[发明专利]一种零排放连续回收尼龙6聚合生产过程中己内酰胺的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种己内酰胺的回收方法，本发明尤其是涉及一种零排放连续回收尼龙6聚合生产过程中己内酰胺的方法。

背景技术

目前，要制备高品质尼龙6主要采用水解聚合方法，由于己内酰胺的水解聚合为可逆反应，所以聚合过程中无法实现己内酰胺的100%转化，未完全参与反应的量约为10%，其中包含己内酰胺单体及低聚物，该部分的物质若掺杂在切片中会严重影响产品品质，所以需要用高温水将其萃取掉，萃取所得含单水进行回收利用。

目前，国内、国外回收单体水主要包含两种，第一种：采用三效浓缩后进入蒸馏釜进行进一步浓缩，由于含单水中含有大量低聚物，该物质对温度变化异常敏感极易结晶析出，从而堵塞管道或者反应釜。行业中普遍采用过滤除低聚物排渣，间歇蒸馏的操作方法，即蒸馏釜中的浓缩液用泵强制循环，不断过滤残渣，待浓缩液达到所需浓度即排空蒸馏釜，每次对蒸馏釜用热水清洗，清洗水及残渣需后道再处理。该工艺会造成资源的巨大浪费，也很难满足大产能的生产要求。第二种：经浓缩后的己内酰胺浓缩液经磷酸及水在解聚釜中进行间歇解聚反应，该工艺对设备腐蚀强，回收成本高，同时会对环境造成第二次污染。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种可以实现无渣回收及连续回收并能满足大产能生产过程中己内酰胺回收的一种零排放回收尼龙6聚合生产过程中己内酰胺的方法。

按照本发明提供的技术方案，所述一种零排放连续回收尼龙6聚合生产过程中己内酰胺的方法包括以下步骤：

a、将尼龙6切片从萃取塔的顶部输入并从萃取塔的底部输出，将温度为95~130℃的热水从萃取塔的底部泵入并使其从萃取塔的顶部溢出，通过热水与尼龙6切片对流的方式将尼龙6切片中的己内酰胺与低聚物萃取至水中，从萃取塔的顶部溢出的溢流水被集中收集至单回水箱；

b、在单回水箱中加入含单水中所含己内酰胺质量0.8~3.2倍的新鲜己内酰胺；

c、将单回水箱中的含单水经过滤后被输送至Ⅰ效蒸发塔进行浓缩，由Ⅰ效再沸器给Ⅰ效蒸发塔提供热源，Ⅰ效蒸发塔的操作压力控制在0.02~0.08Mpa，Ⅰ效蒸发塔顶部蒸汽由蒸发冷凝器冷凝后回收至新水水箱；经Ⅰ效蒸发塔浓缩处理后的第一道含单水被输送至Ⅱ效蒸发塔进行再一次浓缩，由Ⅱ效再沸器给Ⅱ效蒸发塔提供热源，Ⅱ效蒸发塔顶部蒸汽给Ⅰ效再沸器提供热源，Ⅰ效再沸器冷凝水回收至新水水箱；经Ⅱ效蒸发塔浓缩处理后的第二道含单水被输送至Ⅲ效蒸发塔进行进一步浓缩，Ⅲ效再沸器给Ⅲ效蒸发塔提供热源，由5~10bar的水蒸汽给Ⅲ效再沸器提供热源，Ⅲ效蒸发塔顶部蒸汽为Ⅱ效再沸器提供热源，Ⅱ效再沸器冷凝水回收至新水水箱供萃取塔萃取用，使得经过Ⅲ效蒸发塔浓缩处理后的第三道含单水中己内酰胺的质量含量为50%~75%；

d、经过Ⅲ效蒸发塔浓缩处理后的第三道含单水被输送至蒸馏釜中再进一步浓缩，蒸馏釜采用5~10bar的水蒸汽进行加热，使得经过蒸馏釜浓缩处理后的含单水中己内酰胺的质量含量为65%~90%；

e、从蒸馏釜中流出的含单水被增压至2.4~3Mpa并与新鲜己内酰胺、PTA一起预热至160~200℃后被输送至裂解釜内进行预前聚反应，所加入的新鲜己内酰胺是含单水质量的1.2~3.2倍，所加入的PTA质量是所加入的新鲜己内酰胺质量的0.5‰~2‰，裂解釜的压力控制在2.2~2.8Mpa，裂解釜的温度控制在265~285℃，预前聚反应时间控制在1~5小时；

f、预前聚反应后的含单水被输送至前聚反应器中进行前聚加压反应，前聚反应器的温度控制在260~280℃，前聚反应器的压力控制在1.5~3bar，前聚加压反应时间控制在2.5~6小时；

g、经过前聚加压反应的含单水被输送至后聚合管中进行后聚反应，后聚反应的温度控制在240~275℃，后聚反应的压力控制在-20kpa~40kpa，后聚反应时间控制在12~20小时；

h、经过后聚反应的熔融聚合物经过3~15℃的冷冻水冷却成型，成型后用滚刀切成大小均匀的切片。

本发明具有以下优点：

1、本发明利用化学中相似相容原理，新鲜己内酰胺与回收浓缩液中低聚物具有很好的相溶性，通过在浓缩液中添加适当比例新鲜己内酰胺，增溶低聚物降低其对温差变化的敏感性；本发明实现了由不断排渣、排废的己内酰胺回收工艺转变成无需排渣、排废的回收工艺，实现了己内酰胺的全回收；

2、本发明能够使间歇回收己内酰胺的工艺转变成连续回收的工艺，突破了大产能尼龙6聚合生产中回收己内酰胺难的技术瓶颈；