán)狀化合物與堿金屬硫化物聚合生產(chǎn)聚芳硫醚的生產(chǎn)工藝流程，本專利所公開的是與艾德蒙德和希爾專利技術(shù)專利相關(guān)文獻(xiàn)來(lái)作為本專利的參考。聚苯硫醚樹脂，在此后以PAS來(lái)作為其簡(jiǎn)稱，一種半結(jié)晶聚苯硫醚聚合物是重要的工業(yè)原材料，此后以PPS來(lái)作為其簡(jiǎn)稱，它的工業(yè)生產(chǎn)工藝流程是以等量的硫化鈉，或以硫氫化鈉與氫氧化鈉大致相等的摩爾數(shù)混合的產(chǎn)物與隨后加入的P-DCB在環(huán)狀酰胺類如：NMP/N-甲基吡咯烷酮的反應(yīng)介質(zhì)中反應(yīng)得到的。在聚苯硫醚樹脂的生產(chǎn)過(guò)程中，采用幾種回流洗滌操作回收聚苯硫醚反應(yīng)產(chǎn)物的優(yōu)先選用的方法，在一種被初始溶劑浸透了的固態(tài)濾餅回流洗滌PPS操作工藝流程中輸入蒸汽，作為在這里所使用的濾餅，是一被分離出來(lái)的聚合物固體物質(zhì)，洗滌操作的主要目的是用洗滌溶劑代替濕固態(tài)濾餅中的初始溶劑，最大程度的洗去在固態(tài)濾餅中可以溶解的固體物質(zhì)，如：用很大量的洗滌溶劑多級(jí)洗滌，在洗滌操作的最后一級(jí)的固態(tài)濾餅中基本上沒(méi)有初始液體溶劑，即濾餅中只殘存洗滌溶劑，是一種洗滌程度運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，然而，并非是用洗滌溶劑完全代替所有的初始液體溶劑，在通常情況下，在洗滌操作后的固態(tài)濾餅中還殘存有少量的初始液體溶劑。回流洗滌操作安裝的設(shè)備裝置需要有適宜的級(jí)數(shù)，在PPS洗滌操作流程中，在通常情況下有2-6級(jí)，將輸入的濾餅在洗滌操作的最后一級(jí)的濾餅中殘存初始液體溶劑比率達(dá)到較高的理想程度，即按照低水平的要求。在聚苯硫醚樹脂的生產(chǎn)過(guò)程中，基本上是采用硫化鈉與對(duì)二氯苯（P-DCB）為原料，在堿金屬助溶劑作用下縮聚生產(chǎn)聚苯硫醚（PPS）樹脂的工藝過(guò)程中，在聚合階段需要堿金屬氯化物的NMP（N-甲基吡咯烷酮）加合溶液完成聚合反應(yīng)，與其它原料的成本相比，NMP及堿金屬助溶劑占有相當(dāng)?shù)膬r(jià)格比重，但在PPS的生產(chǎn)過(guò)程中溶劑NMP和助溶劑在理論上是不消耗的，因此，NMP溶劑能否以較高的回收率回收仍就是能否降低PPS生產(chǎn)成本的關(guān)鍵。在聚合反應(yīng)完成后，NMP的50～60%可通過(guò)常規(guī)的方法予以回收，但余下48～38%與聚苯硫醚樹脂、助劑以及副產(chǎn)物—氯化鈉結(jié)合在一起，包裹在聚苯硫醚樹脂中，該助劑為堿金屬有機(jī)酸鹽溶于NMP溶劑，有的堿金屬有機(jī)酸鹽熔點(diǎn)200～204℃，沸點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于NMP溶劑，極難分離，即使在真空條件下，也無(wú)法將這部分NMP回收，同時(shí)，在聚苯硫醚樹脂的回收工藝流程中，需要大量的去離子水來(lái)洗滌聚苯硫醚樹脂，進(jìn)而使需要回收的溶劑中含有大量的水、氯化鈉、及其一些有機(jī)雜質(zhì)。在美國(guó)專利號(hào)碼US5711873中介紹聚苯硫醚樹脂生產(chǎn)的溶劑的回收工藝技術(shù)，該技術(shù)雖然采用低沸點(diǎn)溶劑作為反應(yīng)體系的稀釋劑，雖然在反應(yīng)體系中加入低沸點(diǎn)有機(jī)溶劑有助于反應(yīng)混合物的過(guò)濾，以及低沸點(diǎn)溶劑也容易回收和提純，但是，對(duì)聚合反應(yīng)釜的材質(zhì)的要求較高，如果在反應(yīng)體系的后期加入，會(huì)增高反應(yīng)釜的壓力，同時(shí)還需時(shí)刻注意反應(yīng)釜超過(guò)設(shè)計(jì)承受壓力，這樣不小心造成嚴(yán)重的事故。在中國(guó)專利號(hào)碼No：201110229729.2中介紹了一種聚苯硫醚樹脂生產(chǎn)工藝中溶劑的回收工藝，采用多水硫化鈉和對(duì)二氯苯為原料，經(jīng)脫水、縮聚等工藝步驟生產(chǎn)聚苯硫醚樹脂。以氯化鋰助溶劑，在縮聚反應(yīng)完成后，經(jīng)固液第一級(jí)分離，然后經(jīng)過(guò)第二級(jí)、第二級(jí)過(guò)濾、蒸發(fā)、單螺桿蒸發(fā)器進(jìn)一步處理后，分別得到含有一定雜質(zhì)的NMP粗溶液，該NMP溶劑經(jīng)過(guò)精餾塔進(jìn)一步精餾提純得到純度為99.98%的NMP溶劑再利用于聚苯硫醚樹脂的合成，且NMP溶劑的回收率為97-98.5%，節(jié)約了原料，降低了PPS的生產(chǎn)成本。在中國(guó)專利號(hào)碼No：201110066328.X中介紹了一種聚苯硫醚生產(chǎn)中的溶劑及催化劑回收技術(shù)，在縮聚反應(yīng)完成后，先加入1-3mol/molNa2S，新鮮的NMP溶劑作為稀釋劑，使反應(yīng)體系在NMP的稀釋下重新得到另一個(gè)混合物，該混合物經(jīng)過(guò)過(guò)濾、萃取、蒸發(fā)、螺旋蒸發(fā)器進(jìn)一步處理后，分別得到含有NMP和水分的混合溶液，以及含有助溶劑和副產(chǎn)物的粉狀混合物。NMP和水的混合溶液經(jīng)過(guò)蒸發(fā)除去水份，得到含有一定雜質(zhì)的NMP溶劑，該NMP溶劑經(jīng)過(guò)精餾塔進(jìn)一步精餾提純得到純度為99.98%的NMP溶劑再利用于聚苯硫酶樹脂的合成，且NMP溶劑的回收率為9698%，純度為99.9-99.98%，回收率為98～99%的催化劑氯化鋰。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提供了一種聚苯硫醚生產(chǎn)工藝流程中的溶劑回收工藝，目的是創(chuàng)造一種聚苯硫醚生產(chǎn)中溶劑回收的新方法，使以固溶體形式殘留的那部分NMP及助溶劑得以高效率的回收，以降低PPS的生產(chǎn)成本，同時(shí)，在縮短回收工藝流程的基礎(chǔ)上，提高NMP溶劑的純度，從而達(dá)到或超過(guò)國(guó)外同類回收裝置的水平。本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案如下：本專利技術(shù)采用多水硫化鈉和對(duì)二氯苯為原料，以N-甲基-2-吡咯烷酮(簡(jiǎn)稱：NMP)為溶劑，經(jīng)脫水、縮聚等工藝步驟生產(chǎn)聚苯硫醚樹脂，其中的濾餅為含有聚苯硫醚樹脂、氯化鈉、NMP溶劑的混合物，而濾液為含有NMP、H2O、堿金屬有機(jī)鹽、氯化鈉的混合液體，在濾液中加入一定量的水溶性酸性物質(zhì)，將濾液中的堿金屬有機(jī)酸鹽轉(zhuǎn)變成有機(jī)酸，和堿金屬水溶性鹽—氯化鈉，在通過(guò)減壓蒸發(fā)除去有機(jī)酸和水分之后，對(duì)含有少量水分的NMP溶劑進(jìn)行蒸餾純化，其中，NMP溶劑回收工藝流程步驟如下：（1）在以攪拌速度為10～50rpm的條件下，向100L含有5～35%wt的NMP，1.5～3.5%wt苯甲酸鈉或甲酸鈉或乙酸鈉或丙酸鈉或丁酸鈉的堿金屬有機(jī)酸鹽，10～25%wt的氯化鈉，36.5～71.5%wtH2O的混合液體中，以0.3～0.8L/min的流速，加入10～30L濃度為3～8%v/v鹽酸或氯化銨水溶性酸性液體，用在線酸度計(jì)測(cè)得混合液體的pH值為0～4時(shí)，輸入316L不銹鋼夾套蒸發(fā)釜；此時(shí)該混合液體含有10～30%wt的NMP，1.0～3.0%wt的苯甲酸或甲酸或乙酸或丙酸或丁酸有機(jī)酸，10～22%wt的氯化鈉、0.3～0.8%wt過(guò)量的水溶性酸性液體、44.2～78.7%wt的H2O；如果水溶性酸性液體為氯化銨時(shí)，含有NMP、H2O、堿金屬有機(jī)鹽、氯化鈉的混合液體經(jīng)過(guò)酸化處理后，混合液體中含10～30%wt的NMP、11～28%wt的氯化鈉、44.2～78.7%wtH2O、0.3～0.8%wt的過(guò)量水溶性酸；1.0～3.0%wt的含有苯甲酸銨或甲酸銨或乙酸銨或丙酸銨或丁酸胺；（2）將（1）中酸化了的混合溶液輸入200L的316L不銹鋼夾套蒸發(fā)釜，將導(dǎo)熱油從316L不銹鋼夾套蒸發(fā)釜夾套底部輸入，夾套頂部輸出，對(duì)含有NMP、H2O、有機(jī)酸、氯化鈉的混合液體進(jìn)行加熱，以30～80rpm的攪拌速度攪拌混合液體，當(dāng)溫度達(dá)到60～90℃時(shí)，啟動(dòng)真空泵，水蒸汽從316L不銹鋼夾套蒸發(fā)釜的頂部流出，經(jīng)頂部配置的冷凝器冷卻后，流入廢水處理工藝工序，經(jīng)處理后循環(huán)使用，當(dāng)316L不銹鋼夾套蒸發(fā)釜內(nèi)本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種聚苯硫醚生產(chǎn)工藝流程中的溶劑回收工藝，采用多水硫化鈉和對(duì)二氯苯為原料，以N-甲基-2-吡咯烷酮為溶劑，經(jīng)脫水、縮聚等工藝步驟合成生產(chǎn)聚苯硫醚樹脂，其特征在于：其中的濾餅為含有聚苯硫醚樹脂、氯化鈉、NMP溶劑的混合物，而濾液為含有NMP、H

【技術(shù)特征摘要】
1.一種聚苯硫醚生產(chǎn)工藝流程中的溶劑回收工藝，采用多水硫化鈉和對(duì)二氯苯為原料，以N-甲基-2-吡咯烷酮為溶劑，經(jīng)脫水、縮聚等工藝步驟合成生產(chǎn)聚苯硫醚樹脂，其特征在于：其中的濾餅為含有聚苯硫醚樹脂、氯化鈉、NMP溶劑的混合物，而濾液為含有NMP、H2O、堿金屬有機(jī)鹽、氯化鈉的混合液體，在濾液中加入一定量的水溶性酸性物質(zhì)后，將濾液中的堿金屬有機(jī)酸鹽轉(zhuǎn)變成有機(jī)酸，和堿金屬水溶性鹽-氯化鈉，在通過(guò)減壓蒸發(fā)除去有機(jī)酸和水分之后，對(duì)含有少量水分、NMP溶劑進(jìn)行蒸餾純化，以回收合成聚苯硫醚樹脂所用的NMP溶劑；所述NMP溶劑回收工藝流程步驟如下：
（1）在以攪拌速度為10～50rpm的條件下，向100L含有NMP、H2O、堿金屬有機(jī)酸鹽、氯化鈉的混合液體，以0.3～0.8L/min的流速，加入10～30L濃度為3～8%v/v水溶性酸性液體，用在線酸度計(jì)測(cè)得混合液體的pH值為0～4時(shí)，輸入316L不銹鋼夾套蒸發(fā)釜；
（2）將步驟（1）所述酸化了的混合溶液輸入200L的316L不銹鋼夾套蒸發(fā)釜后，導(dǎo)熱油從316L不銹鋼夾套蒸發(fā)釜夾套底部輸入，從夾套頂部輸出，以對(duì)含有NMP、H2O、有機(jī)酸、氯化鈉的混合液體進(jìn)行加熱，以30～80rpm的攪拌速度攪拌混合液體，當(dāng)溫度達(dá)到60～90℃時(shí)，啟動(dòng)真空泵，水蒸汽從316L不銹鋼夾套蒸發(fā)釜的頂部流出，經(jīng)頂部配置的冷凝器冷卻后，流入廢水處理工藝工序，經(jīng)處理后循環(huán)使用，當(dāng)316L不銹鋼夾套蒸發(fā)釜內(nèi)的溶液變成棕褐色，當(dāng)有晶體結(jié)晶析出時(shí)，此時(shí)，在線粘度計(jì)測(cè)得混合液體的粘度為2.0～6.0cPa.s，再經(jīng)液相色譜檢測(cè)混合液體中的水分達(dá)到1.5～1.8%wt時(shí)，輸入固液分離離心機(jī)進(jìn)行分離，含有少量NMP和有機(jī)雜質(zhì)的淺綠色氯化鈉固體，將輸入氯化鈉的回收干燥裝置；濾液輸入NMP溶劑回收精餾塔；
（3）將步驟（2）所述分離出來(lái)的含有少量NMP和有機(jī)雜質(zhì)的淺綠色氯化鈉固體輸入螺旋干燥機(jī)，在螺旋干燥機(jī)的前部、中部和尾部分別配置了一個(gè)Φ60的蒸汽出口，該出口與冷凝器管程的下口連接，冷凝器管程上出口與真空泵的進(jìn)口相連接，從螺旋干燥器蒸發(fā)出含有NMP的蒸汽經(jīng)冷凝器冷卻后，輸入含有NMP、H2O、堿金屬有機(jī)酸鹽、氯化鈉的混合液體中，再經(jīng)酸化、濃縮后，再輸入精餾塔進(jìn)行精餾，冷卻水從冷凝器殼...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：賀鵬勇，馬茂祥，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：深圳市華盈新材料有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：廣東;44