CN103834007B - 一种连续生产高粘度聚酰胺6切片的固相增粘方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种连续生产高粘度聚酰胺6切片的固相增粘方法，包括以下步骤：将常规工艺生产的尼龙6切片送入过渡料仓，通过加料器进入固相增粘塔；在固相增粘塔内切片被一股或二股氮气加热，切片在固相增粘塔内被氮气均匀加热至140℃-180℃之间；切片在固相增粘塔内停留12至48小时；加热后的切片通过加料器进入冷却料仓，冷却料仓的循环氮气被氮气冷却器处理后循环使用，此冷却器可以凝结氮气中的部分己内酰胺小分子，冷却后的切片经气流输送系统送往成品料仓，通过此方法增粘的切片，其相对粘度增幅可以达到0.5-2.0。

Description

一种连续生产高粘度聚酰胺6切片的固相增粘方法

技术领域

本发明属于聚酰胺技术领域，涉及一种利用普通聚酰胺6切片连续生产高粘度聚酰胺6切片的固相增粘方法。

背景技术

通常制备高粘度聚酰胺6聚合设备一般生产的聚酰胺6的粘度在3.0左右，切片经过萃取干燥后最终产品粘度3.5以下。一些工程塑料及包装薄膜行业对切片粘度要求越来越高，相对粘度甚至达到4.0以上。目前大多数高粘度聚酰胺6切片采用间歇式固相增粘方式生产，质量难以得到保证，而且生产成本较高。北京三联虹普公司在CN102060992A公开一种方法中，将进行水分离后含水率为8-15%的萃取切片送入干燥塔进行固相增粘，上段干燥塔的温度控制在130℃，下段干燥塔的温度控制在175-190℃，停留24小时。该方法由于是直接在干燥塔进行固相增粘，由于需对切片进行干燥，因此增粘幅度有限；而且其工艺温度过高，工艺控制难度大，容易出现粘塔现象。

巴斯夫欧洲公司在CN200980123231.9公开一种固相聚酰胺颗粒多级干燥和后缩合的连续方法，包括：1)在70℃至200℃的温度下，在一个连续干燥装置中进行预干燥过程，2)在120℃至210℃的颗粒温度下，在带有移动床的独立的垂直管道中进行随后的连续后缩合过程。该方法没有考虑循环氮气中己内酰胺单体的处理，将会导致氮气循环管道堵塞等问题，而且该方法没有考虑氮气除氧问题，可能导致切片发生氧化。

发明内容

本发明为一种连续生产高粘度聚酰胺6切片的固相增粘方法，包括一套生产装置，主要有固相增粘塔、氮气干燥循环系统、冷却料仓、气流输送系统、包装系统；其特征在于固相增粘包括以下步骤：

1)通过气流输送系统将含水控制在0.50%以下、温度在20℃-130℃的切片输送至中间料仓，通过加料器进入固相增粘塔；

2)在固相增粘塔内切片被一股或二股氮气加热；

3)切片在固相增粘塔通过氮气及夹套和/或列管蒸汽均匀加热至140℃-180℃之间；

4)切片在固相增粘塔内停留12-48h；

5)加热后的切片通过加料器进入冷却料仓进行氮气冷却后，经气流输送送往成品料仓；通过上述方法增粘的切片，其相对粘度增幅可以达到0.5-2.0。

6)冷却料仓的氮气被两台氮气冷却器冷却循环使用，第一台冷却器主要吸附氮气中的己内酰胺分子，并能及时排除系统；另外一台冷却器进一步冷却氮气。氮气经冷却器处理后。冷却后的切片经气流输送送往成品料仓。

7)在固相增粘塔内切片被两股氮气加热，使上段切片温度控制在140-160℃，下段切片温度控制在150-180℃。

上述方法中使用的氮气为循环氮气。由于切片中的水分基本去除，固相增粘塔中的循环氮气中主要含有少量的己内酰胺、己内酰胺低聚物及少量水分，循环氮气处理可以采用以下两种形式：

1）采用常用的干燥氮气循环系统：通过氮气喷淋洗涤塔，去除己内酰胺、己内酰胺低聚物及少量水分，同时使用氮气节能器回收热量；

2）利用主装置的氮气喷淋洗涤塔对部分氮气进行洗涤，其它氮气通过氮气干燥循环系统实现内部循环。

本发明中的循环氮气经过氮气脱氧器后，含氧浓度达到0.1ppm以下后经过蒸汽加热进入固相增粘塔。

本发明有益效果及优点

1）本发明可以通过调整工艺实现不同的产品需求，切片的相对粘度（硫酸浓度96%）增幅可以达到0.5-2.0。而且增粘后的尼龙6产品的粘度高，切片的相对粘度可达4.0以上。

2）本发明充分考虑聚酰胺6在固相增粘过程中聚酰胺单体的去除，有效的保证装置的连续性。

3）本发明可以灵活应用在三个方面，a）可以应用在尼龙6连续生产线上作为的增粘附线装置；b）作为尼龙6连续生产线的切片干燥及增粘系统；c）可以用来专门加工切片实现提升切片粘度的目的。

附图说明

附图1固相增粘装置生产高粘尼龙6切片流程图。

附图2利用主装置氮气流程的固相增粘技术生产高粘尼龙6切片流程图。

具体实施方式

通过以下具体实施方式对本发明做进一步说明，但不作限制。

实施例1

固相增粘技术生产高粘尼龙6切片：

1）常规的尼龙6切片经气流输送进入切片过渡料仓，切片含水为0.25%，相对粘度为3.15，切片温度为45℃。

2）切片经加料器进入固相增粘塔，在固相增粘塔内切片被两股氮气加热，使上段切片温度控制在150℃，下段切片温度控制在155℃；停留时间25小时后切片的粘度增加至3.65。

3）固相增粘顶部氮气经上段循环风机进入氮气洗涤塔，然后经下段风机经氮气净化器后分两股分别进入固相增粘；其中进出氮气洗涤塔的循环氮气通过节能器回收热量；

4）增粘后的切片通过加料器进入冷却料仓，冷却料仓的循环氮气被一特殊设计的氮气冷却器处理后循环使用，此冷却器可以吸附部分氮气中的己内酰胺小分子。冷却后的切片经气流输送送往成品料仓。

实施例2

利用主装置氮气流程的固相增粘技术生产高粘尼龙6切片流程图：

通过利用对现有聚酰胺6生产线的氮气流程的固相增粘技术，实现对切片增粘的目的。

1)常规的尼龙6切片经气流输送进入切片过渡料仓，切片含水控制在0.06%以下，可萃取物在0.45%，相对粘度为2.35，切片温度在125℃。

2)切片经加料器进入固相增粘塔，在固相增粘塔内切片被两股氮气加热，使上段切片温度控制在160℃，下段切片温度控制在180℃；停留时间48小时后切片的粘度增加至4.30；

3)固相增粘顶部氮气一部分经原聚酰胺6生产线上段循环风机进入氮气洗涤塔，然后经下段风机经氮气净化器后分两股分别进入固相增粘；一部分进入固相增粘塔循环风机，另外原聚酰胺6生产线下段循环风机出口的部分氮气也进入相增粘塔循环风机，氮气汇合后经氮气净化器除氧后分二股进入固相增粘塔。

4)增粘后的切片通过加料器进入冷却料仓，冷却料仓的循环氮气被一特殊设计的氮气冷却器处理后循环使用，此冷却器可以吸附部分氮气中的己内酰胺小分子。冷却后的切片经气流输送送往成品料仓。

本发明所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (8)

1.一种连续生产高粘度聚酰胺6切片的固相增粘方法，包括一套生产装置，主要有固相增粘塔、氮气干燥循环系统、冷却料仓、气流输送系统、包装系统，其特征在于主要包括以下步骤：

（1）通过气流输送系统将含水控制在0.50%以下、温度在20℃-130℃的聚酰胺6切片输送至中间料仓，通过加料器进入固相增粘塔；

（2）固相增粘塔内切片通过氮气加热及夹套和/或列管蒸汽均匀加热至140℃-180℃；

（3）切片在固相增粘塔内停留12至48小时；

（4）加热后的切片通过加料器进入冷却料仓经氮气冷却后经气流输送送往成品料仓。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）和步骤（4）中的氮气为循环氮气。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（4）的氮气冷却由两台冷却器组成，第一台冷却器凝结氮气中的己内酰胺，并能及时排出系统；另外一台冷却器进一步冷却氮气。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在固相增粘塔内切片被两股氮气加热，使上段切片温度控制在140-160℃，下段切片温度控制在150-180℃。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于循环氮气处理采用常用的干燥氮气循环系统，通过喷淋洗涤塔，去除己内酰胺、己内酰胺低聚物及少量水分。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于循环氮气处理是利用主装置的氮气喷淋洗涤塔对部分氮气进行洗涤，其它氮气通过氮干燥循环系统实现内部循环。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，循环氮气经过氮气脱氧器后，含氧浓度达到0.1ppm以下后经过蒸汽加热进入固相增粘塔。

8.根据权利要求1-6所述的任一方法，其特征在于，其相对粘度增幅达到0.5-2.0。