專利名稱：聚苯硫醚生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的工藝液體的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到以N-甲基-2-吡咯烷酮(簡(jiǎn)稱NMP)為溶劑的聚苯硫醚生產(chǎn)過(guò) 程中所產(chǎn)生的工藝液體的處理方法。
背景技術(shù)：
聚苯硫醚(簡(jiǎn)稱PPS)是一種新型高性能熱塑性樹(shù)脂，具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性、 化學(xué)穩(wěn)定性、耐腐蝕性及電性能等，在航空航天、電子電氣、石油化工、機(jī)械 制造、輕工、食品等方面具有廣泛的應(yīng)用，市場(chǎng)前景廣闊。目前工業(yè)化生產(chǎn)PPS 樹(shù)脂的方法為以硫化鈉和對(duì)二氯苯為原料，在溶劑NMP存在下，以堿金屬化 合物為催化劑，在一定溫度和壓力下進(jìn)行縮聚制得含有PPS樹(shù)脂粗產(chǎn)物的混合 物。生產(chǎn)中一般均使用含水硫化鈉，因而需要對(duì)其進(jìn)行脫水步驟，從而會(huì)產(chǎn)生 脫水液；縮聚反應(yīng)后的混合物經(jīng)過(guò)分離可得到PPS樹(shù)脂粗產(chǎn)物和濾液，樹(shù)脂粗 產(chǎn)物經(jīng)洗滌和分離后即為最終產(chǎn)物，在洗滌過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生洗滌液。因此，在聚 苯硫醚生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生脫水液、濾液和洗滌液，我們將這三種液體統(tǒng)稱為工 藝液體。工藝液體中的主要成分為大量的水和麗P、催化劑、副產(chǎn)物氯化鈉、少 量低聚物以及未反應(yīng)的單體和分解產(chǎn)物，其中溶劑NMP和催化劑價(jià)格昂貴，無(wú) 論從生產(chǎn)成本還是環(huán)保角度考慮都必須對(duì)工藝液體進(jìn)行處理，回收溶劑、水、 催化劑以重新使用，提取副產(chǎn)物氯化鈉、低聚物以及未反應(yīng)的單體。
為解決溶劑回收問(wèn)題，有文獻(xiàn)報(bào)道了一種將聚苯硫醚生產(chǎn)后的反應(yīng)混合物 在高溫下絕熱閃蒸的方法，通過(guò)閃蒸使溶劑與PPS樹(shù)脂、氯化鈉、催化劑等不揮發(fā)物質(zhì)分離開(kāi)來(lái)。雖然該方法具有流程短、操作相對(duì)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，但閃蒸步
驟的分離效果較差，NMP回收效率低、能耗增大，回收成本較高。
也有文獻(xiàn)報(bào)道直接精餾由脫水液、濾液和洗滌液混合后得到的混合液以回 收溶劑的方法，但該方法在實(shí)施過(guò)程中易堵塞精餾塔塔板，且該方法不能解決 25 30%的溶劑麗P與催化劑形成一種淤泥狀高沸點(diǎn)物質(zhì)、引起部分溶劑無(wú)法蒸 出的情況，導(dǎo)致溶劑回收難度大、回收率低。
申請(qǐng)?zhí)枮镃N021134839的中國(guó)專利提出了一種從工藝液體中回收溶劑和催 化劑的方法，采用洗滌液作為萃取劑萃取出濾餅中殘留的溶劑醒P，然后將該萃 取液和脫水液、濾液混合，沉淀出反應(yīng)催化劑，以防止催化劑與麗P形成高沸 點(diǎn)淤泥狀混合物，最后將過(guò)濾后的混合液通過(guò)雙塔間歇真空精餾以回收溶劑 畫(huà)P。該方法直接在混合液中進(jìn)行催化劑的回收，此時(shí)混合液含水量較大，導(dǎo)致 了催化劑回收率較低，回收分離過(guò)程動(dòng)力消耗大；分離催化劑后的混合液直接 進(jìn)入精餾塔，由于其中大量氯化鈉的存在，精餾過(guò)程中仍有氯化鈉晶體被蒸汽 帶出堵塞塔板的可能；采用間歇精餾的方法使得設(shè)備生產(chǎn)能力較小，工藝參數(shù) 不易穩(wěn)定，精餾效率低。
綜上，現(xiàn)有技術(shù)普遍存在的問(wèn)題有1、能耗大，溶劑回收效率低，回收成 本較高；2、精餾操作中易堵塞塔板，操作不穩(wěn)定；3、催化劑回收率較低，純 度不高；4、采用間歇操作，工藝參數(shù)波動(dòng)大，生產(chǎn)能力小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是將提供一種分離效率高、能耗小成本低、 能連續(xù)化進(jìn)行的聚苯硫醚生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的工藝液體的處理方法。
本發(fā)明采用多效蒸發(fā)器作為主要處理設(shè)備之一，多效蒸發(fā)器主要作為玉米漿、發(fā)酵糖汁工業(yè)、果汁、飲料工業(yè)、奶液、酒槽濾液、制藥工業(yè)、發(fā)酵料液、 高濃度有機(jī)或化工廢水的蒸發(fā)濃縮的專用設(shè)備；具有節(jié)能、受熱時(shí)間短，適用
粘度較高物料的蒸發(fā)、濃縮和濃縮比大等優(yōu)點(diǎn)，亦適用于處理蒸發(fā)過(guò)程中伴有 結(jié)晶析出的溶液。并可根據(jù)需要組合成雙效、三效、四效及五效蒸發(fā)器系統(tǒng)。 另外，可在各效蒸發(fā)器之間增加強(qiáng)制循環(huán)泵以增強(qiáng)物料的循環(huán)性能。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所述的聚苯硫醚生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的工藝液 體的處理方法包括如下步驟，其中的工藝液體包括聚苯硫醚生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生
的脫水液、濾液和洗滌液
(一) 將脫水液直接進(jìn)入精餾塔進(jìn)行減壓精餾，收集溶劑；
(二) 將洗滌液進(jìn)入三效蒸發(fā)器進(jìn)行減壓蒸發(fā)第一效蒸發(fā)器產(chǎn)生的蒸汽 作為第二效蒸發(fā)器的熱源，蒸汽冷凝后進(jìn)入緩沖罐內(nèi)，經(jīng)一效蒸發(fā)濃縮后的液 體進(jìn)入第二效蒸發(fā)器；第二效蒸發(fā)器產(chǎn)生的蒸汽作為第三效蒸發(fā)器的熱源，蒸 汽冷凝后同樣進(jìn)入緩沖罐內(nèi)，經(jīng)二效蒸發(fā)濃縮后的液體被導(dǎo)出第二效蒸發(fā)器后 進(jìn)行離心分離，分離出的液體進(jìn)入第三效蒸發(fā)器；第三效蒸發(fā)器產(chǎn)生的蒸汽經(jīng) 冷凝后也進(jìn)入緩沖罐內(nèi)，經(jīng)三效蒸發(fā)濃縮后的液體也被導(dǎo)出、并進(jìn)入離心機(jī)進(jìn) 行離心分離，分離出的液體返回到第三效蒸發(fā)器；
所述的濾液則直接進(jìn)入第三效蒸發(fā)器進(jìn)行蒸發(fā)；
(三) 將上述緩沖罐內(nèi)積聚的冷凝液送入精餾塔進(jìn)行減壓精餾，塔項(xiàng)收集 低沸點(diǎn)組分——水，塔釜收集高沸點(diǎn)組分——溶劑；至此完成所述工藝液體的 處理過(guò)程。
本發(fā)明 一種進(jìn)一步的技術(shù)方案是上述二效蒸發(fā)濃縮后的液體被導(dǎo)出并經(jīng) 過(guò)離心分離后會(huì)得到濾渣，將此濾渣用洗水浸泡后經(jīng)一次過(guò)濾分離得少量低聚物， 一次過(guò)濾得到的一次濾液經(jīng)水蒸汽蒸發(fā)濃縮，蒸發(fā)過(guò)程中得到的氣相冷凝 液作為洗水循環(huán)使用，蒸發(fā)后得到的濃縮液經(jīng)二次過(guò)濾得氯化鈉和二次濾液， 二次濾液返回進(jìn)入第二效蒸發(fā)器；氯化鈉經(jīng)真空干燥處理后作為副產(chǎn)品，干燥 過(guò)程所得的蒸汽經(jīng)冷凝后也進(jìn)入緩沖罐。
在實(shí)際操作中，在所述的第二效蒸發(fā)器內(nèi)液體中水的含量為5%~10%時(shí)， 將第二效蒸發(fā)器內(nèi)的液體導(dǎo)出并進(jìn)行離心分離。
本發(fā)明另一種進(jìn)一步的技術(shù)方案是三效蒸發(fā)濃縮后的液體被導(dǎo)出并經(jīng)過(guò)
離心分離后也會(huì)得到濾渣，將此濾渣用洗水浸泡后經(jīng)一次過(guò)濾分離得少量低聚 物， 一次過(guò)濾得到的一次濾液經(jīng)水蒸汽蒸發(fā)濃縮，蒸發(fā)過(guò)程中得到的氣相冷凝 液作為洗水循環(huán)使用，蒸發(fā)后得到的濃縮液經(jīng)二次過(guò)濾得氯化鈉和二次濾液， 該二次濾液也返回進(jìn)入第二效蒸發(fā)器，該氯化鈉經(jīng)真空干燥處理后作為副產(chǎn)品， 該干燥過(guò)程所得的蒸汽經(jīng)冷凝后也進(jìn)入緩沖罐。
本發(fā)明第三種進(jìn)一步的技術(shù)方案是將一效蒸發(fā)濃縮后的液體導(dǎo)出第一效 蒸發(fā)器，并在該濃縮后的液體中加入可溶性碳酸鹽并進(jìn)行沉淀，然后離心分離， 離心后得到的液體送入第二效蒸發(fā)器，對(duì)離心后得到的固體沉淀物則進(jìn)行催化 劑回收。
本發(fā)明取得的有益效果是由于釆用了連續(xù)穩(wěn)定的工藝對(duì)聚苯硫醚生產(chǎn)中 產(chǎn)生的工藝液體進(jìn)行逐步分離，克服了背景技術(shù)中精餾塔板易堵塞、回收效率 低、回收質(zhì)量差的缺點(diǎn)，提高了溶劑回收效率，為催化劑回收創(chuàng)造了良好條件； 采用連續(xù)分離和精餾的方法，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，提高了生產(chǎn)效率。整個(gè)過(guò)程處 于封閉系統(tǒng)中，改善了工作環(huán)境。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一歩的描述。 實(shí)施例
采用含水硫化鈉和對(duì)二氯苯為原料，在溶劑腿p和催化劑存在下，在一定
溫度和壓力下進(jìn)行縮聚反應(yīng)制得含有pps樹(shù)脂粗產(chǎn)物的混合物。生產(chǎn)中經(jīng)脫水、 分離、洗滌等操作結(jié)束后，得脫水液36kg、洗滌液115kg、濾液56kg,對(duì)上
述三種液體的處理方法如下
1、 脫水液含水32.8%，進(jìn)入精餾塔相應(yīng)塔板，減壓精餾；
2、 洗滌液進(jìn)入三效蒸發(fā)器的一效蒸發(fā)，經(jīng)第一效除去部分水后進(jìn)入二效蒸 發(fā)， 一效蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)入第二效作為熱源；
3、 第一效產(chǎn)生的蒸汽在第二效中冷凝后進(jìn)入緩沖罐，得冷凝液44.4kg;
4、 測(cè)得二效蒸發(fā)內(nèi)液體含水量在10%時(shí)將液體導(dǎo)入離心機(jī)分離得固體18. 8 kg， 二效蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)入第三效作為熱源，經(jīng)冷凝后得冷凝液30. 7 kg進(jìn)入 緩沖罐；
5、 濾液直接進(jìn)入第三效與第二效產(chǎn)生的液體混合進(jìn)行蒸發(fā)，經(jīng)濃縮的液體 進(jìn)入離心機(jī)進(jìn)行分離，得固體6kg，離心后的液體返回第三效蒸發(fā)，所得蒸汽 經(jīng)冷凝后得69. 9 kg進(jìn)入緩沖罐；
6、 上述第4、 5步驟中所得固體經(jīng)適量洗水浸泡后經(jīng)一次過(guò)濾分離少量低 聚物得0.33kg， 一次濾液經(jīng)水蒸氣蒸發(fā)濃縮，氣相冷凝液作為洗水循環(huán)使用， 濃縮液經(jīng)過(guò)濾得氯化鈉19. 5 kg和二次濾液7. 32 kg，該二次濾液進(jìn)入三效蒸發(fā) 器的第二效，氯化鈉經(jīng)真空干燥處理后作為副產(chǎn)品；
7、 經(jīng)上述操作后，緩沖罐中共得到冷凝液約145 kg，回收得氯化鈉16.9 kg，回收率約96.3%，水蒸氣蒸發(fā)所得液體未進(jìn)行計(jì)量；8、將上述冷凝液經(jīng)塔徑150mm、理論板數(shù)19塊精餾塔連續(xù)減壓精餾，共得 水80 kg，水含量100%,畫(huà)P 96 kg，含量99. 36%。
權(quán)利要求
1、聚苯硫醚生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的工藝液體的處理方法，所述的工藝液體包括聚苯硫醚生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的脫水液、濾液和洗滌液，其特征在于(一)將脫水液直接進(jìn)入精餾塔進(jìn)行減壓精餾，收集溶劑；(二)將洗滌液進(jìn)入三效蒸發(fā)器進(jìn)行減壓蒸發(fā)第一效蒸發(fā)器產(chǎn)生的蒸汽作為第二效蒸發(fā)器的熱源，蒸汽冷凝后進(jìn)入緩沖罐內(nèi)，經(jīng)一效蒸發(fā)濃縮后的液體進(jìn)入第二效蒸發(fā)器；第二效蒸發(fā)器產(chǎn)生的蒸汽作為第三效蒸發(fā)器的熱源，蒸汽冷凝后同樣進(jìn)入緩沖罐內(nèi)，經(jīng)二效蒸發(fā)濃縮后的液體被導(dǎo)出第二效蒸發(fā)器后進(jìn)行離心分離，分離出的液體進(jìn)入第三效蒸發(fā)器；第三效蒸發(fā)器產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)冷凝后也進(jìn)入緩沖罐內(nèi)，經(jīng)三效蒸發(fā)濃縮后的液體也被導(dǎo)出、并進(jìn)入離心機(jī)進(jìn)行離心分離，分離出的液體返回到第三效蒸發(fā)器；所述的濾液則直接進(jìn)入第三效蒸發(fā)器進(jìn)行蒸發(fā)；(三)將上述緩沖罐內(nèi)積聚的冷凝液送入精餾塔進(jìn)行減壓精餾，塔項(xiàng)收集低沸點(diǎn)組分——水，塔釜收集高沸點(diǎn)組分——溶劑；至此完成所述工藝液體的處理過(guò)程。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝液體的處理方法，其特征在于二效蒸發(fā)濃 縮后的液體被導(dǎo)出并經(jīng)過(guò)離心分離后會(huì)得到濾渣，將此濾渣用洗水浸泡后經(jīng)一 次過(guò)濾分離得少量低聚物， 一次過(guò)濾得到的一次濾液經(jīng)水蒸汽蒸發(fā)濃縮，蒸發(fā) 過(guò)程中得到的氣相冷凝液作為洗水循環(huán)使用，蒸發(fā)后得到的濃縮液經(jīng)二次過(guò)濾 得氯化鈉和二次濾液，二次濾液返回進(jìn)入第二效蒸發(fā)器；氯化鈉經(jīng)真空干燥處 理后作為副產(chǎn)品，干燥過(guò)程所得的蒸汽經(jīng)冷凝后也進(jìn)入緩沖罐。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝液體的處理方法，其特征在于當(dāng)?shù)诙д舭l(fā)器內(nèi)液體中水的含量為5%~10%時(shí)，將第二效蒸發(fā)器內(nèi)的液體導(dǎo)出并進(jìn)行離 心分離。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝液體的處理方法，其特征在于三效蒸發(fā)濃 縮后的液體被導(dǎo)出并經(jīng)過(guò)離心分離后也會(huì)得到濾渣，將此濾渣用洗水浸泡后經(jīng) 一次過(guò)濾分離得少量低聚物， 一次過(guò)濾得到的一次濾液經(jīng)水蒸汽蒸發(fā)濃縮，蒸 發(fā)過(guò)程中得到的氣相冷凝液作為洗水循環(huán)使用，蒸發(fā)后得到的濃縮液經(jīng)二次過(guò) 濾得氯化鈉和二次濾液，該二次濾液也返回進(jìn)入第二效蒸發(fā)器，該氯化鈉經(jīng)真 空干燥處理后作為副產(chǎn)品，該干燥過(guò)程所得的蒸汽經(jīng)冷凝后也進(jìn)入緩沖罐。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝液體的處理方法，其特征在于將一效蒸發(fā) 濃縮后的液體導(dǎo)出第一效蒸發(fā)器，并在該濃縮后的液體中加入可溶性碳酸鹽并 進(jìn)行沉淀，然后離心分離，離心得到的液體送入第二效蒸發(fā)器，對(duì)離心后得到 的固體沉淀物則進(jìn)行催化劑回收。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種分離效率高、能耗小成本低、能連續(xù)化進(jìn)行的聚苯硫醚生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的工藝液體的處理方法，(一)將脫水液直接進(jìn)入精餾塔進(jìn)行減壓精餾，收集溶劑；(二)將洗滌液進(jìn)入三效蒸發(fā)器進(jìn)行減壓蒸發(fā)，各效蒸發(fā)器得到的冷凝液收集到緩沖罐內(nèi)，其中經(jīng)二效蒸發(fā)濃縮后的液體被導(dǎo)出進(jìn)行離心分離，分離出的液體進(jìn)入第三效蒸發(fā)器；經(jīng)三效蒸發(fā)濃縮后的液體也被導(dǎo)出進(jìn)行離心分離，分離出的液體返回到第三效蒸發(fā)器；所述的濾液則直接進(jìn)入第三效蒸發(fā)器進(jìn)行蒸發(fā)；(三)將上述緩沖罐內(nèi)積聚的冷凝液送入精餾塔進(jìn)行減壓精餾，塔項(xiàng)收集低沸點(diǎn)組分——水，塔釜收集高沸點(diǎn)組分——溶劑；至此完成所述工藝液體的處理過(guò)程。
文檔編號(hào)C08L81/00GK101429288SQ20081017719
公開(kāi)日2009年5月13日 申請(qǐng)日期2008年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月9日
發(fā)明者元 丁, 航 尹, 張建新, 胡曉霞, 松 陳 申請(qǐng)人:江蘇新中投資有限公司