CN107459472A - 碳纤维原丝生产过程中二甲基亚砜溶剂的精制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种碳纤维原丝生产过程中二甲基亚砜溶剂的精制方法，包括以下步骤：碳纤维原丝生产过程中产生的聚合釜洗釜液进行脱除聚合物处理，然后与碳纤维原丝生产过程中产生的粗二甲基亚砜混合后进入脱水塔进行脱水操作，塔底得到脱水产品；所述脱水产品进入脱重塔进行脱重操作，塔顶得到二甲基亚砜精制产品，塔底得到液相物料2；所得液相物料2经循环与所述聚合釜洗釜液混合后进行脱除聚合物处理。通过本方法可有效避免聚合物杂质进入精馏塔，堵塞设备，使装置能够长周期稳定运行；同时脱重塔塔釜液返回蒸发器入口，进一步回收其中的二甲基亚砜，有效地提高了二甲基亚砜的回收率。
Description
技术领域
本发明涉及二甲基亚砜(DMSO)溶剂的精制方法。
背景技术
二甲基亚砜生产过程中的分离精制工艺是：先进行蒸发脱盐，然后经精馏塔脱水、精制等过程得到二甲基亚砜产品。
在碳纤维原丝生产过程中，丙烯腈单体以二甲基亚砜为溶剂进行聚合反应，所得聚合物经分离后用于生产碳纤维原丝。而二甲基亚砜溶剂在聚合过程中引入了金属离子、丙烯腈聚合物、丙烯腈单体及水等杂质，无法直接循环使用。为降低生产成本，使二甲基亚砜溶剂能够循环使用，必须对其进行精制，除去杂质。
《当代化工》，2009，38(6):610～612“应用间歇真空精馏技术回收高纯度二甲基亚砜的研究”一文主要研究了间歇真空精馏技术从萃余废液中回收高纯度二甲基亚砜(DMSO)，在保证原料不发生聚合的情况下，得到了质量含量大于99.5％的DMSO，产品收率达到了79.0％。该方法二甲基亚砜回收率较低，而且没有说明金属离子的脱除情况，不适合碳纤维用原丝生产过程中二甲基亚砜的回收。
《东华大学学报(自然科学版)》，2004，30(2):106～108“二甲基亚砜/水混合物的分离研究”一文主要研究了二甲基亚砜与水之间的分离，没有考虑丙烯腈聚合物对分离过程的影响及金属离子的脱除，而且得到的二甲基亚砜纯度较低，不适合碳纤维用原丝生产过程中二甲基亚砜的回收。
中国科学院上海有机化学研究所发明的“二甲基亚砜中金属离子的纯化及检测方法”专利(CN1887864)，提出运用静态吸附交换的原理来去除二甲基亚砜中的金属杂质。以大孔弱碱型阴离子交换树脂除去二甲基亚砜中的铁离子，以大孔强酸型阳离子交换树脂除去二甲基亚砜中的钙、镁、钠和钾离子。该方法虽然可以除去二甲基亚砜中金属离子，但没有考虑丙烯腈聚合物对吸附过程的影响。
发明内容
本发明的目的是预先将碳纤维原丝生产过程中产生的聚合釜洗釜液和脱重塔塔釜液中的丙烯腈聚合物分离出去，以免其在后续分离过程中结焦，堵塞设备，在此过程中同时除去部分金属离子；然后再采用减压精馏的方式除去丙烯腈单体及水；最后经脱重除去金属离子，得到可以循环使用的二甲基亚砜产品。
本发明公开一种碳纤维原丝生产过程中二甲基亚砜溶剂的精制方法，包括以下步骤：
(1)脱除聚合物步骤：碳纤维原丝生产过程中产生的聚合釜洗釜液进行脱除聚合物处理，得到液相物料2；
(2)脱水步骤：将碳纤维原丝生产过程中产生的粗二甲基亚砜与所述液相物料2混合后进入脱水塔进行脱水操作，塔底得到脱水产品；
(3)脱重步骤：所述脱水产品进入脱重塔进行脱重操作，塔顶得到二甲基亚砜精制产品，塔底得到液相物料3；
(4)循环回收步骤：步骤(3)所得液相物料3经循环与步骤(1)中所述聚合釜洗釜液混合后进行脱除聚合物处理。
本发明所述的碳纤维原丝生产过程中二甲基亚砜溶剂的精制方法，其中，所述脱除聚合物处理优选通过如下步骤实现：将步骤(1)中所述聚合釜洗釜液和步骤(3)所得液相物料3的混合物优选通过蒸发蒸出1/3～1/2，得到气相物料；然后向蒸发后余下的液相混合物中加入水，得到液相物料0；所述液相物料0经过滤处理，得到液相物料1；将所述液相物料1和所述气相物料经冷凝后得到的液体混合，得到液相物料2。
本发明所述的碳纤维原丝生产过程中二甲基亚砜溶剂的精制方法，其中，所述脱除聚合物处理优选通过如下步骤实现：将步骤(1)中所述聚合釜洗釜液和步骤(3)所得液相物料3的混合物进行加热，然后向所述混合物中加入水，得到液相物料4；所述液相物料4经过滤处理，得到液相物料2。
本发明所述的碳纤维原丝生产过程中二甲基亚砜溶剂的精制方法，其中，所述蒸发的操作条件为：操作压力优选为0.02～0.10MPa，操作温度优选为105～150℃。
本发明所述的碳纤维原丝生产过程中二甲基亚砜溶剂的精制方法，其中，所述加热的操作条件为：操作压力优选为0.02～0.10MPa，操作温度优选为105～150℃。
本发明所述的碳纤维原丝生产过程中二甲基亚砜溶剂的精制方法，其中，所述脱水的操作条件为：操作压力优选为0.005～0.020MPa，塔板数优选为20～30块，塔釜温度优选为107～141℃，塔顶温度优选为31.9～59.9℃，回流比优选为2～5。
本发明所述的碳纤维原丝生产过程中二甲基亚砜溶剂的精制方法，其中，所述脱重的操作条件为：操作压力优选为0.001～0.010MPa，塔板数优选为25～40块，塔釜温度优选为91.1～124.9℃，塔顶温度优选为66.5～117℃，回流比优选为1～4。
结合说明书附图，本发明的工艺过程还可详述如下：
如图1所示，将碳纤维原丝生产过程中产生的聚合釜洗釜液(b)和在脱重塔4的塔底得到的液相物料3(j)送入蒸发器1中，蒸发器1采用蒸发浓缩的操作方式，将其中的物料优选蒸出1/3～1/2，然后通入水(w)，得到液相物料0(c)；液相物料0(c)经过滤器2分离后，得到液相物料1(e)和固相物料(d)；蒸发器1中得到的气相物料(k)经冷凝后与液相物料1(e)混合后，得到液相物料2(m)；液相物料2(m)与碳纤维原丝生产过程中产生的粗二甲基亚砜(a)共同进入脱水塔3中部，在脱水塔3的塔顶得到脱除的水(g)，在脱水塔3的塔釜得到脱水产品(f)；脱水产品(f)进入脱重塔4中部，在脱重塔4的塔顶得到二甲基亚砜精制产品(h)，在脱重塔4的塔釜得到液相物料3(j)；液相物料3(j)循环回蒸发器1的入口，回收其中的二甲基亚砜，以提高二甲基亚砜收率。
如图2所示，将碳纤维原丝生产过程中产生的聚合釜洗釜液(b)和在脱重塔4的塔底得到的液相物料3(j)送入蒸发器1中，蒸发器1采用只加热不蒸发的操作方式，加热时间优选大于5小时，然后通入水(w)，得到液相物料4(n)；液相物料4(n)经过滤器2分离后，得到液相物料2(m)和固相物料(d)；液相物料2(m)与碳纤维原丝生产过程中产生的粗二甲基亚砜(a)共同进入脱水塔3中部，在脱水塔3的塔顶得到脱除的水(g)，在脱水塔3的塔釜得到脱水产品(f)；脱水产品(f)进入脱重塔4中部，在脱重塔4的塔顶得到二甲基亚砜精制产品(h)，在脱重塔4的塔釜得到液相物料3(j)；液相物料3(j)循环回蒸发器1的入口，回收其中的二甲基亚砜，以提高二甲基亚砜收率。
本发明方法对于碳纤维原丝生产过程中产生的二甲基亚砜洗釜液和二甲基亚砜精制过程中产生的塔釜残液采用蒸发器浓缩或只加热不蒸发，然后通入水，使洗釜液和塔釜残液中溶解的聚合物凝聚成固态，然后经过滤将其除去，可有效避免聚合物进入精馏塔，堵塞设备，使装置能够长周期稳定运行；同时脱重塔塔釜液返回蒸发器入口，进一步回收其中的二甲基亚砜，有效地提高了二甲基亚砜的回收率。
附图说明
图1为本发明方法采用蒸发工艺去除聚合物的工艺流程示意图；
图2为本发明方法采用加热工艺去除聚合物的工艺流程示意图；
其中：1-蒸发器；2-过滤器；3-脱水塔；4-脱重塔；
a-粗二甲基亚砜；b-聚合釜洗釜液；c-液相物料0；
d-固相物料；e-液相物料1；
f-脱水产品；g-脱除的水；
h-二甲基亚砜精制产品；j-液相物料3；
k-气相物料；m-液相物料2；n-液相物料4；w-水。
具体实施方式
以下对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例，下列实施例中未注明具体条件的工艺参数，通常按照常规条件。
下面通过实施例对本发明作进一步阐述。
实施例1
按图1的工艺流程，具体的操作参数为：蒸发器1将其中的物料蒸出1/3，蒸发器1操作温度为130℃，操作压力0.015MPa；过滤器2操作温度为70℃，操作压力为常压；脱水塔3的塔顶温度为31.9℃，脱水塔3的塔釜温度为107℃，脱水塔3的塔顶压力为0.005MPa；脱重塔4的塔顶温度为86.5℃，脱重塔4的塔釜温度为91.1℃，脱重塔4的塔顶压力为0.001MPa。本实施例所用原料及各单元组分的重量百分比组成、工艺参数和二甲基亚砜收率见表1。
表1
实施例2
按图1的工艺流程，具体的操作参数为：蒸发器1将其中的物料蒸出1/2，蒸发器1操作温度为120℃，操作压力0.010MPa；过滤器2操作温度为70℃，操作压力为常压；脱水塔3的塔顶温度为45.5℃，脱水塔3的塔釜温度为123℃，脱水塔3的塔顶压力为0.010MPa；脱重塔4的塔顶温度为100.2℃，脱重塔4的塔釜温度为112.5℃，脱重塔4的塔顶压力为0.005MPa。本实施例所用原料及各单元组分的重量百分比组成、工艺参数和二甲基亚砜收率见表2。
表2
实施例3
按图2的工艺流程，具体的操作参数为：蒸发器1加热10小时(只加热，不蒸发)，蒸发器1操作温度为110℃，操作压力为0.10MPa；过滤器2操作温度为70℃，操作压力为常压；脱水塔3的塔顶温度为59.9℃，脱水塔3的塔釜温度为141℃，脱水塔3的塔顶压力为0.020MPa；脱重塔4的塔顶温度为117℃，脱重塔4的塔釜温度为124.9℃，脱重塔4的塔顶压力为0.010MPa。本实施例所用原料及各单元组分的重量百分比组成、工艺参数和二甲基亚砜收率见表3。
表3
表1～3中的未分析参数是因为该参数不为控制指标。
碳纤维原丝生产过程中使用的二甲基亚砜(DMSO)与通过本工艺得到的二甲基亚砜产品分析结果的对比见表4。
表4
由表4的数据可以看出，本发明所述的精制DMSO方法，可以预先将碳纤维原丝生产过程中产生的聚合釜洗釜液和脱重塔塔釜液中的丙烯腈聚合物分离出去，有效的避免了在后续分离过程中结焦，堵塞设备，使装置能够长周期稳定运行；同时在此过程中除去了金属离子，得到可以循环使用的二甲基亚砜产品；由于聚合釜洗釜液和脱重塔塔釜液的循环使用，有效的降低了生产成本，减少了生产原材料的浪费。
Claims (7)
1.一种碳纤维原丝生产过程中二甲基亚砜溶剂的精制方法，包括以下步骤：
(1)脱除聚合物步骤：碳纤维原丝生产过程中产生的聚合釜洗釜液进行脱除聚合物处理，得到液相物料2；
(2)脱水步骤：将碳纤维原丝生产过程中产生的粗二甲基亚砜与所述液相物料2混合后进入脱水塔进行脱水操作，塔底得到脱水产品；
(3)脱重步骤：所述脱水产品进入脱重塔进行脱重操作，塔顶得到二甲基亚砜精制产品，塔底得到液相物料3；
(4)循环回收步骤：步骤(3)所得液相物料3经循环与步骤(1)中所述聚合釜洗釜液混合后进行脱除聚合物处理。
2.如权利要求1所述的碳纤维原丝生产过程中二甲基亚砜溶剂的精制方法，其特征在于，所述脱除聚合物处理通过如下步骤实现：将步骤(1)中所述聚合釜洗釜液和步骤(3)所得液相物料3的混合物通过蒸发蒸出1/3～1/2，得到气相物料；然后向蒸发后余下的液相混合物中加入水，得到液相物料0；所述液相物料0经过滤处理，得到液相物料1；将所述液相物料1和所述气相物料经冷凝后得到的液体混合，得到液相物料2。
3.如权利要求1所述的碳纤维原丝生产过程中二甲基亚砜溶剂的精制方法，其特征在于，所述脱除聚合物处理通过如下步骤实现：将步骤(1)中所述聚合釜洗釜液和步骤(3)所得液相物料3的混合物进行加热，然后向所述混合物中加入水，得到液相物料4；所述液相物料4经过滤处理，得到液相物料2。
4.如权利要求2所述的碳纤维原丝生产过程中二甲基亚砜溶剂的精制方法，其特征在于，所述蒸发的操作条件为：操作压力为0.02～0.10MPa，操作温度为105～150℃。
5.如权利要求3所述的碳纤维原丝生产过程中二甲基亚砜溶剂的精制方法，其特征在于，所述加热的操作条件为：操作压力为0.02～0.10MPa，操作温度为105～150℃。
6.如权利要求1～5中任意一项所述的碳纤维原丝生产过程中二甲基亚砜溶剂的精制方法，其特征在于，所述脱水的操作条件为：操作压力为0.005～0.020MPa，塔板数为20～30块，塔釜温度为107～141℃，塔顶温度为31.9～59.9℃，回流比为2～5。
7.如权利要求1～5中任意一项所述的碳纤维原丝生产过程中二甲基亚砜溶剂的精制方法，其特征在于，所述脱重的操作条件为：操作压力为0.001～0.010MPa，塔板数为25～40块，塔釜温度为91.1～124.9℃，塔顶温度为66.5～117℃，回流比为1～4。
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111170906A (zh) * | 2020-02-25 | 2020-05-19 | 北京凯瑞英科技有限公司 | 一种用于二甲基亚砜的分子筛脱水系统及其脱水方法 |
| CN113461579A (zh) * | 2021-08-02 | 2021-10-01 | 上海德迈世欧化工有限公司 | 药用级二甲基亚砜的制备方法 |
| CN114436458A (zh) * | 2020-10-20 | 2022-05-06 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种碳纤维原丝生产中冲洗废液的溶剂回收系统和回收方法及其应用 |
| CN114436916A (zh) * | 2020-10-20 | 2022-05-06 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种碳纤维生产中二甲基亚砜的回收精制系统和方法及其应用 |
| CN115991663A (zh) * | 2021-10-19 | 2023-04-21 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种二甲基亚砜的回收系统、回收方法及其所得二甲基亚砜 |
| CN116023311A (zh) * | 2021-10-26 | 2023-04-28 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种含聚丙烯腈的溶剂回收处理方法和系统 |
| CN118833974A (zh) * | 2024-09-04 | 2024-10-25 | 烟台国邦化工机械科技有限公司 | 一种资源化合并处理碳纤维行业废液的系统及工艺 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102225904A (zh) * | 2011-04-22 | 2011-10-26 | 天津美科泰化工科技有限公司 | 用于二甲基亚砜的回收、精制装置及分离方法 |
-
2016
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Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102225904A (zh) * | 2011-04-22 | 2011-10-26 | 天津美科泰化工科技有限公司 | 用于二甲基亚砜的回收、精制装置及分离方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 张经: "《化学海洋学的无机痕量分析-思考与实践》", 30 September 2002, 青岛海洋大学出版社 * |
| 杨高文: "《基础化学实验（有机化学部分）》", 31 December 2010, 南京大学出版社 * |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111170906A (zh) * | 2020-02-25 | 2020-05-19 | 北京凯瑞英科技有限公司 | 一种用于二甲基亚砜的分子筛脱水系统及其脱水方法 |
| CN111170906B (zh) * | 2020-02-25 | 2022-07-12 | 北京凯瑞英科技有限公司 | 一种用于二甲基亚砜的分子筛脱水系统及其脱水方法 |
| CN114436458A (zh) * | 2020-10-20 | 2022-05-06 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种碳纤维原丝生产中冲洗废液的溶剂回收系统和回收方法及其应用 |
| CN114436916A (zh) * | 2020-10-20 | 2022-05-06 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种碳纤维生产中二甲基亚砜的回收精制系统和方法及其应用 |
| CN114436458B (zh) * | 2020-10-20 | 2023-07-04 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种碳纤维原丝生产中冲洗废液的溶剂回收系统和回收方法及其应用 |
| CN113461579A (zh) * | 2021-08-02 | 2021-10-01 | 上海德迈世欧化工有限公司 | 药用级二甲基亚砜的制备方法 |
| CN115991663A (zh) * | 2021-10-19 | 2023-04-21 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种二甲基亚砜的回收系统、回收方法及其所得二甲基亚砜 |
| CN116023311A (zh) * | 2021-10-26 | 2023-04-28 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种含聚丙烯腈的溶剂回收处理方法和系统 |
| CN118833974A (zh) * | 2024-09-04 | 2024-10-25 | 烟台国邦化工机械科技有限公司 | 一种资源化合并处理碳纤维行业废液的系统及工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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