CN202754931U - 一种大容量聚酰胺切片聚合系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种大容量聚酰胺切片聚合系统，包括进料装置、聚合塔、切粒机、萃取装置、干燥装置和单体回收装置，所述进料装置与聚合塔之间设有计量输送装置，所述聚合塔包括前后相连预聚合塔和主聚合塔，所述预聚合塔连接进料装置，所述主聚合塔连接切粒机并将聚合后的聚酰胺输送至切粒机进行切粒，所述切粒机连接萃取装置，所述萃取装置分别与干燥装置和单体回收装置相连接，并将萃取液输送至单体回收装置，将经过萃取之后的聚酰胺输送至干燥装置。本实用新型可以更好的回收萃取液中的己内酰胺单体，生产聚酰胺切片时的萃取水通过蒸发浓缩，再进行精馏回收，可以大大提供单体的回收率，节约大量能源。

Description

一种大容量聚酰胺切片聚合系统

技术领域

本实用新型涉及聚酰胺切片的生产过程中的设备，尤其涉及一种带有己内酰胺单体回收装置的大容量生产聚酰胺切片聚合系统。

背景技术

锦纶6聚合工业化生产一般采用己内酰胺水解聚合工艺技术，但己内酰胺聚合工业化生产存在污染环境和资源浪费等问题，己内酰胺水解聚合反应是一个可逆平衡的化学反应，不能实现己内酰胺单体100%的转化率，在聚合反应平衡后，聚合物中含有7%-8%的己内酰胺单体和2%左右的低聚物，如果不除去这些物质，将严重影响锦纶6的纺丝、成型等后续加工工序。因此需要对锦纶6切片进行萃取，同时对萃取水中单体进行回收利用。

对萃取水中单体的回收利用，在现有技术中，主要是下列三种方法：

一、将萃取水先进行蒸发脱水，得到水的重量百分含量为30%左右的浓缩液，在进行蒸馏脱单体，蒸馏脱单体一般为间歇式。

二、将萃取水先进行蒸发脱水，得到脱盐水的重量百分含量为30%左右的浓缩液，再蒸馏脱水，得到脱盐水的重量百分含量为5%左右的浓缩液，不在蒸馏脱水和脱单体，直接进入前聚合器中聚合。

三、将萃取水先进行蒸发脱水，得到脱盐水的重量百分含量为30%左右的浓缩液，在蒸馏脱水，得到脱盐水的重量百分含量为10%左右的浓缩液，用高压泵送入裂解器，在温度290℃-300℃、压力2Mpa-2.5Mpa下裂解，裂解产物经脱水、卸压后，同新鲜单体按一定比例进入前聚合器中聚合。

在现有技术中存在如下不足：

1、第一种方法在蒸馏脱单体过程中，有部分单体和低聚物作为残液排掉，因此锦纶6切片产品单耗较高，并且蒸馏后产生的废渣、废液对环境有污染。

2、第二种方法完全由回收单体（不加新鲜单体）浓缩液聚合生产切片，产品质量较低，一般只能作为低档次的注塑切片和较低档次的尼龙短丝用料。

3、采用第三种方法需要一套高温、高压裂解设备以及相关的配套设施，工艺路线长，设备结构复杂，投资大；裂解反应在高温、高压下进行，能耗大，操作费用高；工艺控制难度大。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术己内酰胺单体回收的缺点，提供一种大容量聚酰胺切片聚合系统，其带有己内酰胺单体回收装置，控制方便、装置能耗低、生产稳定性好。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：

一种大容量聚酰胺切片聚合系统，包括进料装置、聚合塔、切粒机、萃取装置、干燥装置和单体回收装置，所述进料装置与聚合塔之间设有计量输送装置，所述聚合塔包括前后相连预聚合塔和主聚合塔，所述预聚合塔连接进料装置，所述主聚合塔连接切粒机并将聚合后的聚酰胺输送至切粒机进行切粒，所述切粒机连接萃取装置，所述萃取装置分别与干燥装置和单体回收装置相连接，并将萃取液输送至单体回收装置，将经过萃取之后的聚酰胺输送至干燥装置。

所述单体回收装置包括萃取水槽、进水装置、蒸发浓缩装置、精馏装置和回收槽，所述萃取水槽与蒸发浓缩装置相连接，并通过设置在之间的进水装置将萃取水从萃取水槽输送至蒸发浓缩装置，所述蒸发浓缩装置与精馏装置相连接，萃取水经过蒸发浓缩输送至精馏装置，所述精馏装置与回收槽相连接，通过回收槽将己内酰胺单体回收利用。

其中，所述萃取装置包括预萃取贮罐、一级萃取塔、二级萃取塔、三级萃取塔；所述预萃取贮罐与一级萃取塔连接，所述一级萃取塔与二级萃取塔连接，所述二级萃取塔与三级萃取塔连接，所述三级萃取塔与干燥装置连接；所述预萃取贮罐与一级萃取塔连接之间设置有阀门和回流装置，所述一级萃取塔连接与二级萃取塔之间设置有阀门和回流装置，所述二级萃取塔与三级萃取塔之间设置有阀门和回流装置。

其中，所示干燥装置包括多个干燥塔，所示干燥塔包括圆筒形的塔体，所述塔体内设置有螺旋形聚酰胺切片输送通道，所述塔体还包括三段气口，一段为废气出口，二段为循环废气入口，三段为高纯氮气入口，所述废气出口位于塔体顶端，所述循环废气入口位于塔体中部，所述高纯氮气入口位于塔体底端。

其中，所述进水装置包括萃取水进料泵、过滤器和萃取水进口管线，所述萃取水进料泵的进水口与萃取水槽的出水口相连接，所述过滤器设置在萃取水进口管线内，所述萃取水进口管的一端连接萃取水进料泵的出水口，另一端连接蒸发浓缩装置的进水口，萃取水由萃取水进料泵作用从萃取水槽流入萃取水进口管线并通过过滤器过滤进入蒸发浓缩装置。

其中，所述精馏装置为多级精馏装置，即由两个或两个以上的精馏塔串联而成。

本实用新型的有益效果为，采用上述结构，本实用新型大容量聚酰胺切片聚合系统可以更好的回收萃取液中的己内酰胺单体，生产聚酰胺切片时的萃取水通过蒸发浓缩，再进行精馏回收，可以大大提供单体的回收率，节约大量能源，避免这些能源的流失以及对环境的污染，另外本实用新型系统能耗低、生产成本低、生产稳定性好、且控制方便。

附图说明

图1为大容量聚酰胺切片聚合系统的结构示意图。

其中：

1：进料装置；

21：预聚合塔；22：主聚合塔；

3：切粒机；

41：预萃取贮罐；42：一级萃取塔；43：二级萃取塔；44：三级萃取塔；

5：干燥塔；

61：萃取水槽；62：蒸发浓缩装置；63：精馏装置；64：回收槽。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

请一并参阅图1，如图所示，本实用新型大容量聚酰胺切片聚合系统的实施例包括进料装置1、聚合塔、切粒机3、萃取装置、干燥装置和单体回收装置，所述进料装置1与聚合塔之间设有计量输送装置，所述聚合塔包括前后相连预聚合塔21和主聚合塔22，所述预聚合塔21连接进料装置1，所述主聚合塔22连接切粒机3并将聚合后的聚酰胺输送至切粒机3进行切粒；

所述切粒机3连接萃取装置，所述萃取装置包括预萃取贮罐41、一级萃取塔42、二级萃取塔43、三级萃取塔44；所述预萃取贮罐41与一级萃取塔42连接，所述一级萃取塔42与二级萃取塔43连接，所述二级萃取塔43与三级萃取塔44连接，所述三级萃取塔44与干燥装置连接；所述预萃取贮罐41与一级萃取塔42连接之间设置有阀门和回流装置，所述一级萃取塔42连接与二级萃取塔43之间设置有阀门和回流装置，所述二级萃取塔43与三级萃取塔44之间设置有阀门和回流装置。置有多个萃取塔可大量有效地回收聚酰胺在聚合生产过程中产生的己内酰胺单体、低聚物及水，节约大量能源，避免这些能源的流失以及对环境的污染，另外该装置能耗低、生产成本低、浓缩倍数高、生产稳定性好、控制方便，特别适用于大容量（260t/d）生产聚酰胺切片。

所述萃取装置分别与干燥装置和单体回收装置相连接，并将萃取液输送至单体回收装置，将经过萃取之后的聚酰胺输送至干燥装置；所示干燥装置包括多个干燥塔5，所示干燥塔5包括圆筒形的塔体，所述塔体内设置有螺旋形聚酰胺切片输送通道，所述塔体还包括三段气口，一段为废气出口，二段为循环废气入口，三段为高纯氮气入口，所述废气出口位于塔体顶端，所述循环废气入口位于塔体中部，所述高纯氮气入口位于塔体底端。采用多个干燥塔5干燥，对氮气压力要求低，氮气循环利用大大减少了氮气的损耗，该干燥塔5的结构可以根据干燥切片量的大小进行相应调整，产量范围适应范围广，在日产几十吨到日产几百吨均能适用。

所述单体回收装置包括萃取水槽61、进水装置、蒸发浓缩装置62、精馏装置63和回收槽64，所述萃取水槽61、进水装置和蒸发浓缩装置62相连接，所述进水装置包括萃取水进料泵、过滤器和萃取水进口管线，所述萃取水进料泵的进水口与萃取水槽61的出水口相连接，所述过滤器设置在萃取水进口管线内，所述萃取水进口管的一端连接萃取水进料泵的出水口，另一端连接蒸发浓缩装置62的进水口，所述蒸发浓缩装置62与精馏装置63相连接，所述精馏装置63与回收槽64相连接，所述回收槽64包的出口与进料装置1的进口相连。

本实用新型己内酰胺单体回收装置在进行己内酰胺单体回收时，所述进水装置的萃取水进料泵将萃取水从萃取水槽61输送至蒸发浓缩装置62，萃取水在蒸发浓缩装置62内进行蒸发浓缩之后，输送至精馏装置63进行精馏提取，之后回收的己内酰胺单体集合在回收槽64内，然后通过进料装置1输送至聚合反应装置内进行聚合切片。采用上述结构，生产聚酰胺切片时的萃取水通过蒸发浓缩，再进行精馏回收，可以大大提供单体的回收率，节约大量能源，避免这些能源的流失以及对环境的污染，另外本实用新型系统能耗低、生产成本低、生产稳定性好、且控制方便。

为了提供蒸发和精馏效果，本实用新型进一步优化，所述蒸发浓缩装置62为三效蒸发浓缩装置62，即由三个蒸发浓缩器串联而成。所述精馏装置63为多级精馏装置63，即由两个或两个以上的精馏塔串联而成。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种大容量聚酰胺切片聚合系统，其特征在于：包括进料装置、聚合塔、切粒机、萃取装置、干燥装置和单体回收装置，所述进料装置与聚合塔之间设有计量输送装置，所述聚合塔包括前后相连预聚合塔和主聚合塔，所述预聚合塔连接进料装置，所述主聚合塔连接切粒机并将聚合后的聚酰胺输送至切粒机进行切粒，所述切粒机连接萃取装置，所述萃取装置分别与干燥装置和单体回收装置相连接，并将萃取液输送至单体回收装置，将经过萃取之后的聚酰胺输送至干燥装置；

所述单体回收装置包括萃取水槽、进水装置、蒸发浓缩装置、精馏装置和回收槽，所述萃取水槽与蒸发浓缩装置相连接，并通过设置在之间的进水装置将萃取水从萃取水槽输送至蒸发浓缩装置，所述蒸发浓缩装置与精馏装置相连接，萃取水经过蒸发浓缩输送至精馏装置，所述精馏装置与回收槽相连接，通过回收槽将己内酰胺单体回收利用。

2.根据权利要求1所述的大容量聚酰胺切片聚合系统，其特征在于：所述萃取装置包括预萃取贮罐、一级萃取塔、二级萃取塔、三级萃取塔；所述预萃取贮罐与一级萃取塔连接，所述一级萃取塔与二级萃取塔连接，所述二级萃取塔与三级萃取塔连接，所述三级萃取塔与干燥装置连接；所述预萃取贮罐与一级萃取塔连接之间设置有阀门和回流装置，所述一级萃取塔连接与二级萃取塔之间设置有阀门和回流装置，所述二级萃取塔与三级萃取塔之间设置有阀门和回流装置。

3.根据权利要求1所述的大容量聚酰胺切片聚合系统，其特征在于：所示干燥装置包括多个干燥塔，所示干燥塔包括圆筒形的塔体，所述塔体内设置有螺旋形聚酰胺切片输送通道，所述塔体还包括三段气口，一段为废气出口，二段为循环废气入口，三段为高纯氮气入口，所述废气出口位于塔体顶端，所述循环废气入口位于塔体中部，所述高纯氮气入口位于塔体底端。

4.根据权利要求1所述的大容量聚酰胺切片聚合系统，其特征在于：所述进水装置包括萃取水进料泵、过滤器和萃取水进口管线，所述萃取水进料泵的进水口与萃取水槽的出水口相连接，所述过滤器设置在萃取水进口管线内，所述萃取水进口管的一端连接萃取水进料泵的出水口，另一端连接蒸发浓缩装置的进水口，萃取水由萃取水进料泵作用从萃取水槽流入萃取水进口管线并通过过滤器过滤进入蒸发浓缩装置。

5.根据权利要求1所述的大容量聚酰胺切片聚合系统，其特征在于：所述精馏装置为多级精馏装置，即由两个或两个以上的精馏塔串联而成。