一种高浓度N –苯基马来酰亚胺反应液的后处理工艺制造技术

一种高浓度N–苯基马来酰亚胺反应液的后处理工艺，其独特之处在于将该反应液先进行水洗再进行中和，然后于旋转蒸发仪中脱除溶剂即得产品，无需经过重结晶工序。将水和溶剂混合物按比例混合加至N-苯基马来酰亚胺反应液中，搅拌，随后降温，分出水层和油层。水洗水层经冷却、带真空抽滤得到顺丁烯二酸酐（简称顺酐）副产物固体和水，顺丁烯二酸酐作为反应原料继续套用于N-苯基马来酰亚胺的反应工序，水继续套用于水洗工序。水洗油层分出水层和油层。中和水层蒸馏得到水和微量残渣，水继续套用，残渣处理。中和油层加入旋转蒸发仪，蒸出溶剂，得到纯度为99.25%以上N-苯基马来酰亚胺成品。整个后处理工艺的收率可超过97.5%，且不产生废水，工艺环保。

Process for treating high concentration N - phenyl maleimide reaction liquid

Treatment of high concentration N - Phenylmaleimide reaction liquid, the utility model is characterized in that the reaction liquid first and then washed again, for removing the rotary evaporator in the solvent to obtain the product, without recrystallization. The mixture of water and solvent is mixed in proportion to N- phenyl maleimide reaction liquid, mixed and then cooled. Washing water after cooling, vacuum filtration with maleic anhydride was two (the maleic anhydride) by-product solids and water, maleic anhydride as raw materials to two sets of reaction reaction process for N- Phenylmaleimide, continue to set for the water washing process. Wash water layer. The neutral water layer is distilled to obtain water and trace residues. In addition, the neutralization oil layer is added with a rotary evaporator, and the solvent is distilled to obtain the product of N- phenyl maleimide with a purity of more than 99.25%. The yield of the whole process can be more than 97.5%, and no waste water is produced.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于精细化学品领域范畴，是一种高浓度耐热改性剂N–苯基马来酰亚胺反应液的后处理方法。
技术介绍
N-苯基马来酰亚胺（N-PMI）是近年来兴起的一种高分子耐热改性剂，主要用于ABS、PVC、PMMA树脂和感光材料的耐热改性。目前，国外有日本大八化学公司、美国杜邦公司、德国拜尔公司等少数几家大的公司生产N-PMI，国际市场的产量在8万吨以上。国内有清华紫光、西北化工研究院、杭州欣阳三友化工、兰州石油化工等厂家生产N-PMI，全国产量仅为5000吨/年，且国产产品杂质含量高，颜色不纯，保质期短，含量只有97%，低于进口产品98%的标准。目前由于市场的需求，需要大量从国外进口，2010年从国外进口12000吨。而我国是世界塑料大国，预计到2015年我国N-MPI需求量将达5~6万吨。因此对N-PMI的开发，可以满足国内经济发展的需求，改变该产品长期依赖进口的局面，具有重要的社会效益。如何提高N-PMI的收率和含量，改善产品的颜色，较少晶粒大小，延长保质期成为当前该
的主要问题。N-PMI反应液的后处理方法主要是先中和，后水洗（一次或多次），然后蒸馏成品，最后将成品在醇类或环己烷等溶剂中重结晶得到N-PMI产品。目前并没有特别针对N-PMI反应液后处理方法的专利。CN102399180A提及将反应液倒入弱碱性水溶液中洗涤至中性，再用水洗，再旋转蒸发仪旋蒸得到N-PMI粗品，再加入环乙烷重结晶，纯度97%，产率97%。该法先中和再水洗，导致顺酐大量损失在中和工序中，造成原料浪费，最后重结晶，所得产品纯度仍达不到98%的国际水平。CN102850253A涉及一种N-PMI的精制方法，在精制料液中添加稳定剂，通过精馏工艺精制，精馏馏分制成片状或颗粒状固体而成型。收率95.2%，含量99.8%。该稳定剂实际上是一种阻聚剂，留在了产品中成为新的杂质，且该法收率不高。CN1962634A涉及N-PMI反应液的后处理方式为直接将反应液在旋转蒸发仪上脱除甲苯，再加入环己烷或甲醇中重结晶，收率为85~93%。该法未进行水洗或中和，导致顺酐大量滞留，会影响产品的纯度、外观和保质期，还浪费了原料。此外，重结晶会大大影响收率，且多使用了一种重结晶溶剂就多了一道溶剂的回收工序。CN101875626A也采用了相同的方法进行了后处理，产率为86~92%。CN102633706A提到的后处理方法是将反应液降温至-5~0℃，抽滤得到粗品N-PMI，再将粗品与精制溶剂中，加入白土、缚酸剂，升温溶解至透明，过滤、冷却、结晶，干燥，得到产品N-PMI，纯度为99.12~99.18%，未提及收率。该方法首先要降温至0℃以下，该工艺条件比较苛刻。还加入了一系列的其他物质，不环保，也难回收。整体流程也比较长，虽然所得产品的纯度高，但是会影响收率。
技术实现思路
本专利技术涉及一种高浓度N–苯基马来酰亚胺反应液的后处理工艺。本专利技术高浓度N–苯基马来酰亚胺反应液的后处理工艺，该反应液的浓度为22%~47%，其特征在于将该反应液先进行水洗再进行中和，然后于旋转蒸发仪中脱除溶剂即得产品，无需经过重结晶工序，其工艺包括N-苯基马来酰亚胺的水洗，中和以及溶剂的脱除。具体过程如下：将少量的特殊溶剂混合物和水按一定比例混合加至绝对含量为22%~47%的N-苯基马来酰亚胺反应液中，在50~110℃下搅拌5~60min，随后降温，分出水层和油层。水洗水层经冷却、带真空抽滤得到顺丁烯二酸酐副产物固体和水，顺丁烯二酸酐作为反应原料继续套用于N-苯基马来酰亚胺的反应工序，水继续套用于水洗工序。水洗油层加入碱液中和至pH为6~10，保持一定的温度，分出水层和油层。中和水层经蒸馏得到水和微量残渣，水可继续套用于水洗工序。将中和油层加入旋转蒸发仪，在一定的温度和真空度下，蒸出溶剂，得到N-苯基马来酰亚胺成品。本专利技术采用特殊混合物和水按一定比例混合后对N-PMI进行水洗。该酸特殊溶剂混合物为硫酸、磷酸、甲醇、乙醇、丙酮、环己烷、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、甲苯、二甲苯中的两种或三种。比较合适采用其中的硫酸、乙醇、丙酮、环己烷、二甲基甲酰胺和甲苯、二甲苯。本专利技术中将特殊溶剂混合物中两种物质的体积比为1:8~1:1，为了更好的提高N-PMI的收率，可以优化为1:8~1:3。特殊溶剂混合物总量为水洗水量体积的55%~200%。特殊溶剂加的太少，N-PMI容易损失在水相中，加的太多，不利于节约原料还延长了中和油相蒸馏的时间。可以优化为58%~140%。本专利技术中水洗的水量为N-苯基马来酰亚胺反应液质量的30%~49%。水加入的少则洗的不充分，会导致顺酐残留在油相中，影响中和工序碱液的用量，还影响产品质量，加的太多则产生的废水较多，因此以加入反应液质量35~45%的水洗为宜。本专利技术中水洗结束后当温度降至60~90℃时出料分层。温度太低，N-PMI和顺酐容易析出，温度太高，N-PMI容易损失在水相中。故水洗分层温度可以优化为55~80℃。而水洗油层中和后的分层温度为39~82℃，由于经过水洗顺酐含量很少，因此可以适当降低分层温度，水洗油层中和后的较佳分层温度为45~60℃。本专利技术水洗分层结束后当水洗水层温度冷却至-4~20℃时带真空抽滤。温度过高，水中的顺酐溶解度较高，而温度过低有可能会结冰，影响抽滤。故此，抽滤的温度以5~20℃较合适。水洗水层采用孔径大小为G2~G5的砂芯漏斗进行过滤。孔径太大，起不到过滤效果，孔径太小容易堵料。故此，选择孔径大小为G3~G4的砂芯漏斗能使顺酐回收过程更加顺利。本专利技术将水洗后的油相升温将溶剂蒸出，当液温升高至110~155℃时，停止加热。如果液温太高，N-PMI容易发生聚合反应，生产二聚体，影响产品收率和含量。液温太低，会导致蒸馏结束后，N-PMI产品为固体，不能从四口瓶中倒出来。因此，当液温升高至110~130℃时，可以停止加热。本专利技术将水洗后的油相蒸馏的真空度为为-0.02~-0.099Mpa，真空度太低，蒸馏速度慢，液温高，容易发生聚合反应。真空度太高，溶剂损失较大。该真空度可以优化为-0.06~0.098Mpa。本专利技术提出了一种高浓度N–苯基马来酰亚胺反应液后处理的新型工艺。相对于现有技术:（1）本专利技术将反应液先水洗后中和，再将水洗洗水低温抽滤，避免了先中和造成顺酐的损失，降低了耗碱量，减少了废水中污染物的排放，还能回收出更多的顺酐，更环保。（2）本专利技术在水洗的时候除了加入水，还加入了一种特殊溶剂混合物，能使分层更迅速且萃取率更高，且该混合物也能用作N-PMI的合成反应的溶剂。（3）本专利技术水洗水相抽滤所得的顺丁烯二酸酐作为反应原料继续套用于N-苯基马来酰亚胺的反应工序，水继续套用于水洗工序，节约原料，环境友好。（4）本专利技术水洗工序和中和工序的水相经过蒸馏可回收出水且继续套用，因此整个后处理工艺不产生废水。（5）本专利技术该后处理方法不需要进行重结晶工序就能得到纯度为99.25%以上N-PMI产品，且颜色好，晶粒细，保质期长。（6）本专利技术省略了重结晶工序，避免了该过程中三废的产生。（7）本专利技术能从反应液中提取出97.5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高浓度N –苯基马来酰亚胺反应液的后处理工艺，该反应液的浓度为22%~47%，其特征在于将该反应液先进行水洗再进行中和，然后于旋转蒸发仪中脱除溶剂即得产品，无需经过重结晶工序，其工艺包括N‑苯基马来酰亚胺的水洗，中和以及溶剂的脱除，具体过程如下：将溶剂混合物和水按比例混合加至N‑苯基马来酰亚胺反应液中，在50~110℃下搅拌5~60min，随后降温，分出水层和油层，水洗水层经冷却、带真空抽滤得到顺丁烯二酸酐副产物固体和水，顺丁烯二酸酐作为反应原料继续套用于N‑苯基马来酰亚胺的反应工序，水继续套用于水洗工序，水洗油层加入碱液中和至pH为6~10，保持温度，分出水层和油层，中和水层经蒸馏得到水和微量残渣，水继续套用于水洗工序，将中和油层加入旋转蒸发仪，蒸出溶剂，得到N‑苯基马来酰亚胺成品。

【技术特征摘要】
1.一种高浓度N–苯基马来酰亚胺反应液的后处理工艺，该反应液的浓度为22%~47%，其特征在于将该反应液先进行水洗再进行中和，然后于旋转蒸发仪中脱除溶剂即得产品，无需经过重结晶工序，其工艺包括N-苯基马来酰亚胺的水洗，中和以及溶剂的脱除，具体过程如下：将溶剂混合物和水按比例混合加至N-苯基马来酰亚胺反应液中，在50~110℃下搅拌5~60min，随后降温，分出水层和油层，水洗水层经冷却、带真空抽滤得到顺丁烯二酸酐副产物固体和水，顺丁烯二酸酐作为反应原料继续套用于N-苯基马来酰亚胺的反应工序，水继续套用于水洗工序，水洗油层加入碱液中和至pH为6~10，保持温度，分出水层和油层，中和水层经蒸馏得到水和微量残渣，水继续套用于水洗工序，将中和油层加入旋转蒸发仪，蒸出溶剂，得到N-苯基马来酰亚胺成品。
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于所述溶剂混合物为硫酸、磷酸、甲醇、乙醇、丙酮、环己烷、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、甲苯、二甲苯中的两种或三...

【专利技术属性】
技术研发人员：高留冕，付春，史乐萌，孙阿沁，张萍，黄伟，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，南化集团研究院，
类型：发明
国别省市：江苏;32