聚苯硫醚生产中的釜内脱水方法技术

该发明专利技术属于聚苯硫醚生产工艺中的釜内脱水方法。包括将有水硫化钠、ＮＭＰ溶剂、助剂和碱加入到反应器内加热共沸脱水；加热后的混合蒸汽经精馏分离出其中绝大部分ＮＭＰ，并返回反应器内，其余的蒸汽经冷凝后再按常规方法回收剩余的ＮＭＰ溶剂。该方法可减少溶剂的初始投入量２０～３０％，脱水液量减少７０％左右，其中溶剂的含量亦由６５％以上降至５～１５％；能耗下降２５％左右。因而本发明专利技术具有可有效降低ＮＭＰ的初始投入量及回收工作量和能耗，大大减少了溶剂回收中的损耗，从而可有效降低最终产品的生产成本５％左右。克服了背景技术溶剂初始投入量大，回收周期长且回收损耗大等弊病。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于聚苯硫醚生产工艺中的脱水方法，特别是一种将含水硫化钠、溶剂N-甲基-2-吡咯烷酮(简称NMP)、助剂加入到反应釜内，在加热的条件下进行釜内脱水的方法，
技术介绍
聚苯硫醚合成工艺过程中，在加入对二氯苯进行缩聚反应前应将原料硫化钠中的结晶水脱除。常规的脱水方法有两种，一是釜外脱水，一是釜内脱水。前者是将硫化钠在釜外脱去结晶水而制成无水硫化钠后，再与对二氯苯反应生产聚苯硫醚。采用此种方法虽然所得到的硫化钠品质较好，进料计量方便、准确；但却存在工艺控制复杂、脱水时间长，存储不方便，而且由于无水硫化钠在NMP溶剂中的溶解度不高，反应初期只有极少部分无水硫化钠溶解，绝大部分与对二氯苯的反应只能在其表面上进行，因而还存在反应活性较差，生产出的产品分子量亦较低，其熔融粘度一般小于100Pa·s等缺陷。而釜内脱水则是首先将含结晶水的硫化钠、NMP溶剂、助剂加入到反应釜中，在加热的条件下共沸脱水，其脱水时间不到前者的一半，且在脱水的同时，还逐渐使硫化钠、溶剂和助剂形成活性很高的络合物体系。脱水完毕，加入对二氯苯，反应便将在较快的速率下进行，反应时间亦相应缩短，其产品分子量较高，熔融粘度可达200Pa·s左右。申请人在此前采用的工艺以及专利文献CN1312306A所公开的技术均属于此类方法。但该方法由于在加热共沸脱水时将蒸馏出的水蒸汽连同随之带出的NMP溶剂直接送入冷凝装置冷凝。其冷凝后的脱水液中NMP溶剂含量高达65％以上，致使大量的溶剂不能在此后的反应中起作用，为了确保溶剂在此后反应过程中的会含量，就必须加大溶剂的初始投入量，而溶剂又较昂贵，其用量及回收损耗等将直接影响产品的生产成本。因此，该方法又存在溶剂用量(投入量)大(其投料的摩尔比为溶剂含水硫化钠＝5.5～6∶1)，相应溶剂的回收工作量大、能耗高，且回收过程中溶剂的损耗亦大，产品的生产成本较高等缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对常规釜内共沸脱水法所存在的弊病，改进设计一种釜内脱水方法，以达到降低聚苯硫醚生产过程中NMP溶剂的初始投入量及回收工作量，降低溶剂回收的损耗及能耗和产品的生产成本等目的。本专利技术的解决方案是在
技术介绍
共沸蒸馏脱水反应工序与冷凝工序之间增加一精馏工序，即将从反应器中蒸馏出的含大量NMP溶剂的蒸汽，在输入冷凝器前再经精馏而将其中的绝大部分溶剂与水蒸汽分离，其分离出的溶剂返回反应釜，而带少量溶剂的水蒸汽再输入冷凝器后按常规方法回收余下的NMP溶剂，从而实现其目的。因此，本专利技术方法包括A、首先将多水硫化钠、助剂和溶剂NMP按重量百分比20～25∶2～6∶70～80的比例投入反应器，在150～210℃温度及搅拌条件下共沸蒸馏脱水；B、将由A蒸发出的混合蒸汽输入精馏装置，以分离出其中的NMP溶剂并将其返回反应器继续参与反应，其余蒸汽则经装置出口输入冷凝器冷却为脱水液；C、当脱水液的重量达到投入的有水硫化钠中结晶水含量的0.83～1.03倍时，停止对反应器加热；脱水后的物料经冷却后进入聚合反应工序，而脱水液则输入NMP溶剂回收装置另行处理。为了抑制共沸蒸馏脱水时原料硫化钠的水解，在进行共沸蒸馏脱水时按重量百分比加入总物料0.1～0.4％的NaOH。而为了防止在高温环境下NMP溶剂氧化变质，在共沸蒸馏和精馏分离初期应在惰性气体保护下进行，直至反应器和精馏装置中的空气排净。而所述其余蒸汽则输入冷凝器冷却为脱水液，该脱水液中NMP溶剂含量为5～15％(重百分比)。本专利技术由于在共沸脱水工序后增加了一精馏工序，其分离出的NMP溶剂直接返回反应器内，从而可减少溶剂的初始投入量20～30％，含NMP溶剂的脱水液量减少70％左右，而脱水液中的溶剂含量亦由65％以上降为15％以下；溶剂的回收损耗亦由3％下降至0.2％左右；而且缩短后期从混合液中回收NMP溶剂的时间20～30％，能耗下降25％左右。因而，本专利技术具有可有效降低NMP溶剂的初始投入量及回收工作量和能耗，减少了溶剂回收中的损耗，从而可降低最终产品的生产成本5％左右等特点。实施例1本实施例采用容积1升的带搅拌器的三颈瓶作为反应器，而采用柱高为22cm、直径为φ3cm的精馏柱作为精馏装置。其工艺方法为A、首先将工业纯三水硫化钠(平均含H2O40％)100g、抑制剂NaOH1.0g，NMP溶剂400ml加入三颈瓶后，在瓶口装上精馏柱，精馏柱出口通过冷凝管与接受瓶接通；然后在开启搅拌器、通入N2保护的条件下加热至200℃共沸脱水；搅拌器转速本实施例为100转/分；B、共沸后的混合蒸汽，经精馏柱分离出的NMP溶剂流回三颈瓶内，继续参与反应，其余蒸汽通过其出口经冷凝管冷却后输入接受瓶，得脱水液；C、当接受瓶中脱水液量达到37.0ml(重约37.0)时，停止加热，并通入N2冷却至100℃，脱水后的物料(约470g)既可直接进入聚合反应工序，亦可盛入容器在惰性气体保护下待用；脱水液则按常规方法精馏分离；以回收其中剩余的NMP溶剂。本实施例NMP溶剂在脱水液中的含量12.42％(4.6g)，共脱去结晶水32.4g，脱水率81.0％。实施例2本实施例的精馏装置，改用柱高25cm，直径为3cm的精馏柱，其余装置、物料的投入量及工艺参数均与实施例1同。接受瓶中得脱水液37.2ml，其中NMP在脱水液中的含量9.6％(3.6g)，共脱去结晶水33.6g，脱水率84.0％。权利要求1.一种；其特征在于该方法包括A、首先将多水硫化钠、助剂和溶剂NMP按重量百分比20～25∶2～6∶70～80的比例投入反应器，在150～210℃温度及搅拌条件下共沸蒸馏脱水；B、将由A蒸发出的混合蒸汽输入精馏装置，以分离出其中的NMP溶剂并将其返回反应器继续参与反应，其余蒸汽则经装置出口输入冷凝器冷却为脱水液；C、当脱水液的重量达到投入的有水硫化钠中结晶水含量的0.83～1.03倍时，停止对反应器加热；脱水后的物料经冷却后进入聚合反应工序，而脱水液则输入NMP溶剂回收装置另行处理。2.按权利要求1所述；其特征在于进行共沸蒸馏脱水时按重百分比加入总物料0.1～0.4％的NaOH。3.按权利要求1所述；其特征在于共沸蒸馏和精馏分离初期应在惰性气体保护下进行，直至反应器和精馏装置中的空气排净。4.按权利要求1所述；其特征在于所述脱水液中NMP溶剂的重量百分比含量为5～15％。全文摘要该专利技术属于聚苯硫醚生产工艺中的釜内脱水方法。包括将有水硫化钠、NMP溶剂、助剂和碱加入到反应器内加热共沸脱水；加热后的混合蒸汽经精馏分离出其中绝大部分NMP，并返回反应器内，其余的蒸汽经冷凝后再按常规方法回收剩余的NMP溶剂。该方法可减少溶剂的初始投入量20～30％，脱水液量减少70％左右，其中溶剂的含量亦由65％以上降至5～15％；能耗下降25％左右。因而本专利技术具有可有效降低NMP的初始投入量及回收工作量和能耗，大大减少了溶剂回收中的损耗，从而可有效降低最终产品的生产成本5％左右。克服了
技术介绍
溶剂初始投入量大，回收周期长且回收损耗大等弊病。文档编号C08G75/02GK1454918SQ0211367公开日2003年11月12日 申请日期2002年4月29日 优先权日2002年4月29日专利技术者唐良伟, 李洋, 乔昌兵 申请人:自贡鸿鹤化工股份有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚苯硫醚生产中的釜内脱水方法；其特征在于该方法包括：Ａ、首先将多水硫化钠、助剂和溶剂ＮＭＰ按重量百分比２０～２５∶２～６∶７０～８０的比例投入反应器，在１５０～２１０℃温度及搅拌条件下共沸蒸馏脱水；Ｂ、将由Ａ蒸发出的混合蒸汽输入 精馏装置，以分离出其中的ＮＭＰ溶剂并将其返回反应器继续参与反应，其余蒸汽则经装置出口输入冷凝器冷却为脱水液；Ｃ、当脱水液的重量达到投入的有水硫化钠中结晶水含量的０．８３～１．０３倍时，停止对反应器加热；脱水后的物料经冷却后进入聚合反应工 序，而脱水液则输入ＮＭＰ溶剂回收装置另行处理。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：唐良伟，李洋，乔昌兵，
申请(专利权)人：自贡鸿鹤化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：51[中国|四川]