CN103483580A - 一种单体全回用的锦纶6切片装置及流程 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种单体全回用的锦纶6切片装置，该装置包括原料配制装置、聚合装置、切粒机（10）、萃取装置、干燥装置、单体回收装置、气流输送装置；所述聚合装置与原料配制装置及单体回收装置相连；所述切粒机（10）与萃取装置相连，萃取装置与单体回收装置及干燥装置相连；所述干燥装置与气流输送装置相连，可提高生产锦纶6切片的产量，切片粘度范围广，且单体回收料可全部回用于产品生产，能够实现在产品高质量的前提下，提高切片产出率，降低生产成本。本发明包括如下工艺流程：原料配制—聚合—萃取—干燥—气流输送—单体回收。

Description

一种单体全回用的锦纶6切片装置及流程

所属技术领域

本发明涉及锦纶6切片生产设备及工艺，特别是一种高产量单体全回用的优质锦纶6切片装置及流程。

背景技术

锦纶6是最早实现工业化的合成纤维之一，早在1942年德国的FARBE就建成了第一条锦纶6生产线。几十年来，锦纶6工业经历了巨大的发展，目前锦纶6主要应用于四个方面：纺织用长丝、工业用长丝、工程塑料和BCF地毯丝。

锦纶6切片聚合主要采用的生产方法是水解开环聚合路线，在锦纶6在聚合反应达到平衡时，平衡系统中含有1.5%左右的低聚物和7～10%的己内酰胺，聚合后需将切片中的低聚物和单体己内酰胺萃取出来。现有聚合传统工艺路线：

高质量锦纶6切片要求聚合装置带正压操作，以杜绝氧气对物料的氧化，现在前聚合器一般控制0.16～0.25MPa的压力，后聚合器控制微正压；萃取装置一般采用1～3级萃取，以保证萃取效果；最后经过干燥获得合格锦纶6切片。萃取水经单体回收处理后，加入其它聚合生产线或经高压裂解后回用。

现有技术中存在的不足:

1、后聚合器微正压操作，现有聚合器的结构会有脱水效果不佳的现象，只能生产低粘锦纶6切片，且产能受限，对于粘度稍高的锦纶6切片生产，产能降低更严重。

2、萃取水经浓缩蒸发单体回收传统回收方法：

⑴直接用三效蒸发器对萃取水进行浓缩，提浓至70%～90%之间，但由于环状二聚体的浓度变高，达到一定浓度后，低聚物会凝聚，即使采用压滤机压滤，也无法将凝聚后低聚物彻底清除，这些单体料回用将严重影响产品性能。

⑵先使用三效蒸发器对萃取水进行提浓，提升至60～70%左右的浓度，再用蒸馏器进行蒸馏，从浓缩液中回收少量己内酰胺。但该方法需使用大量蒸汽蒸馏，能耗较高，且低聚物无法回用，形成浪费。

⑶先使用三效蒸发器对萃取水进行提浓，提升至60～70%左右的浓度，再经过高压裂解将低聚物裂解成低聚链状聚合物。但该方法能耗较高，且裂解效果难以稳定控制。

发明内容

为了克服现有装置存在的产能低，粘度调节范围小和单体回收料回用方面的问题，本发明提出的一种高产量全回用的优质锦纶6切片装置及流程，既能够将锦纶6单体水处理后全回用至聚合装置，又能够生产高质量、高产量的优质锦纶6切片。 

为达到以上目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种单体全回用的锦纶6切片装置及流程，包括原料配制装置、聚合装置、切粒机、萃取装置、干燥装置、单体回收装置、气流输送装置；所述聚合装置与原料配制装置及单体回收装置相连；所述切粒机与萃取装置相连，萃取装置与单体回收装置及干燥装置相连；所述干燥装置与气流输送装置相连。

本发明所述原料配制装置包括：液体储罐、己内酰胺输送泵、添加剂配置系统、添加剂输送泵、比例调节进料装置，液体储罐通过己内酰胺输送泵与比例调节进料装置相连，添加剂配置系统通过添加剂输送泵与比例调节进料装置相连。所述聚合装置包括前聚合器和后聚合器，前聚合器通过出料泵与后聚合器相连，后聚合器通过齿轮出料泵与切粒机相连；所述后聚合器内设有气相加热列管，前聚合器通过比例调节进料装置与原料配制装置及单体回收装置相连。 所述的萃取装置包括预萃取水罐、萃取塔，预萃取水罐与萃取塔及单体回收装置相连。所述干燥装置由干燥塔、切片冷却料仓组成。所述的单体回收装置包括萃取水罐、萃取水输送泵、过滤器组、进料比例调节装置、第一蒸发塔、第一再沸器、混流泵、第二蒸发塔、第二再沸器、混流泵、浓缩液储罐、浓缩液输送泵、冷凝水收集罐、冷凝水输送泵、蒸汽冷凝器、水环真空泵、单体水输送泵，所述萃取水罐通过萃取水输送泵与过滤器组相连，再通过进料比例调节装置与第一蒸发塔相连，水环真空泵通过蒸汽冷凝器与第一蒸发塔相连、冷凝水收集罐通过冷凝水输送泵分别于第一蒸发塔和第二蒸发塔、第一再沸器与第一蒸发塔相连，第一蒸发塔通过单体水输送泵与第二蒸发塔相连、第二再沸器、混流泵、浓缩液储罐分别于第二蒸发塔相连，所述的浓缩液储罐通过浓缩液输送泵与比例调节进料装置相连。所述气流输送装置由切片发送罐和切片混合料仓组成，所述切片混合料仓内均匀分布有数根下料管。

本发明一种单体全回用的锦纶6切片装置，包括如下工艺流程：原料配制—聚合—萃取—干燥—气流输送—单体回收。

 采用以上技术方案后，本发明的有益效果是：可以提高生产锦纶6 切片的产量，切片粘度范围广，且单体回收料可全部回用于产品生产，能够实现在产品高质量的前提下，提高切片产出率，降低生产成本。 

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中：1、液体储罐，2、己内酰胺输送泵，3、添加剂配置系统，4、添加剂输送泵，5、比例调节进料装置，6、前聚合器，7、出料泵，8、后聚合器，9、齿轮出料泵，10、切粒机，11、预萃取水罐,12、泥浆泵,13、萃取塔I,14、泥浆泵,15.萃取塔II、16、泥浆泵,17、脱水机,18、干燥塔,19、切片冷却料仓,20、切片发送罐,21、切片混合料仓,22、萃取水罐,23、萃取水输送泵,24、过滤器组,25、进料比例调节装置,26、第一蒸发塔,27、第一再沸器,28、混流泵,29、第二蒸发塔,30、第二再沸器,31、混流泵,32、浓缩液储罐,33、浓缩液输送泵,34、冷凝水收集罐,35、冷凝水输送泵,36、蒸汽冷凝器,37、水环真空泵,38、单体水输送泵。

具体实施方式

根据图1所示，本发明一种单体全回用的锦纶6切片装置及流程，包括原料配制装置、聚合装置、切粒机、萃取装置、干燥装置、单体回收装置、气流输送装置；所述聚合装置与原料配制装置及单体回收装置相连；所述切粒机与萃取装置相连，萃取装置与单体回收装置及干燥装置相连；所述干燥装置与气流输送装置相连。 

本发明所述原料配制装置包括：液体储罐1、己内酰胺输送泵2、添加剂配置系统3、添加剂输送泵4、比例调节进料装置5，液体储罐1通过己内酰胺输送泵2与比例调节进料装置5相连，添加剂配置系统3通过添加剂输送泵4与比例调节进料装置5相连。所述聚合装置包括前聚合器6和后聚合器8，前聚合器6通过出料泵7与后聚合器8相连。后聚合器8通过齿轮出料泵9与切粒机10相连；所述后聚合器8内设有气相加热列管，采用气相联苯加热物料，用于提高物料温度，提高物料脱水效果，增加反应平衡时间，均衡产品质量，有效提高聚合产量，有效增加聚合脱水效果和脱水均匀性，从而保证了聚合生产的高产量和高质量。前聚合器6通过比例调节进料装置5与原料配制装置及单体回收装置相连。

本发明所述液体储罐1通过己内酰胺输送泵2、添加剂配置系统3通过添加剂输送泵4、浓缩液储罐32通过浓缩液输送泵33分别与比例比例调节进料装置5相连，采用控制联锁保证各物料按工艺配方要求通过比例调节进料装置5；所述的萃取装置包括预萃取水罐11、萃取塔13、15，预萃取水罐11与萃取塔13、萃取塔15及单体回收装置相连。萃取塔13、15的萃取水溢流至预萃取水罐11，再经预萃取水罐11后溢流至单体回收装置。

所述干燥装置由干燥塔18、切片冷却料仓19组成。预萃取水罐11与切粒机10相连，预萃取水罐11、泥浆泵12与萃取塔13相连，萃取塔13通过泥浆泵14与萃取塔15相连，萃取塔15通过泥浆泵16与脱水机17相连，脱水机17与干燥塔18相连。切片冷却料仓19与干燥塔18相连。切片发送罐20与切片冷却料仓19相连。切片混合料仓21与切片发送罐20相连，切片混合料仓21用于储存最终锦纶6切片产品。

所述的单体回收装置包括萃取水罐22、萃取水输送泵23、过滤器组24、进料比例调节装置25、第一蒸发塔26、第一再沸器27、混流泵28、第二蒸发塔29、第二再沸器30、混流泵31、浓缩液储罐32、浓缩液输送泵33、冷凝水收集罐34、冷凝水输送泵35、蒸汽冷凝器36、水环真空泵37、单体水输送泵38，所述萃取水罐22通过萃取水输送泵23与过滤器组24相连，再通过进料比例调节装置25与第一蒸发塔26相连，水环真空泵37通过蒸汽冷凝器36与第一蒸发塔26相连、冷凝水收集罐34通过冷凝水输送泵35分别于第一蒸发塔26和第二蒸发塔29、第一再沸器27与第一蒸发塔26相连，第一蒸发塔26通过单体水输送泵38与第二蒸发塔29相连、第二再沸器30、混流泵31、浓缩液储罐32分别于第二蒸发塔29相连，所述的浓缩液储罐32通过浓缩液输送泵33与比例调节进料装置5相连。萃取水罐22内的单体水和新鲜己内酰胺按一定比例由进料比例调节装置25输送至第一蒸发塔26，通过进料比例调节装置（25）控制第一蒸发塔（26）进料比例，单体水：新鲜己内酰胺=100:0～50，控制浓缩后浓缩液中低聚物的浓度，避免低聚物的凝聚，使浓缩液能够以反应终产物回用，提高己内酰胺反应转化率，既能降低生产成本，又不会因凝聚的低聚物对产品生产无不良影响。所述气流输送装置由切片发送罐20和切片混合料仓21组成，所述切片混合料仓21内均匀分布有数根下料管，由于切片混合料仓21内安装了数根不同长度的下料管，当切片从切片混合料仓21出料时，不同高度的切片均能通过下料管出料，实现静态混合的作用，均衡切片质量。

本发明一种单体全回用的锦纶6切片装置，包括如下流程：原料配制—聚合—萃取—干燥—气流输送—单体回收。

其具体工艺流程为：

一、原料配制

将苯甲酸、4-羧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、水、己内酰胺按10:5：0：85的比例配制成添加剂溶液100kg。

二、聚合

聚合原料按配方，控制添加剂溶液：己内酰胺：90%浓度的单体浓缩液=100kg：745kg：155kg的比例进入前聚合器在260～285℃，0.25MPa的条件下预聚合，再进入后聚合器上部控制温度280℃脱水、聚合反应，中下部控制温度245℃进行平衡反应，反应时间12小时，产品粘度2.3。

三、萃取

聚合产物经切粒机切粒后进入萃取工序，萃取介质为无离子水，萃取温度控制在130℃，萃取时间控制24小时，萃取后控制切片中单体含量0.3%以下。

四、干燥

萃取后的切片通过脱水机预脱水后进入干燥塔，在130℃条件下，用干燥氮气干燥切片，干燥时间24小时，干燥后切片含水率在0.05%以下。

五、气流输送

干燥后的切片输送至切片混合料仓，即为所得最终产品，产品粘度2.8，产品重量约900kg。

六、单体回收

萃取水与新鲜己内酰胺按1000kg：300kg的比例进入单体回收，在105℃，真空度-40Kpa的条件下制成90%的单体浓缩液，可全部回用至聚合。

Claims (8)

1.一种单体全回用的锦纶6切片装置，其特征是：该装置包括原料配制装置、聚合装置、切粒机（10）、萃取装置、干燥装置、单体回收装置、气流输送装置；所述聚合装置与原料配制装置及单体回收装置相连；所述切粒机（10）与萃取装置相连，萃取装置与单体回收装置及干燥装置相连；所述干燥装置与气流输送装置相连。

2.根据权利要求1所述的一种单体全回用的锦纶6切片装置，其特征是所述原料配制装置包括：液体储罐（1）、己内酰胺输送泵（2）、添加剂配置系统（3）、添加剂输送泵（4）、比例调节进料装置（5），液体储罐（1）通过己内酰胺输送泵（2）与比例调节进料装置（5）相连，添加剂配置系统（3）通过添加剂输送泵（4）与比例调节进料装置（5）相连。

3.根据权利要求1所述的一种单体全回用的锦纶6切片装置，其特征是：所述聚合装置包括前聚合器（6）和后聚合器（8），所述前聚合器（6）通过出料泵（7）与后聚合器（8）相连，后聚合器（8）通过齿轮出料泵（9）与切粒机（10）相连；所述后聚合器（8）内设有气相加热列管，前聚合器（6）通过比例调节进料装置（5）与原料配制装置及单体回收装置相连。

4.根据权利要求1所述的一种单体全回用的锦纶6切片装置，其特征是：所述的萃取装置包括预萃取水罐（11）、萃取塔（13）和萃取塔（15），预萃取水罐（11）与萃取塔（13）、萃取塔（15）及单体回收装置相连。

5.根据权利要求1所述的一种单体全回用的锦纶6切片装置，其特征是所述干燥装置由干燥塔（18）、切片冷却料仓（19）组成。

6.根据权利要求1所述的一种单体全回用的锦纶6切片装置，其特征是：所述的单体回收装置包括萃取水罐（22）、萃取水输送泵（23）、过滤器组（24）、进料比例调节装置（25）、第一蒸发塔（26）、第一再沸器（27）、混流泵（28）、第二蒸发塔(29)、第二再沸器(30)、混流泵(31)、浓缩液储罐(32)、浓缩液输送泵(33)、冷凝水收集罐(34)、冷凝水输送泵(35)、蒸汽冷凝器(36)、水环真空泵(37)、单体水输送泵(38)，所述萃取水罐(22)通过萃取水输送泵(23)与过滤器组(24)相连，再通过进料比例调节装置(25)与第一蒸发塔(26)相连，水环真空泵(37)通过蒸汽冷凝器(36)与第一蒸发塔(26)相连、冷凝水收集罐(34)通过冷凝水输送泵(35)分别于第一蒸发塔(26)和第二蒸发塔(29)、第一再沸器(27)与第一蒸发塔(26)相连，第一蒸发塔(26)通过单体水输送泵(38)与第二蒸发塔(29)相连、第二再沸器(30)、混流泵(31)、浓缩液储罐(32)分别于第二蒸发塔(29)相连，所述的浓缩液储罐(32)通过浓缩液输送泵(33)与比例调节进料装置(5)相连。

7.根据权利要求1所述的一种单体全回用的锦纶6切片装置，其特征是：所述气流输送装置由切片发送罐（20）和切片混合料仓（21）组成，所述切片混合料仓（21）内均匀分布有数根下料管。

8.根据权利要求1所述的一种单体全回用的锦纶6切片装置，其特征是：包括如下工艺流程：原料配制—聚合—萃取—干燥—气流输送—单体回收。

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