[實用新型]用于生產尼龍鹽溶液的工藝裝置

有效

• 申請號: 201420173990.4
• 申請日: 2014-04-10
• 公開（公告）號: CN203829988U
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: 羅伯特·J·韋爾奇
• 申請（專利權）人: 英威達科技公司
• 主分類號: B01J4/00
• 分類號: B01J4/00;B01J19/18;C08G69/28
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;劉華聯

關聯申請的交叉引用

本申請要求享有于2013年12月17日提交的美國申請61/916,974的優先權，所述申請的全部內容和公開結合于本文中。?

技術領域

本實用新型涉及用于生產尼龍鹽溶液的工藝裝置，特別涉及包括失重式進料器和用于生產富含二羧酸的部分平衡酸溶液的直插式分散器的系統。?

背景技術

聚酰胺通常用于紡織品、服裝、包裝、輪胎增強、毛毯、用于汽車的成型部件的工程熱塑性塑料、電氣設備、運動裝備，以及廣泛的工業應用。尼龍是一種高性能材料，其可用于要求超強耐久性、耐熱性和韌性的塑料和纖維應用中。被稱為尼龍的脂肪族聚酰胺可從二羧酸和二胺的鹽溶液來生產得到。蒸發所述鹽溶液，然后將其加熱以引發聚合。這個生產工藝中的一個挑戰是保證在最終的聚酰胺中，二羧酸和二胺的摩爾平衡一致。例如，當從己二酸(adipic?acid,AA)和己二胺(hexamethylene?diamine,HMD)來生產尼龍6,6時，不一致的摩爾平衡會不利地降低分子量并可能會影響尼龍的染色性能。使用批次鹽法實現了摩爾平衡，但是批次法不適用于大型工業生產。此外，通過多個反應器在連續模式下實現了摩爾平衡，在鹽生產期間，每個反應器帶有獨立的二胺進料裝置。?

美國專利公開2010/0168375教導了制備二胺和二酸的鹽溶液，更具體地，教導了制備了一種己二酸己二銨鹽的濃溶液，其是用于生產聚酰胺的有用的起始原料，更具體地，其是生產PA66的有用的起始原料。所述鹽溶液是通過混合二酸和二酸而制得，鹽的質量濃度為50％至80％，在第一步驟中，提供具有二酸/二胺摩爾比大于1.1的二酸和二胺的水溶液，以及在第二步驟中，通過添加二胺來調節二酸/二胺摩爾比到0.9-1.1的值，優選0.99-1.01的值，并且通過任選地向其中添加水來修正所述鹽的質量濃度。類似地，美國專利公開2012/0046439教導了用?兩種不同的二酸經多個步驟來制備鹽溶液。?

美國專利4442260教導了一種用于制造高濃度的尼龍鹽溶液的方法，其中，二胺以兩部分加入，一部分在將水從最大溶解度的溶液中蒸發的步驟之前加入，另一部分在在將水從最大溶解度的溶液中蒸發的步驟之后加入。?

美國專利4213884教導了通過將6-12個碳原子的烷基二羧酸與二胺反應來制造二羧酸和二胺的鹽的高濃度水溶液以及尼龍預縮合物的方法。將含有適量溶解過量的特殊二羧酸的低濃度的二羧酸和二胺的鹽的水溶液與熔化狀態下的特殊的二胺進行反應，所述特殊的熔化狀態下二胺與溶解的二羧酸的量相同，所述反應在超大氣壓的條件下進行，且將最終反應溫度保持在140℃到210℃之間。將得到的溶液用于制造尼龍。?

美國專利4131712教導了一種制造高分子量聚酰胺的方法，其中，以非化學計量比來分別制備富含二酸的組分和富含二胺的組分，在低于聚酰胺產品的熔化溫度下，優選低于200℃，熔化這些組分中的每一個；隨后在足夠高的溫度下將所述富含二酸的組分和富含二胺的組分以液體狀態接觸，以防止固化，并且以成比例的方式進行接觸，如此使得二酸和二胺的總量盡可能的為化學計量的，無論其是否結合。?

如美國專利5801278和5674974、WO99/61510和EP0411790的其他方法尋求制造無水尼龍鹽溶液。已經觀察到，復雜且耗時的方法可能降低生產速率并限制了其在尼龍鹽溶液的工業生產中的應用。例如，美國專利6995233描述了一種用于制造聚酰胺的連續方法。所述聚酰胺是從二酸和二胺而得到。所述方法包括連續混合富含胺端基的化合物和富含酸端基的化合物的操作，以及使用所述混合物的縮聚操作。該方法涉及此工藝的起始階段，在該起始階段期間，使用含有實質成化學計量比的單體的混合物的水溶液。構成前體的所述混合物可為無水或可含有高達10質量％的水。?

盡管在改進工藝以實現目標規格方面做出了努力，例如在尼龍鹽溶液中合適的pH值、摩爾平衡和/或鹽濃度方面，但仍然存在挑戰。尤其是二羧酸(更具體為己二酸)是一種具有可變顆粒尺寸的粉末，這導致容重的大的變化以及差的流動特性。使用二羧酸粉末引入了另一個變量，其使得在連續工藝中很難實現目標規格的均一性。用于二羧酸粉末的體積進料器放大了這種困難。?

因此需要改進來控制使用二羧酸粉末的尼龍鹽的均一性。?

實用新型內容