[發明專利]一種聚酰胺的生產系統及生產方法

在審

• 申請號: 202110565147.5
• 申請日: 2021-05-24
• 公開（公告）號: CN113150266A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 鄭天成;段小超;郭孝樂;于豪;趙麗恒;羅致遠;許喬
• 申請（專利權）人: 上海中化科技有限公司
• 主分類號: C08G69/04
• 分類號: C08G69/04;C08G69/28
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 王衛彬;鄒玲

本發明公開了一種聚酰胺的生產系統及生產方法。該生產系統，包括依次連接的預聚系統、釋壓系統和終聚裝置；預聚系統包括N1個用于梯度升溫升壓的反應段，N1大于1、且為正整數；釋壓系統中設有釋壓閥。采用該生產系統生產聚酰胺，不僅操作簡單、能耗低、且二胺的損失量小于投料量的0.1％。

技術領域

本發明涉及一種聚酰胺的生產系統及生產方法。

背景技術

聚酰胺俗稱尼龍(Nylon)，是分子主鏈上含有重復酰胺基團的熱塑性樹脂總稱；憑借出色的物理、機械性質優異，廣泛用于薄膜、片材、包裝袋、工程塑料、纖維等領域。其中，半芳香族尼龍的間苯二甲胺型尼龍自上世紀八十年代問世以來，憑借其出色的剛性、優異的加工性，以及良好的阻隔性能，而應用廣泛。

目前，聚酰胺的合成通常采用半連續直接熔融聚合和間歇成鹽聚合兩種方法。其中，半連續直接熔融聚合是將兩種或多種單體通過加熱至熔點以上進行混合后聚合的方法；該方法使得聚合物長時間滯留在高溫條件下，物料接觸不均勻。而成鹽聚合是一種先通過將二胺、二酸在水溶液中成鹽，然后在以鹽溶液進行濃縮、聚合的方法。兩種溶液的混合可以使得物料充分接觸，但是由于成鹽的過程中需要用到大量的水(40％～60％)作為溶劑，但后期聚合又必須將水脫出后才能進行聚合反應，在脫出水的過程中需要大量潛熱來去除水，能耗高、過程繁瑣、設備復雜，整體的生產成本明顯偏高。

例如JP2001200052A公開了一種在80℃以下二胺、二酸先成鹽，然后除去鹽溶液中的水后再用雙螺桿擠出機進行酰胺化反應，該方法不僅能耗高，而且在除去水的過程中也會損失二胺。

例如CN107325279A公開了一種連續化生產半芳香尼龍的方法，雖然公開了采用尼龍鹽通過連續方法制備半芳香尼龍，但該方法中涉及在蒸發器中進一步濃縮和排氣，排氣過程中可能帶走一部分二胺，而濃縮則會導致能耗較高；另外在初步聚合后又需要在閃蒸器中進行氣液分離，操作復雜且能耗高，在濃縮以及氣液分離的過程中也會損失較多的二胺。

因此，亟需一種操作簡單、能耗低、且能夠降低二胺損失量的系統及方法。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術中在制備聚酰胺時，操作繁瑣、能耗高且二胺的損失量較大(約為0.3～1％)的缺陷，而提供一種聚酰胺的生產系統及生產方法。

本發明是通過下述方案來解決上述問題的：

本發明提供一種聚酰胺的生產系統，其包括依次連接的預聚系統、釋壓系統和終聚裝置；

所述預聚系統包括N1(N1＞1)個用于梯度升溫升壓的反應段；

所述釋壓系統中設有釋壓閥。

本發明中，較佳地，所述聚酰胺的生產系統還包括成鹽裝置，所述成鹽裝置與所述預聚系統連接。

其中，較佳地，所述成鹽裝置上設有第一進料口與出料口，沿所述第一進料口至所述出料口的方向間隔設置有N2(N2＞1)個第二進料口與pH檢測裝置；

所述聚酰胺的生產系統還包括一控制模塊，用于對所述成鹽裝置實現如下控制步驟：判斷所述pH檢測裝置檢測的pH值是否為5.8～8.2，在判斷是時，執行“關閉所述第二進料口”的步驟；并在判斷否時，執行“開啟所述第二進料口”的步驟。

其中，較佳地，所述成鹽裝置與所述預聚系統之間還設有濃縮裝置；

其中，所述成鹽裝置一般為立式多段反應器。

在成鹽過程中，通過設置多個第二進料口與多個pH檢測裝置，可以分批添加一種物料、且實時監測pH值，可以在預聚反應之前無需濃縮，直接進行預聚反應。

按照本領域常規，所述N2為正整數。所述N2一般為2～10個，較佳地為2～6個，更佳地為3～5個。