本發(fā)明涉及消光錦綸6制備，尤其涉及一種回收己內(nèi)酰胺單體連續(xù)生產(chǎn)消光錦綸6的方法。

背景技術(shù)：

1、己內(nèi)酰胺是合成化學(xué)纖維錦綸6的重要原料，由于錦綸6高分子聚合物擁有獨(dú)特的優(yōu)良性質(zhì)，比如：電絕緣性、耐酸堿腐蝕性、機(jī)械強(qiáng)度和抗沖強(qiáng)度出色、堅(jiān)韌性和耐磨性優(yōu)秀等等，被廣泛應(yīng)用于民用絲、工業(yè)絲、工程塑料級(jí)和復(fù)合材料等領(lǐng)域。

2、在連續(xù)合成錦綸6高分子聚合物過(guò)程中，依據(jù)反應(yīng)機(jī)理己內(nèi)酰胺單體需要經(jīng)歷水解開環(huán)、加成、縮聚等步驟，達(dá)到化學(xué)反應(yīng)平衡時(shí)，由于整個(gè)反應(yīng)過(guò)程是可逆的，己內(nèi)酰胺的轉(zhuǎn)化率為90％左右，因此，最終高分子聚合物中會(huì)殘余10％左右的單體和低聚物。為除去切片中的低分子物,通常采用了萃取塔用熱水逆流萃取的方式給以脫除，從而產(chǎn)生了大量的含己內(nèi)酰胺單體的萃取水溶液。這些單體萃取水溶液如果不加以利用不僅會(huì)給環(huán)境帶來(lái)極大危害，還會(huì)給下游的加工過(guò)程和產(chǎn)品質(zhì)量帶來(lái)嚴(yán)重影響。

3、在工業(yè)生產(chǎn)中，為了回收重復(fù)利用萃取水溶液中的己內(nèi)酰胺單體，首先，通常先將萃取水進(jìn)行物理過(guò)濾或沉降，脫除掉萃取水中大部分的固體懸浮物，再進(jìn)行化學(xué)吸附或離子交換脫除掉少量的有機(jī)與無(wú)機(jī)基團(tuán)或帶電離子從而達(dá)到凈化目的；其次，凈化后的萃取水溶液進(jìn)行提濃，主要方法有低濃度提濃采用膜滲透技術(shù)，高濃度提濃通常采用多效降膜蒸發(fā)或mvr降膜蒸發(fā)，將萃取水溶液濃度提濃到后端工藝所需要的不同濃度；最后，高濃度己內(nèi)酰胺單體濃縮液利用方式有以下幾種：(1)直接回用到聚合工段進(jìn)行水解聚合；(2)在解聚釜內(nèi)通入過(guò)熱蒸汽解聚分離齊聚物，再濃縮、精餾最后得到己內(nèi)酰胺單體，然后再去聚合；(3)將單體濃縮液輸送到高壓解聚釜內(nèi)進(jìn)行低聚物解聚，從而獲得低分子物的濃縮液，再去聚合。

4、現(xiàn)有回收己內(nèi)酰胺單體合成錦綸6高分子聚合物工藝流程中存在的問(wèn)題主要有：(1)含己內(nèi)酰胺單體的萃取水溶液凈化流程不完善，有的生產(chǎn)中只對(duì)萃取水溶液進(jìn)行簡(jiǎn)單兩道物理過(guò)濾除雜，無(wú)法有效脫除水溶液中細(xì)微的固體懸浮物和其他帶電基團(tuán)或離子；有的生產(chǎn)中對(duì)萃取水溶液進(jìn)行一道物理過(guò)濾，再進(jìn)行陰離子和陽(yáng)離子交換，這樣會(huì)使陰陽(yáng)離子交換器的使用壽命極大降低，增加了回收利用成本；(2)萃取水溶液蒸發(fā)提濃存在技術(shù)短板，比如：采用膜滲透技術(shù)無(wú)法到達(dá)較高的濃度，以及采用多效蒸發(fā)運(yùn)行成本較高等問(wèn)題；(3)對(duì)于單體濃縮液直接進(jìn)入聚合進(jìn)行開環(huán)水解，會(huì)因濃縮液中存在的齊聚物導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量的嚴(yán)重下降；采用過(guò)熱蒸汽解聚齊聚物，再經(jīng)濃縮、精制等過(guò)程獲得單體，會(huì)因回收過(guò)程中產(chǎn)生大量的廢水、廢固，同時(shí)流程較長(zhǎng)投資與運(yùn)行成本較高等問(wèn)題。

5、因此，回收己內(nèi)酰胺單體合成尼龍6高分子聚合物的過(guò)程中，必須充分考慮萃取水溶液的凈化處理過(guò)程，有效脫除萃取水中的雜質(zhì)，同時(shí)簡(jiǎn)化操作流程增加樹脂交換器的使用壽命，減少額外的能耗和水耗。另外，為了降低單體濃縮液中存在的齊聚物，縮短處理工藝流程，提高單體的回收率和聚合物產(chǎn)品的質(zhì)量，降低回收單體的生產(chǎn)成本和環(huán)境成本，需要對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)路線進(jìn)行大膽創(chuàng)新。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種回收己內(nèi)酰胺單體連續(xù)生產(chǎn)消光錦綸6的方法。本發(fā)明具體提供了一種將含己內(nèi)酰胺水溶液經(jīng)純化、提濃、解聚和聚合等過(guò)程全回用己內(nèi)酰胺單體連續(xù)大容量生產(chǎn)高品質(zhì)消光錦綸6的方法，不僅解決了萃取水溶液凈化處理過(guò)程脫除雜質(zhì)等問(wèn)題，同時(shí)，還創(chuàng)新了己內(nèi)酰胺單體全回用生產(chǎn)高品質(zhì)消光錦綸6的工藝路線，達(dá)到了節(jié)能降耗、減少?gòu)U物排放、降低回收成本和環(huán)境成本。

2、本發(fā)明提供了一種回收己內(nèi)酰胺單體連續(xù)生產(chǎn)消光錦綸6的方法，所述方法包括以下步驟：

3、向待回收己內(nèi)酰胺單體水溶液中加入絮凝劑進(jìn)行物化處理，得到第一己內(nèi)酰胺單體水溶液；

4、將所述第一己內(nèi)酰胺單體水溶液進(jìn)行過(guò)濾處理和離子交換處理，得到第二己內(nèi)酰胺單體水溶液；

5、將所述第二己內(nèi)酰胺單體水溶液進(jìn)行蒸發(fā)提濃處理，得到第三己內(nèi)酰胺單體水溶液；

6、將所述第三己內(nèi)酰胺單體水溶液進(jìn)行齊聚物解聚處理，得到第四己內(nèi)酰胺單體水溶液；

7、將所述第四己內(nèi)酰胺單體水溶液、新鮮己內(nèi)酰胺單體和消光劑進(jìn)行混合和預(yù)熱，后進(jìn)行聚合反應(yīng)，得到消光錦綸6。

8、進(jìn)一步地，所述方法還包括以下步驟：

9、收集水洗切片脫單后產(chǎn)生的萃取水以及其他含有己內(nèi)酰胺單體的水溶液，得到待回收己內(nèi)酰胺單體水溶液；

10、其中，以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，所述萃取水中己內(nèi)酰胺單體的濃度為6～11％；

11、以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，所述其他含有己內(nèi)酰胺單體的水溶液中己內(nèi)酰胺單體的濃度為0.6～3.5％；

12、所述水洗切片脫單后產(chǎn)生的萃取水是指切片在水中浸泡將切片中單體萃取到水形成的萃取水溶液；所述其他工藝包括絲條切粒、切片干燥和陰陽(yáng)樹脂純化。

13、進(jìn)一步地，以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，所述第一己內(nèi)酰胺單體水溶液中己內(nèi)酰胺單體的濃度為5～10％；所述絮凝劑為陽(yáng)離子聚丙稀酰胺類絮凝劑水溶液，所述陽(yáng)離子聚丙稀酰胺類絮凝劑水溶液的重量百分?jǐn)?shù)濃度為1～5％；所述陽(yáng)離子聚丙稀酰胺類絮凝劑水溶液的加入重量占所述待回收己內(nèi)酰胺單體水溶液重量的0.01～0.05％。

14、進(jìn)一步地，過(guò)濾處理前，己內(nèi)酰胺單體水溶液的濁度值1.0～1.5ntu；過(guò)濾處理后，己內(nèi)酰胺單體水溶液的濁度值的濁度值0.1～0.5ntu；

15、所述過(guò)濾處理采用多介質(zhì)床過(guò)濾器，所述多介質(zhì)床過(guò)濾器從上至下依次包括第一濾料層、第二濾料層、第三濾料層和第四濾料層，所述第一濾料層中濾料的性質(zhì)參數(shù)包括：活性炭，高度800mm，粒徑3.5～4.5mm；所述第二濾料層中濾料的性質(zhì)參數(shù)包括：pp塑料，高度800mm，粒徑2.5～3.5mm；所述第三濾料層中濾料的性質(zhì)參數(shù)包括：石英砂，高度800mm，粒徑0.7～1.25mm；

16、所述多介質(zhì)床過(guò)濾器的工作條件參數(shù)包括：溫度75～95℃、壓力3.5～5.5bar，再生條件：出水濁度大于0.5ntu或過(guò)濾器前后壓差大于0.5bar。

17、進(jìn)一步地，離子交換處理前，己內(nèi)酰胺單體水溶液的電導(dǎo)率值≥50μs/cm；離子交換處理后，己內(nèi)酰胺單體水溶液的電導(dǎo)率值≤10μs/cm；

18、所述離子交換處理采用含有陰離子樹脂和陽(yáng)離子樹脂的混床離子交換器，所述陰離子樹脂在混床離子交換器中的填充量為容器體積的30～50％，所述陽(yáng)離子樹脂在混床離子交換器中的填充量為容器體積的20～40％，己內(nèi)酰胺單體水溶液在該混床的流速為3～6bv/h；

19、所述離子交換處理的工作條件參數(shù)包括：溫度80～100℃、壓力3～5bar，再生條件：出水電導(dǎo)率大于10μs/cm或樹脂交換床前后壓差大于0.5bar。

20、進(jìn)一步地，所述蒸發(fā)提濃處理包括依次采用一級(jí)降膜蒸發(fā)器、二級(jí)降膜蒸發(fā)器和三級(jí)降膜蒸發(fā)器進(jìn)行逐步蒸發(fā)提濃；

21、所述一級(jí)降膜蒸發(fā)器的工作條件參數(shù)包括：己內(nèi)酰胺單體水溶液重量百分?jǐn)?shù)濃度為15～25％、溫度為120～130℃、壓力為2.0～3.0bar；

22、所述二級(jí)降膜蒸發(fā)器的工作條件參數(shù)包括：己內(nèi)酰胺單體水溶液重量百分?jǐn)?shù)濃度為45～55％、溫度為110～120℃、壓力為1.0～2.0bar；

23、所述三級(jí)降膜蒸發(fā)器的工作條件參數(shù)包括：己內(nèi)酰胺單體水溶液重量百分?jǐn)?shù)濃度為65～85％、溫度為125～135℃、壓力為2.0～3.0bar。

24、進(jìn)一步地，所述齊聚物解聚處理的工作條件參數(shù)包括：操作溫度為240～260℃、操作壓力為20～30bar。

25、進(jìn)一步地，所述新鮮己內(nèi)酰胺單體重量占所述第四己內(nèi)酰胺單體水溶液中己內(nèi)酰胺單體重量的20～80％；所述消光劑重量占所述新鮮己內(nèi)酰胺單體重量和所述第四己內(nèi)酰胺單體水溶液中己內(nèi)酰胺單體重量之和的0.25～1.6％；

26、所述消光劑為二氧化鈦和硅烷類化合物中的至少一種。

27、進(jìn)一步地，進(jìn)行聚合反應(yīng)前的所述預(yù)熱的溫度為150～180℃，所述聚合反應(yīng)的工作條件參數(shù)包括：前聚合溫度240～260℃、壓力0.10～0.15mpa、停留時(shí)4～8小時(shí)，后聚合溫度245～270℃、壓力-0.05～0.05mpa、停留時(shí)12～18小時(shí)。

28、本發(fā)明實(shí)施例提供的上述技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比至少具有如下優(yōu)點(diǎn)：

29、本發(fā)明實(shí)施例提供了一種回收己內(nèi)酰胺單體連續(xù)生產(chǎn)消光錦綸6的方法，具體為一種將含己內(nèi)酰胺水溶液經(jīng)純化、提濃、解聚和聚合等過(guò)程全回用己內(nèi)酰胺單體連續(xù)大容量合成高品質(zhì)消光錦綸6的方法，通過(guò)本發(fā)明將含己內(nèi)酰胺水溶液經(jīng)純化、提濃、解聚和聚合等過(guò)程全回用己內(nèi)酰胺單體連續(xù)大容量生產(chǎn)高品質(zhì)消光錦綸6的方法，縮短了己內(nèi)酰胺單體從回收到聚合的工藝流程，創(chuàng)新了己內(nèi)酰胺單體全回用生產(chǎn)高品質(zhì)消光錦綸6的工藝路線，提高了己內(nèi)酰胺單體的回收率和成品質(zhì)量，拓寬了回收生產(chǎn)線的產(chǎn)品類型。同時(shí)，此工藝方法達(dá)到了節(jié)能降耗、廢物減排，以及流程操作與控制的自動(dòng)化。具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明的顯著特點(diǎn)在于：

30、(1)有效延長(zhǎng)深層過(guò)濾器的使用周期、減少清洗頻次，相同產(chǎn)能條件下，過(guò)濾單元的使用周期延長(zhǎng)5倍以上；

31、(2)明顯提高了陰陽(yáng)離子交換樹脂的交換倍率，單周期交換倍率提高了2.5倍以上，樹脂壽命提高1.5倍以上；

32、(3)有效解決了單體水溶液蒸發(fā)提濃中的技術(shù)短板，采用mvr蒸發(fā)及分割室降膜蒸發(fā)器設(shè)備，達(dá)到了節(jié)能降耗、節(jié)省運(yùn)行成本的目的；

33、(4)采用高壓解聚釜解聚齊聚物不僅提高了單體的回收率和聚合物產(chǎn)品的質(zhì)量，還縮短了處理工藝流程，降低了回收單體的生產(chǎn)成本和環(huán)境成本；

34、(5)采用集成自動(dòng)控制系統(tǒng)，其中過(guò)濾系統(tǒng)依據(jù)在線濁度儀判斷是否反洗再生，陰陽(yáng)離子交換系統(tǒng)依據(jù)出水的電導(dǎo)率判斷是否需要酸堿再生，在線濃度儀檢測(cè)自動(dòng)控制出料濃度，減少人為誤操作，最大程度實(shí)現(xiàn)了整體布局、統(tǒng)一管理、自動(dòng)集中控制。