一種聚苯硫醚樹脂生產(chǎn)工藝中溶劑nmp的回收方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及有機(jī)溶劑回收技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種聚苯硫醚樹脂生產(chǎn)工藝中溶劑NMP的回收方法。
【背景技術(shù)】
[0002]采用硫化鈉(Na2S.H2O)與對(duì)二氯苯(P-DCB)為原料，在堿金屬和鋰鹽助劑作用下縮聚生產(chǎn)聚苯硫醚(PPS)樹脂的工藝過(guò)程中，在聚合階段需要堿金屬和鋰鹽的NMP (N-甲基吡咯烷酮)溶液完成催化，與其它原料的成本相比，NMP鋰鹽溶劑占有相當(dāng)?shù)膬r(jià)格比重，但在PPS的生產(chǎn)過(guò)程中溶劑NMP和助劑在理論上是不消耗的，因此，能否以較高的回收率回收溶劑NMP和助劑是能否降低PPS生產(chǎn)成本的關(guān)鍵。
[0003]在聚合反應(yīng)完成后，NMP的60~70%可通過(guò)常規(guī)的方法予以回收，但余下的25~30%與助劑結(jié)合在一起留在了殘留物中，極難分離，因此，傳統(tǒng)的工業(yè)化方法只能回收60-70%的NMP，甚至更低。
[0004]在美國(guó)專利US5711873中介紹了一種聚苯硫醚樹脂生產(chǎn)的助劑的回收技術(shù)，該技術(shù)采用低沸點(diǎn)溶劑作為反應(yīng)體系的稀釋劑，雖然在反應(yīng)體系中加入低沸點(diǎn)有機(jī)溶劑有助于反應(yīng)混合物的過(guò)濾，以及低沸點(diǎn)溶劑也容易回收和提純，但是，對(duì)聚合反應(yīng)釜的材質(zhì)的要求較高，如果在反應(yīng)體系的后期加入，會(huì)增高反應(yīng)釜的壓力，同時(shí)還需時(shí)刻注意反應(yīng)釜是否超過(guò)設(shè)計(jì)承受壓力，以免不小心造成嚴(yán)重的事故，并且耗時(shí)耗力，會(huì)增加10~20%的生產(chǎn)成本。
[0005]在美國(guó)專利US6437024中介紹了采用甲醇來(lái)作為萃取聚苯硫醚樹脂中低聚物、環(huán)狀化合物、NMP溶劑和副產(chǎn)物堿金屬鹵化物的萃取劑，其中該副產(chǎn)物應(yīng)該是氯化鋰，它是采用硫化鋰為聚苯硫醚樹脂合成的原材料。
[0006]在中國(guó)專利CN001161423介紹了一種聚苯硫醚生產(chǎn)中溶劑及助溶劑回收技術(shù)，該技術(shù)采用碳酸鹽來(lái)回收所謂的催化劑，其催化劑回收非常低，一般在5~10%wt之間，而且回收回來(lái)的助劑根本不能再利用。
[0007]由于傳統(tǒng)生產(chǎn)聚苯硫醚工藝中溶劑NMP損失嚴(yán)重，國(guó)內(nèi)外大多數(shù)企業(yè)生產(chǎn)聚苯硫醚的溶劑NMP的回收率最好能達(dá)到60%左右，甚至有些企業(yè)由于裝置、設(shè)備技術(shù)等原因NMP回收率更低，由于NMP市場(chǎng)價(jià)格比較昂貴(目前國(guó)內(nèi)售價(jià)2萬(wàn)多元/噸)，因此導(dǎo)致生產(chǎn)PPS的成本翻倍上漲，而這是多數(shù)企業(yè)面臨的嚴(yán)峻現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種簡(jiǎn)單、高效的聚苯硫醚樹脂生產(chǎn)工藝中溶劑NMP的回收方法。
[0009]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明所述的一種聚苯硫醚樹脂生產(chǎn)工藝中溶劑NMP的回收方法，包括以下步驟:
⑴用臥螺沉降卸料離心機(jī)將聚苯硫醚聚合反應(yīng)完成后的混合物進(jìn)行固液分離，分別得到含有5~10%低聚物的聚苯硫醚樹脂產(chǎn)品和副產(chǎn)物鹽、大部分溶劑NMP溶液； ⑵將所述步驟⑴所得的溶劑NMP溶液通過(guò)板框壓濾機(jī)去除少量低聚物，再經(jīng)過(guò)膜過(guò)濾器進(jìn)一步凈化提純，回收得到純度98.5-99.8%的溶劑NMP溶液；
⑶將所述含有5~10%低聚物的聚苯硫醚樹脂產(chǎn)品和副產(chǎn)物鹽加入到浸取器中，并用4倍于粗產(chǎn)品質(zhì)量的去離子水逆向浸泡、漂洗去除粗產(chǎn)品中的低聚物，分別得到聚苯硫醚樹脂和副產(chǎn)物鹽及漂洗液；
⑷將所述聚苯硫醚樹脂和副產(chǎn)物鹽輸入至180目不銹鋼二合一過(guò)濾器中，用去離子水洗滌后進(jìn)行固液第二級(jí)分離，去除聚苯硫醚產(chǎn)品中的副產(chǎn)物鹽，分別得到清洗液和濕的聚苯硫醚產(chǎn)品；所述濕的聚苯硫醚產(chǎn)品經(jīng)真空干燥得到合格的聚苯硫醚樹脂產(chǎn)品；
(5)將所述步驟⑶所得的漂洗液和所述步驟⑷所得的清洗液經(jīng)減壓蒸餾分離出去離子水，分別得到溶劑NMP的鹽溶液以及滯留在減壓分離器底部的含有助溶劑和副產(chǎn)物鹽以及少量NMP的粘稠物；
(6)所述溶劑NMP的鹽溶液通過(guò)過(guò)濾去除鹽，回收得到純度6~10%的溶劑NMP溶液，該溶劑NMP溶液經(jīng)過(guò)冷卻變成含有NMP的混和液體；所述混和液體輸入至液體儲(chǔ)罐；
⑴所述含有助溶劑和副產(chǎn)物鹽以及少量NMP的粘稠物用單螺桿輸送機(jī)輸入至耙式真空干燥機(jī)進(jìn)一步蒸發(fā)出其中的溶劑NMP，該溶劑NMP經(jīng)過(guò)冷卻器冷卻回收得到純度2~4%的溶劑NMP。
[0010]所述步驟⑴中固液分離的條件是指所述混合物溫度為100~150°C，離心機(jī)主轉(zhuǎn)速為 3000~3500r/min，分離時(shí)間為 1~1.5h。
[0011]所述步驟⑵中膜過(guò)濾器是指300~350目的膜過(guò)濾器。
[0012]所述步驟⑶中去離子水的溫度為90~95°C。
[0013]所述步驟⑷中真空干燥的條件是指干燥機(jī)操作壓力為-0.096~0MPa、加熱蒸汽夾套操作壓力(0.07MPa、裝料量不得超過(guò)總?cè)莘e的50%、物料干燥時(shí)間< 2.5h。
[0014]所述步驟(5)中減壓蒸餾分離的條件是指減壓蒸餾塔進(jìn)料量1600~1640kg/h ;塔頂采出量1060~1100kg/h ;塔頂溫度75~85°C，塔頂壓力250~350mmHg ;塔釜溫度160~170°C，塔釜壓力410~420mmHg ;塔頂塔釜的壓差為12~16KPa。
[0015]所述步驟(6)和所述步驟(7)中冷卻溫度是指冷卻循環(huán)水的溫度為40~50°C。
[0016]所述步驟(7)中耙式真空干燥機(jī)的干燥條件是指真空度為-0.05- -0.08MPa，干燥溫度為 180~200°C。
[0017]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、本發(fā)明采用臥螺卸料沉降離心機(jī)來(lái)解決聚合反應(yīng)完成后，反應(yīng)混合物(少量低聚物的聚苯硫醚樹脂產(chǎn)品、副產(chǎn)物鹽和大部分NMP)進(jìn)行第一級(jí)固液分離時(shí)采用常規(guī)過(guò)濾器極易堵死過(guò)濾網(wǎng)，并且耗時(shí)耗能帶來(lái)高成本的問(wèn)題。
[0018]2、本發(fā)明采用浸取器反向漂洗，可有效去除少量影響PPS樹脂質(zhì)量的低聚物。
[0019]3、本發(fā)明采用真空耙式干燥機(jī)解決粘稠物和鹽中NMP難分離回收的問(wèn)題。
[0020]4、本發(fā)明在回收溶劑時(shí)，增加了臥螺卸料沉降離心機(jī)、浸取器和耙式干燥機(jī)工藝設(shè)備，提高溶劑的回收率，降低回收溶劑時(shí)的能耗，大大降低了成本。
[0021]5、本發(fā)明方法簡(jiǎn)便、可靠，對(duì)設(shè)備及生產(chǎn)環(huán)境條件要求低。
[0022]6、采用本發(fā)明方法回收得到的溶劑NMP可達(dá)到95%以上，純度可達(dá)99.8%以上，可循環(huán)使用，不但節(jié)約了原料成本，而且降低了 PPS的生產(chǎn)成本15%以上。與現(xiàn)有技術(shù)相比，可提高溶劑回收率30%左右，溶劑NMP純度可達(dá)99.6%以上。
【具體實(shí)施方式】
[0023]實(shí)施例1 一種聚苯硫醚樹脂生產(chǎn)工藝中溶劑NMP的回收方法，包括以下步驟: ⑴用臥螺沉降卸料離心機(jī)將聚苯硫醚聚合反應(yīng)完成后的混合物進(jìn)行固液分離，分別得到含有5~10%低聚物的聚苯硫醚樹脂產(chǎn)品和副產(chǎn)物鹽、大部分溶劑NMP溶液。
[0024]其中:固液分離的條件是指所述混合物溫度為100~150°C，離心機(jī)主轉(zhuǎn)速為3000~3500r/min，分離時(shí)間為 1~1.5h。
[0025]⑵將步驟⑴所得的溶劑NMP溶液通過(guò)板框壓濾機(jī)去除少量低聚物，再經(jīng)過(guò)膜過(guò)濾器進(jìn)一步凈化提純，回收得到純度98.5-99.8%的溶劑NMP溶液。
[0026]其中:膜過(guò)濾器是指300~350目的膜過(guò)濾器。
[0027]⑶將含有5~10%低聚物的聚苯硫醚樹脂產(chǎn)品和副產(chǎn)物鹽加入到浸取器中，并用4倍于粗產(chǎn)品質(zhì)量的去離子水逆向浸泡、漂洗去除粗產(chǎn)品中的低聚物，分別得到聚苯硫醚樹脂和副產(chǎn)物鹽及漂洗液。
[0028]其中:去離子水的溫度為90~95°C。
[0029]⑷將聚苯硫醚樹脂和副產(chǎn)物鹽輸入至180目不銹鋼二合一過(guò)濾器中，用去離子水洗滌后進(jìn)行固液第二級(jí)分離，去除聚苯硫醚產(chǎn)品中的副產(chǎn)物鹽，分別得到清洗液和濕的聚苯硫醚產(chǎn)品；濕的聚苯硫醚產(chǎn)品經(jīng)真空干燥得到合格的聚苯硫醚樹脂產(chǎn)品。
[0030]其中:真空干燥的條件是指干燥機(jī)操作壓力為-0.096MPa、加熱蒸汽夾套操作壓力彡0.07MPa、裝料量不得超過(guò)總?cè)莘e的50%、物料干燥時(shí)間彡2.5h。
[0031](5)將步驟⑶所得的漂洗液和步驟⑷所得的清洗液經(jīng)減壓蒸餾分離出去離子水，分別得到溶劑NMP的鹽溶液以及滯留在減壓分離器底部的含有助溶劑和副產(chǎn)物鹽以及少量NMP的粘稠物。
[0032]其中:減壓蒸餾分離的條件是指減壓蒸餾塔進(jìn)料量1600kg/h;塔頂采出量1060kg/h ;塔頂溫度75°C，塔頂壓力250mmHg ;塔釜溫度160°C，塔釜壓力410mmHg ;塔頂塔釜的壓差為12KPa。
[0033](6)溶劑NMP的鹽溶液通過(guò)過(guò)濾去除鹽，回收得到純度6~10%的溶劑NMP溶液，該溶劑NMP溶液經(jīng)過(guò)冷卻變成含有NMP的混和液體；混和液體輸入至液體儲(chǔ)罐。
[0034]其中:冷卻溫度是指冷卻循環(huán)水的溫度為40°C。
[0035](7)含有助溶劑和副產(chǎn)物鹽以及少量NMP的粘稠物用單螺桿輸送機(jī)輸入至耙式真空干燥機(jī)進(jìn)一步蒸發(fā)出其中的溶劑NMP，該溶劑NMP經(jīng)過(guò)冷卻器冷卻回收得到純度2~4%的溶劑NMP。
[0036]其中:耙式真空干燥機(jī)的干燥條件是指真空度為-0.05—0.08MPa，干燥溫度為180-2000C。冷卻溫度是指冷卻循環(huán)水的溫度為40°C。
[0037]實(shí)施例2 —種聚苯硫醚樹脂生產(chǎn)工藝中溶劑NMP的回收方法，包括以下步驟: ⑴用臥螺沉降卸料離心機(jī)將聚苯硫醚聚合反應(yīng)完成后的混合物進(jìn)行固液分離，分別得到含有5~10%低聚物的聚苯硫醚樹脂產(chǎn)品和副產(chǎn)物鹽、大部分溶劑NMP溶液。
[0038]其中:固液分離的條件是指所述混合