锦纶６连续聚合生产工艺中己内酰胺的回收方法技术

本发明专利技术涉及一种锦纶６连续聚合生产工艺中己内酰胺的回收方法，本发明专利技术以液体己内酰胺或固体己内酰胺为原料，经熔融、贮存、添加剂的配制、连续聚合、注带切粒、切片萃取、切片干燥、切片输送、计量包装及萃取水蒸发、浓缩液处理等工序，生产出一定分子量的高性能锦纶６切片。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种纺织原料锦纶6连续聚合生产工艺。
技术介绍
己内酰胺的聚合，根据其所用开环剂(也有称引发剂的)的不同，可分为两类一 种用碱类物质作开环剂，因此称为碱法聚合，又称快速聚合；另一种用水作开环剂，因此称 为水解聚合。本装置采用水解聚合工艺。己内酰胺的水解聚合过程是由引发加成、链的生长、链平衡三个阶段组成。(1)己内酰胺的引发和加成阶段当己内酰胺被水解成氨基己酸后，己内酰胺分子就会一个个连接在氨基己酸的分 子上而成为有一定反应的较短的分子链。 由于参与水解的己内酰胺分子是少数，故水解生成的氨基己酸的分子数也极少， 因此在此阶段，主要表现为加成反应，加成反应的引发是由于开环剂所形成的正负离子，促 成了己内酰胺分子极化的缘故。(2)链的增长阶段在上一化学反应过程中生成的短链分子之间，通过缩聚反应而形成长链分子。H- n_0H+H- m_0H = H- n+m_0H+H20上述两个反应步骤在时间上并不是截然分开的，两大反应在时间顺序上都互相穿 插。只是在开始阶段，以开环、加成为主导反应，而继之则以链增长反应为主导反应。(3)链平衡阶段本阶段主要进行链交换反应。各种不同反应的长链分子上的酰胺键，受到端氨基 的作用，进行着酸解和氨解，从而引发链的交换，使聚合体的平均分子量达到一定值。H- K1-0H+H_ K2— Κ3_0Η= H- Κ2_0Η+Η_ Κ1— Κ3_0Η在此期间，水解和缩聚也在同时进行。根据化学反应式，由己内酰胺贮存工序送来的液体己内酰胺经己内酰胺预热器预 热后，与配制好的添加剂及回收工序处理过的浓缩液按比例混合，送入加压聚合器，加压聚 合器为加压操作，己内酰胺在该反应器中首先进行开环、加成反应。加压聚合器内初步反应的低聚体经齿轮泵送往后聚合器，后聚合器为常压或减压操作，在该反应器内聚合物完成 缩聚反应，水被排出塔外，从而使得聚合物链增长到所需要的聚合度。聚合物熔体经注带、冷却、固化，在切粒机内切成规整的圆柱形切片。含有低聚合 物的切片在萃取塔中被与之逆流接触的热工艺水萃取，含低聚物的萃取水由塔顶排出，送 至萃取水蒸发工序。经过萃取的切片在干燥塔中被循环的热氮气不断干燥，热氮气一股加 入到干燥塔上段，此股热氮气主要除去切片的表面水，另一股热氮气送入干燥塔的下段，该 热氮气则用来脱除切片内的残余水分。干燥后的切片含水< 0. 06%，冷却后的切片在氮气保护下用脉冲气力输送装置送 至切片料仓和切片包装料仓，后再输送至纺丝工序料仓直接用于纺丝或经计量包装后作为 产品外销。目前国内、外己内酰胺聚合生产的工艺技术路线主要有以下三类(1) 一段常压聚合技术；(2) 一段加压二段常压聚合技术；(3) 一段加压二段减压聚合技术。根据生产的灵活性、产品相对粘度的宽广性(η = 2. 2 4. 0)及装置通用性特 点，本专利技术选用一段加压二段减压或常压的工艺技术路线，经过工艺筛选制造出一种纺织 原料锦纶6连续聚合生产工艺。
技术实现思路
本专利技术以液体己内酰胺或固体己内酰胺为原料，经熔融(固体己内酰胺)、贮存、 添加剂的配制、连续聚合、注带切粒、切片萃取、切片干燥、切片输送、计量包装及萃取水蒸 发、浓缩液处理等工序，生产出一定分子量的高性能锦纶6切片。本专利技术的生产工艺，其特征在于，步骤如下1)原料己内酰胺的处理，原料己内酰胺若为固体己内酰胺，则用热水熔融，保温，得到液体己内酰胺，当原 料己内酰胺为液体己内酰胺时无需熔融，保温，直接使用，2)添加剂的配制二氧化钛的配制二氧化钛脱盐水在搅拌下充分混合，混合后，沉降24小时，得到二氧化钛悬浮液， 二氧化钛悬浮液加入液体己内酰胺得到二氧化钛己内酰胺混合悬浮液，改性剂的配制PTA (精对苯二甲酸)及改性剂S-EED ( 一种尼龙稳定剂S-EED的材料，市场有售) 与液体己内酰胺搅拌混合后，过滤，得到改性剂溶液，3)己内酰胺连续聚合二氧化钛悬浮液，液体己内酰胺，改性剂溶液充分混合后，分别进行开环反应，加 聚反应，分子链加长的聚合反应得到聚合物，4)切粒熔融的聚合物冷却、固化、成型，最后被切粒机切成规格均等的颗粒切片，5)萃取切片用水进行萃取，6)干燥萃取后的切片经过干燥冷却得到锦纶6切片，7)己内酰胺回收所述己内酰胺回收方法如下萃取水经分馏，得到浓缩的己内酰胺水溶液，浓缩液 经过裂解得到可再次利用的己内酰胺。优选的本专利技术的己内酰胺回收方法如下含己内酰胺和低聚物浓度约10%的萃取水，打入蒸发塔作回流，萃取水浓缩到 80%左右，加热裂解反应器进行裂解。处理过的浓缩液按比例与新鲜己内酰胺混合作为聚 合原料使用，实现己内酰胺的循环。优选的本专利技术的工艺方法如下1)己内酰胺的熔融当采用固体己内酰胺为原料时，固体己内酰胺粉碎后经热水熔融，加热至85 90°C，并由85°C热水保温，当采用液体己内酰胺时，原料无需熔融，2)添加剂的配制二氧化钛的配制30%重量份的二氧化钛与70%重量份的脱盐水在高速搅拌下充分混合，混合后沉 降24小时，得到二氧化钛悬浮液，二氧化钛悬浮液加入40%重量份的的液体己内酰胺得到 二氧化钛己内酰胺混合悬浮液。改性剂的配制10%重量份的PTA、5%重量份的改性剂及10%重量份的脱盐水与75%重量份的 液体己内酰胺经搅拌器搅拌充分混合后，过滤，得到改性剂溶液。3)己内酰胺聚合加入0. 45 %重量份的的改性剂溶液，99. 55 %重量份的液体己内酰胺预热至 180°C，，必要时可以加入(优选加入)0. 3%重量份的二氧化钛己内酰胺混合悬浮液，进行 加压聚合开环反应，其反应温度240°C，然后进行加聚反应，反应温度为275°C，时间3 4 小时，得到的聚合物粘度为1.7左右。聚合物进行分子链加长的聚合反应，反应在常压或真空下操作，温度在255°C，熔 体出料温度在250 260°C，聚合物的停留时间10小时，出后聚合器时聚合物的粘度为 2. 4 3. 5，4)切粒熔融的聚合物被连续喷入的冷却水冷却、固化、成型，最后被切粒机切成规格均等 的颗粒切片，5)萃取切片预萃取水罐中进行预萃取后，送入萃取搭萃取，切片在萃取塔中与水逆流接 触，切片和水的混合比例通过调节新鲜脱盐水的加入量来控制，其浴比1 1，切片在 萃取塔中停留时间24小时，切片中可萃取物含量由原来的10%降到0.5%以下，分离掉水后，对切片进行干燥，6)干燥含湿率约8 15%的切片，在干燥塔内停留时间24小时，得到含水在0.06%以下 的锦纶6切片。7)己内酰胺回收特别优选的本专利技术的己内酰胺回收方法如下1)由萃取工序预萃取水罐(V-1301)送来的含己内酰胺和低聚物浓度约10%的萃 取水，流入萃取水罐(V-1601)(装置中所有含己内酰胺的水都收集在其中)。经萃取水加 料泵(P-1601)抽出、过滤，送入一效蒸发塔(T-1601)。一效再沸器(E-1601)的热源由二 效蒸发塔的二次蒸汽提供，萃取水被加热到80°C进入一效蒸发塔(T-1601)，该塔操作压力 为0. 04MPa(绝压)，塔顶蒸出的水气经冷凝器(E-1602)冷凝冷却，冷凝液流入回流液收集 罐(V-1602)，一效再沸器的冷凝液也收集到回流液收集罐(V-1602)。部分冷凝液经回流泵 (P-1602)打入一效、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锦纶６连续聚合生产工艺，包括以下步骤：　　１）原料己内酰胺的处理，　　原料己内酰胺若为固体己内酰胺，则用热水熔融，保温，得到液体己内酰胺，当原料己内酰胺为液体己内酰胺时无需熔融，保温，直接使用，　　２）添加剂的配制　　二氧化钛的配制二氧化钛脱盐水在搅拌下充分混合，混合后，沉降２４小时，得到二氧化钛悬浮液，二氧化钛悬浮液加入液体己内酰胺得到二氧化钛己内酰胺混合悬浮液，改性剂的配制　　ＰＴＡ及改性剂Ｓ－ＥＥＤ与液体己内酰胺搅拌混合后，过滤，得到改性剂溶液，　　３）己内酰胺连续聚合　　二氧化钛悬浮液，液体己内酰胺，改性剂溶液充分混合后，分别进行开环反应，加聚反应，分子链加长的聚合反应得到聚合物，　　４）切粒　　熔融的聚合物冷却、固化、成型，最后被切粒机切成规格均等的颗粒切片，　　５）萃取　　切片用水进行萃取，６）干燥　　萃取后的切片经过干燥冷却得到锦纶６切片，　　７）己内酰胺回收　　其特征在于，所述己内酰胺回收方法如下：萃取水经分馏，得到浓缩的己内酰胺水溶液，浓缩液经过裂解得到可再次利用的己内酰胺。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘迪，李德和，张建仁，陈军，
申请(专利权)人：北京三联虹普纺织化工技术有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]