錦綸6連續(xù)聚合熔體真空脫單生產(chǎn)工藝及設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種錦綸6連續(xù)聚合熔體真空脫單生產(chǎn)工藝及設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]目前我國用于綿綸6連續(xù)聚合工藝及設(shè)備多是引用國外進(jìn)口設(shè)備和工藝，其主要有吉瑪、伊文達(dá)、阿加非和PE等。無論引進(jìn)、還是國產(chǎn)的聚合工藝和設(shè)備都必須通過萃取、干燥和回收系統(tǒng)才能生產(chǎn)出產(chǎn)品，其投資及工藝設(shè)備的運(yùn)行成本增加，并對環(huán)境影響較為嚴(yán)重?，F(xiàn)進(jìn)口及國產(chǎn)設(shè)備由已內(nèi)酰胺熔融系統(tǒng)、二氧化鈦配制系統(tǒng)、苯甲酸配制系統(tǒng)、已內(nèi)酰胺進(jìn)料系統(tǒng)、前聚合塔、后聚合塔、切粒機(jī)、萃取塔、干燥塔、三效回收系統(tǒng)及輸送包裝部分組成，整個(gè)系統(tǒng)采用DCS自動化控制?，F(xiàn)有綿綸6連續(xù)聚合生產(chǎn)工藝是熔融的己內(nèi)酰胺與二氧化鈦、苯甲酸一起進(jìn)料，經(jīng)前聚合、后聚合、切粒、萃取、干燥得產(chǎn)品。
[0003]目前現(xiàn)有的工藝及設(shè)備存在的以下四個(gè)主要問題:
[0004]1、聚合工藝復(fù)雜；
[0005]2、產(chǎn)品生產(chǎn)過程容易與空氣接觸；
[0006]3、干燥過程切片與切片及設(shè)備發(fā)生摩擦產(chǎn)生粉末容易形成黏膠粒子；
[0007]4、回收過程能耗高、易氧化，有廢渣排放；
[0008]第一個(gè)問題工藝復(fù)雜，目前在綿綸6聚合行業(yè)國內(nèi)外采用工藝基本相同，都是在聚合后通過切粒、萃取、干燥后得切片產(chǎn)品，萃取水通過三效回收蒸餾再使用，其設(shè)備工段長，產(chǎn)品生產(chǎn)能耗勢必增加；第二個(gè)問題容易出現(xiàn)產(chǎn)品氧化變黃、強(qiáng)力下降；第三個(gè)問題造成廢絲率增加，可紡性和強(qiáng)力下降；第四個(gè)問題增加制造成本，穩(wěn)定性差，易造成環(huán)境污染。
[0009]CN101050279 B公開了本申請人的專利《聚酰胺聚合生產(chǎn)工藝及設(shè)備》，生產(chǎn)工藝是熔融的己內(nèi)酰胺與二氧化鈦、苯甲酸、添加劑一起進(jìn)料，經(jīng)前聚合、后聚合，切粒、萃取、干燥得產(chǎn)品。生產(chǎn)設(shè)備由熔融系統(tǒng)、進(jìn)料系統(tǒng)、前聚合塔、后聚合塔、萃取塔、回收系統(tǒng)、干燥塔組成。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)狀，旨在提供一種能有效地簡化工藝設(shè)備降低能耗，能有效地避免摩擦產(chǎn)生粉末而形成黏膠粒子，有效地避免由于回收造成生產(chǎn)成本增加、產(chǎn)品穩(wěn)定性差、環(huán)境污染嚴(yán)重的錦綸6連續(xù)聚合熔體真空脫單生產(chǎn)工藝及設(shè)備。
[0011]本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)方式為，錦綸6連續(xù)聚合熔體真空脫單生產(chǎn)工藝，已內(nèi)酰胺熔融，熔融的己內(nèi)酰胺與二氧化鈦、苯甲酸、添加劑一起進(jìn)料，經(jīng)前聚合、后聚合、切粒，整個(gè)過程在全密封系統(tǒng)和氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行；‘
[0012]熔融的己內(nèi)酰胺采用脫鹽水配制，配制在氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行，熔融的己內(nèi)酰胺與苯甲酸、二氧化鈦、添加劑用標(biāo)準(zhǔn)精過濾器過濾，輸送到己內(nèi)酰胺進(jìn)料系統(tǒng)；
[0013]苯甲酸、二氧化鈦、添加劑加量分別為己內(nèi)酰胺重量的l-ι.4 %。、2.0-2.5 %。、1-1.3%,
[0014]所述添加劑為2，2，6，6-四甲基-4-氨基哌啶，3-(3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸和雙(2，4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸脂；2，2，6，6-四甲基-4-氨基哌啶，3-(3, 5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸和雙(2，4- 二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸脂加量分別為己內(nèi)酰胺重量的0.5-0.6%。，0.2-0.3%。、0.3-05% ；
[0015]原料在前聚合前經(jīng)高壓裂解聚合，高壓裂解聚合是將己內(nèi)酰胺在250°C?270°C高溫、2Mpa?2.9Mpa高壓條件下進(jìn)行水解開環(huán)反應(yīng)，在水解開環(huán)反應(yīng)的同時(shí)裂解己內(nèi)酰胺中所含有的低聚物；
[0016]在后聚合后經(jīng)真空脫單聚合，真空脫單聚合是在己內(nèi)酰胺聚合物反應(yīng)平衡過程中利用己內(nèi)酰胺單體262.5°C高溫易揮發(fā)特性，在己內(nèi)酰胺聚合熔體不降溫的同時(shí)，在-60?-1OOKpa條件下，真空抽吸脫除6%?9%己內(nèi)酰胺單體，脫單后的熔體直接造粒得產(chǎn)品或直接紡絲；
[0017]在真空脫單聚合后經(jīng)真空脫單洗滌，真空脫單洗滌是將真空抽吸的真空脫單聚合器中脫除的己內(nèi)酰胺單體氣，通過新鮮液態(tài)己內(nèi)酰胺噴淋、降溫、吸附為液態(tài)混合己內(nèi)酰胺液體直接輸送到熔融系統(tǒng)循環(huán)使用；所述液態(tài)己內(nèi)酰胺的溫度為75°C?85°C。
[0018]錦綸6連續(xù)聚合熔體真空脫單生產(chǎn)設(shè)備，有已內(nèi)酰胺熔融系統(tǒng)、二氧化鈦配制系統(tǒng)、苯甲酸配制系統(tǒng)、已內(nèi)酰胺進(jìn)料系統(tǒng)、前聚合塔、后聚合塔、切粒系統(tǒng)，整個(gè)系統(tǒng)采用DCS自動化控制；前聚合塔前有高壓裂解聚合器，后聚合塔后有真空脫單聚合器、真空脫單洗滌、
[0019]所述高壓裂解聚合器分為上下兩段，上下兩段由上、下法蘭連接形成整體；頂部有檢修人孔、噴淋泡罩、物料進(jìn)管；高壓裂解聚合器上段內(nèi)有物料分配器、加熱列管，物料進(jìn)料管接物料分配器；所述加熱列管上下連接上、下蜂狀管板，上、下蜂狀管板分別與上段上、下內(nèi)筒體連接；上保溫夾套分別與上段上、下內(nèi)筒體連接，上保溫夾套上設(shè)有上熱媒進(jìn)口、上熱媒出口、內(nèi)有熱媒導(dǎo)流板；所述噴淋泡罩的筒體頂部有排氣口 ；內(nèi)有不銹鋼填料、不銹鋼填料上下有上、下不銹鋼填料保護(hù)板，上、下不銹鋼填料保護(hù)板固定在泡罩筒體內(nèi)的上、下部；所述上不銹鋼填料保護(hù)板上邊有噴淋頭，噴淋頭接噴淋水進(jìn)口 ；高壓裂解聚合器下段有下內(nèi)筒體、下內(nèi)筒體外有下保溫夾套，下內(nèi)筒體下有物料出口 ；所述下保溫夾套上下設(shè)有下熱媒進(jìn)口、下熱媒出口。
[0020]所述真空脫單聚合器的內(nèi)筒體外有外保溫夾套、內(nèi)有熔體成膜器；熔體成膜器由熔體成膜器固定支架固定在內(nèi)筒體內(nèi)，熔體成膜器上、下部為錐型設(shè)計(jì)；保溫夾套上、下有夾套熱媒進(jìn)口、夾套熱媒出口 ；真空脫單聚合器下有熔體出口 ；內(nèi)筒體頂部有人孔、真空單體抽吸口 ；內(nèi)筒體內(nèi)有熔體成膜器，熔體成膜器上部為熔體分配器，熔體分配器上連熔體進(jìn)料管，熔體進(jìn)料管上端為熔體進(jìn)料口，熔體進(jìn)料管內(nèi)有熔體成膜器的熱媒出口管，熔體成膜器下連熱媒進(jìn)口管；熔體進(jìn)料管和進(jìn)料管支架連接固定，進(jìn)料管支架和筒體連接；熔體成膜器上下部連接熔體成膜器熱媒進(jìn)口、熔體成膜器熱媒出口 ；
[0021]所述真空脫單洗滌塔上段上有真空抽吸口、上噴淋進(jìn)口，內(nèi)有上噴淋頭、不銹鋼填料、下噴淋頭；上噴淋頭與上噴淋進(jìn)口相連，下噴淋頭與下噴淋進(jìn)口相連；不銹鋼填料上下有上、下不銹鋼填料保護(hù)板；真空脫單洗滌塔下段有真空抽吸進(jìn)氣口、循環(huán)噴淋補(bǔ)液管，循環(huán)噴淋液體出口、溢流口 ；所述真空脫單洗滌塔塔壁外有保溫管，保溫管上、下有保溫?zé)崦匠隹诤捅責(zé)崦竭M(jìn)口。
[0022]本發(fā)明在前聚前增加一個(gè)高壓裂解聚合器和高壓裂解聚合工藝，有利于己內(nèi)酰胺水解開環(huán)和低聚物裂解，也有利于聚合反應(yīng)的工藝工段區(qū)分，降低低聚物對產(chǎn)品的質(zhì)量影響；在后聚后增加一個(gè)真空脫單聚合器和真空脫單聚合工藝，有利于己內(nèi)酰胺單體的揮發(fā)脫除，提高脫單效率；真空脫單聚合器和真空脫單聚合工藝后增加一個(gè)真空脫單洗滌塔和真空脫單洗滌工藝，有效避免了己內(nèi)酰胺單體與外界的接觸，保證了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定，使產(chǎn)品制造成本大幅度降低，也有利于環(huán)境保護(hù)；省去了萃取、干燥和三效回收工藝及設(shè)備，解決了目前綿綸6連續(xù)聚合工藝及設(shè)備存在的四個(gè)問題。