DE60026593T2

DE60026593T2 - Methanolextraktion aus polaren organischen verbindungen und modifikatorverbindungen aus poly(arylensulfid) polymer-und oligomerströmen

Info

Publication number: DE60026593T2
Application number: DE60026593T
Authority: DE
Inventors: C. Fernando Bartlesville VIDAURRI; W. James Bartlesville WATERMAN; F. Jon Bartlesville GEIBEL
Original assignee: ConocoPhillips Co
Current assignee: ConocoPhillips Co
Priority date: 1999-09-13
Filing date: 2000-09-11
Publication date: 2006-12-14
Anticipated expiration: 2020-09-12
Also published as: BR0013964A; CN1377375A; CN1159350C; WO2001019876A1; EP1226184B1; US6437024B1; DE60026593D1; ES2259622T3; JP2003509545A; EP1226184A1; AU2111901A; JP4738684B2; EP1226184A4; ATE319750T1; KR20020030820A

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet von Verfahren zur Nutzung von Methanol für das Extrahieren von mindestens einer polaren organischen Verbindung, nachfolgend bezeichnet als "POC", und mindestens einer Modifikationsmittelverbindung aus Poly(arylensulfid)-Polymer- und Oligomerströmen.
Hintergrund der Erfindung
Die Herstellung von Poly(arylensulfid), nachfolgend bezeichnet als P(AS), ist seit einiger Zeit für eine Reihe von technischen und kommerziellen Anwendungen bekannt. P(AS) ist zu verschiedenen Artikeln einschließlich zu Formpressartikeln, Filmen und Fasern, ohne auf diese beschränkt zu sein, mit Hilfe von Methoden wie beispielsweise Spritzgießen und Strangpressen pressfähig. Die Nutzbarkeit dieser Artikel liegt in einer Reihe von Anwendungen, bei denen Eigenschaften der Wärme- und chemischen Beständigkeit angestrebt werden. Die Nutzbarkeit von P(AS) kann beispielsweise in einem Material zum Herstellen elektrischer und elektronischer Teile und Kfz-Teile bestehen.
Im Allgemeinen wird höhermolekulares P(AS) hergestellt, indem Reaktionsteilnehmer, die mindestens eine dihalogenierte aromatische Verbindung aufweisen, mindestens eine POC und mindestens ein schwefelhaltiger Ausgangsstoff, mindestens eine Base und mindestens eine Modifikationsmittelverbindung unter Polymerisationsbedingungen in Kontakt gebracht.
Es gibt mehrere Probleme in Verbindung mit den derzeitigen Darstellungsverfahren von P(AS), die dazu führen, dass die Herstellungskosten hoch sind. Einmal werden sowohl in den Quenchprozessen als auch in den Flash(P(AS))prozessen Modifikationsmittelverbindungen, die zur synthetischen Darstellung des P(AS) mit hohem Molekulargewicht genutzt werden, in dem Prozess nur einmalig verwendet und werden nicht aufgefangen und zur nachfolgenden Anwendung in den Kreislauf zurückgeführt. Dieses stellt einen großen Faktor in der Herstellung von P(AS) in Folge der höheren Kosten für Ausgangsmaterial und Abfallverbringung dar. Zum Anderen kann POC, das in dem Prozess genutzt wird, zurückgewonnen werden, oftmals jedoch mit einem hohen Kostenaufwand. Beispielsweise gelangt oftmals n-Hexanol zum Einsatz, um N-Metyl-2-pyrrolidon (NMP), eine häufig auftretende POC-Substanz, zu extrahieren. Der Betrieb des Hexanol-Extraktionssystems kann die Umsetzung von bis zu 30 bis 40 Pound n-Hexanol pro Pound P(AS) erfordern, wodurch hohe Anlagen- und Betriebskosten anfallen.
Die vorliegende Erfindung gewährt ein P(AS)-Verfahren zum Gewinnen einer Modifikationsmittelverbindung und POC, wobei das Verfahren im Vergleich zu den derzeitigen P(AS)-Prozessen die Kosten für Ausgangsmaterial und Verbringung stark reduzieren kann. Als Ergebnis dieser Verbesserungen verfügt das mit Hilfe der vorliegenden Erfindung erzeugte P(AS) über eine größere Reinheit als das, welches aus den derzeitigen P(AS)-Prozessen erzeugt wird.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung gewährt ein Verfahren zum Gewinnen mindestens einer Modifikationsmittelverbindung und mindestens einer POC aus einem Reaktionsgemisch eines Quenchprozesses oder aus einem Reaktionsgemisch eines Flashprozesses.
Die Erfindung gewährt ebenfalls ein Verfahren, bei dem ein P(AS)-Produkt mit hoher Reinheit und hohem Molekulargewicht erzeugt wird.
Nach einer der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren bereitgestellt, wie es in Anspruch 1 festgelegt ist.
Wahlweise liefert das Verfahren einen niedermolekularen P(AS)-Strom, der niedermolekulares P(AS) aufweist sowie cyclische und lineare P(AS)-Oligomere.
Nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren bereitgestellt, wie es in Anspruch 6 festgelegt ist.
Nach einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren bereitgestellt, wie es in Anspruch 15 festgelegt ist.
Nach einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren bereitgestellt, wie es in Anspruch 19 festgelegt ist.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gewähren Verfahren zum Gewinnen mindestens einer Modifikationsmittelverbindung und mindestens einer POC aus einem P(AS)-Reaktionsgemisch.
In der vorliegenden Erfindung verwendbare P(AS)-Reaktionsgemische lassen sich mit Hilfe jeder beliebigen, auf dem Fachgebiet bekannten Methode herstellen. Beispiele für die in der vorliegenden Erfindung verwendbaren Reaktionsgemische sind solche, wie sie nach den US-P-3 919 177, 4 038 261, 4 038 262, 4 116 947, 4 282 347 und 4 350 810 hergestellt werden.
Im Allgemeinen werden in der vorliegenden Erfindung verwendbare Reaktionsgemische hergestellt, indem eine halogenierte aromatische Verbindung, mindestens eine POC, mindestens ein Schwefel enthaltender Ausgangsstoff, mindestens eine Base und mindestens eine Modifikationsmittelverbindung unter Bedingungen der Polymerisationsreaktion zur Erzeugung von P(AS) mit hohem Molekulargewicht kontaktiert werden. Die Verwendung von Modifikationsmittelverbindungen in der Herstellung von P(AS) mit hohem Molekulargewicht wurde in der US-P-5 334 701 offenbart.
Wie hierin verwendet, bedeuten "hohes Molekulargewicht" oder "P(AS) mit hohem Molekulargewicht" jeweils P(AS)-Moleküle, die ausreichend hohe Molmassen haben, um kommerziell geeignet zu sein und in einem ungehärteten Zustand verwendbar zu sein. Im Allgemeinen beträgt der Schmelzindex eines P(AS) mit hohem Molekulargewicht weniger als etwa 3.000 g/10 Minuten. Wie hierin verwendet, bedeutet der Begriff "geringes Molekulargewicht" oder "P(AS) mit geringem Molekulargewicht" jeweils P(AS)-Moleküle, die über Molmassen verfügen, die zu klein sind, um kommerziell wünschenswert zu sein, so dass sie in einem ungehärteten Zustand nicht verwendbar sind. Im Allgemeinen ist der Schmelzindex von P(AS) mit geringem Molekulargewicht größer als etwa 3.000 g/10 Minuten.
Halogenierte aromatische Verbindungen, die zur Erzeugung von in der vorliegenden Erfindung verwendbaren Reaktionsgemischen verwendbar sind, lassen sich darstellen durch die Formel:
worin X ein Halogen ist und R ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff, Halogenen und Alkyl-, Cycloalkyl-, Aryl-, Alkylaryl- und Arylalkyl-Resten mit etwa 6 bis etwa 24 Kohlenstoffatomen. Beispielhafte halogenierte aromatische Verbindungen schließen die folgenden ein, ohne auf diese beschränkt zu sein: p-Dichlorbenzol (DCB), p-Dibrombenzol, p-Diiodbenzol, 1,4-Brombenzol, 1,4-Iodbenzol, 1-Brom-4-iodbenzol, 2,5-Dichlortoluol, 2,5-Dichlorparacylol, 1-Ethyl-4-isopropyl-2,5-dibrombenzol, 1,2,4,5-Tetramethyl-3,6-dichlorbenzol, 1-Butyl-4-cyclohexyl-2,5-dibrombenzol, 1-Hexyl-3-dodecyl-2,5-dichlorbenzol, 1-Octadecyl-2,4-diiodbenzol, 1-Chlor-2-phenyl-4-brombenzol, 1,4-Diiod-2-p-tolylbenzol, 1,4-Dibrom-2-benzylbenzol, 1-Octyl-4-(3-methylcyclopentyl)-2,5-dichlorbenzol und Mischungen davon. Die bevorzugte halogenierte aromatische Verbindung zur Erzeugung des Reaktionsgemisches ist DCB, was auf ihre Verfügbarkeit, leichte Anwendbarkeit und hohe Produktivität der Polymerisation zurückzuführen ist.
Zur Erzeugung des Reaktionsgemisches muss mindestens eine POC genutzt werden. Beispielhafte POC schließen die folgenden ein, ohne auf diese beschränkt zu sein: cyclische oder acyclische organische Amide mit etwa 1 bis etwa 10 Kohlenstoffatomen pro Molekül. Beispielhafte POC werden ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus: Formamid, Acetamid, N-Methylformamid, N,N-Dimethylformamid, N,N-Dimethylacetamid, N-Ethylpropionamid, N,N-Dipropylbutyramid, 2-Pyrrolidon, N-Methyl-2-pyrrolidon (NMP), ε-Caprolaktam, N-Methyl-ε-caprolaktam, N,N'-Ethylendi-2-pyrrolidon, Hexamethylphosphoramid, Tetramethylharnstoff und Mischungen davon. Die bevorzugte POC zur Verwendung bei der Erzeugung des Reaktionsgemisches ist auf Grund der Verfügbarkeit und leichten Anwendung NMP.
Zur Erzeugung des Reaktionsgemisches kann jede beliebige geeignete Ausgangssubstanz für Schwefel verwendet werden. Beispielhafte Schwefel-Ausgangssubstanzen werden ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus: Thiosul faten, substituierten und unsubstituierten Thioharnstoffen, cyclischen und acyclischen Thioamiden, Thiocarbamaten, Thiocarbonaten, Trithiocarbonaten, organischen, Schwefel enthaltenen Verbindungen, die ausgewählt sind aus Mercaptanen, Mercaptiden und Sulfiden, Schwefelwasserstoff, Phosphorpentasulfid, Schwefelkohlenstoff und Kohlenstoffoxisulfiden sowie Alkalimetallsulfiden und -hydrogensulfiden und Mischungen davon. Im Allgemeinen wird die Verwendung eines Alkalimetallhydrogensulfids als Ausgangsstoff für Schwefel bevorzugt, wobei das Alkalimetall ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Natrium, Kalium, Lithium, Rubidium und Cäsium, was auf Verfügbarkeit und leichte Anwendung zurückzuführen ist. Das bevorzugte Alkalimetallhydrogensulfid ist Natriumhydrogensulfid (NaSH) auf Grund seiner Verfügbarkeit und geringen Kosten.
Geeignete Basen zur Erzeugung des Reaktionsgemisches sind Alkalimetalhydroxide, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Lithiumhydroxid, Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Rubidiumhydroxid, Cäsiumhydroxid und Mischungen davon. Nach Erfordernis kann die Base in-situ durch Reaktion des entsprechenden Oxids mit Wasser erzeugt werden. Die bevorzugte Base ist Natriumhydroxid (NaOH) auf Grund der Verfügbarkeit und leichten Anwendung.
Zur Erzeugung des Reaktionsgemisches wird mindestens eine Modifikationsmittelverbindung genutzt. Die Modifikationsmittelverbindung wird ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Alkalimetallcarboxylaten, Alkalimetallhalogeniden, die in POC, Wasser und Mischungen davon löslich sind.
Alkalimetallcarboxylat als Modifikationsmittelverbindungen lassen sich durch die Formel R¹-COOM darstellen, worin R¹ der Modifikationsmittelverbindung ein Hydrocarbyl-Rest mit 1 bis etwa 20 Kohlenstoffatomen ist und ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus Alkyl, Cycloalkyl und Aryl sowie Kombinationen davon, wie beispielsweise Alkylaryl, Alkylcycloalkyl, Cycloalkylalkyl, Arylalkyl, Arylcycloalkyl, Alkylarylalkyl und Alkylcycloalkylalkyl, wobei M ein Alkalimetall ist, das ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Lithium, Natrium, Kalium, Rubidium und Cäsium. Vorzugsweise ist R³ ein Alkyl-Rest mit 1 bis etwa 6 Kohlenstoffatomen oder ein Phenyl-Rest und M ist Lithium oder Natrium, um eine wirksamere Polymerisationsreaktion zu erhalten. Nach Erfor dernis kann das Alkalimetallcarboxylat als Modifikationsmittelverbindung als ein Hydrat eingesetzt werden oder als eine Lösung oder Dispersion in Wasser. Nach Erfordernis kann das Alkalimetallcarboxylat als Modifikationsmittelverbindung in-situ mit Hilfe einer Reaktion der entsprechenden Carbonsäure und eines Alkalimetallhydroxids oder -carbonates erzeugt werden.
Geeignete Alkalimetallcarboxylat-Modifikationsmittelverbindungen, die zur Erzeugung des Reaktionsgemisches eingesetzt werden können, werden ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus: Lithiumacetat, Natriumacetat, Kaliumacetat, Lithiumpropionat, Natriumpropionat, Lithium-2-methylpropionat, Rubidiumbutyrat, Lithiumvalerat, Natriumvalerat, Cäsiumhexanoat, Lithiumheptanoat, Lithium-2-methyloctanoat, Kaliumdodecanoat, Rubidium-4-ethyltetradecanoat, Natriumoctadecanoat, Natriumhenicosanoat, Lithiumcyclohexancarboxylat, Cäsiumcyclododecancarboxylat, Natrium-3-methylcyclopentancarboxylat, Kaliumcyclohexylacetat, Kaliumbenzoat, Lithiumbenzoat, Natriumbenzoat, Kalium-m-toluat, Lithiumphenylacetat, Natrium-4-phenylcyclohexancarboxylat, Kalium-p-tolylacetat, Lithium-4-ethylcyclohexylacetat und Mischungen davon. Das bevorzugte Alkalimetallcarboxylat als Modifikationsmittelverbindung zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung ist Natriumacetat (NaOAc) auf Grund der Verfügbarkeit, geringen Kosten und Wirksamkeit.
Alkalimetallhalogenid-Modifikationsmittelverbindungen, die in der vorliegenden Erfindung verwendbar sind, sind solche, die in der POC löslich sind und in einer Mischung des POC und einer anderen Modifikationsmittelverbindung löslich gemacht werden können. Beispielsweise kann Lithiumchlorid als die Modifikationsmittelverbindung nützlich sein, da es in bestimmten POC's löslich ist, wie beispielsweise in NMP.
Bei der Terminierung der Polymerisationsreaktion weist das Reaktionsgemisch P(AS) mit hohem Molekulargewicht, P(AS) mit geringem Molekulargewicht, cyclische und lineare P(AS)-Oligomere und mindestens eine POC, mindestens eine Modifikationsmittelverbindung, ein Alkalimetall-Nebenprodukt und Wasser auf. Das Reaktionsgemisch liegt bei Reaktionstemperaturen in einer im Wesentlichen zweiphasigen Flüssigkeit vor. Das Alkalimetallhalogenid als Nebenprodukt liegt als ein Niederschlag vor.
In einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Gewinnung mindestens einer POC und mindestens einer Modifikationsmittelverbindung aus einem Reaktionsgemisch des Quenchprozesses gewonnen, welches P(AS) mit hohem Molekulargewicht, P(AS) mit geringem Molekulargewicht, cyclische und lineare P(AS)-Oligomere, mindestens eine POC, mindestens eine Modifikationsmittelverbindung und ein Alkalimetallhalogenid als Nebenprodukt aufweist. In einem Quenchprozess wird das Reaktionsgemisch bis auf eine Temperatur unterhalb von etwa 240°C und bevorzugt bis zu einem Bereich von 100° bis 240°C gekühlt. Der Quench-Gewinnungsprozess wurde in den US-P-4 415 729 und 5 128 445 offenbart.
Der erste Schritt der ersten Ausführungsform umfasst das Kontaktieren des Reaktionsgemisches des Quenchprozesses mit Methanol unter Erzeugung einer an Methanol angereicherten Mischung für den Quenchprozess. Methanol muss zur Entfernung des überwiegenden Teils der POC und der Modifikationsmittelverbindung aus dem Reaktionsgemisch des Quenchprozesses verwendet werden.
Im Allgemeinen wird das Reaktionsgemisch des Quenchprozesses mit Methanol bei einer ausreichenden Temperatur kontaktiert, um den überwiegenden Teil der Modifikationsmittelverbindung und der POC zu entfernen. Vorzugsweise wird der Reaktionsstrom des Quenchprozesses mit Methanol bei einer Temperatur im Bereich von etwa 20° bis etwa 50°C kontaktiert. In diesem Temperaturbereich sind Methanolverluste auf ein Minimum reduziert. Im Allgemeinen werden etwa 1,5 bis etwa 15 kg (Pound) Methanol/kg (Pound) P(AS) zur Gewinnung der Modifikationsmittelverbindung und der POC verwendet. Vorzugsweise werden etwa 7 bis etwa 11 kg (Pound) Methanol pro kg (Pound) P(AS) verwendet und am meisten bevorzugt 8 bis 10 kg (Pound) Methanol pro kg (Pound) P(AS). Die bevorzugten Bereiche werden so eingestellt, dass die Modifikationsmittelverbindung und die POC angemessen und wirtschaftlich aus dem Reaktionsgemisch des Quenchprozesses entfernt werden.
Im Allgemeinen wird das Reaktionsgemisch des Quenchprozesses mit Methanol einer ausreichenden Zahl von Malen kontaktiert, um einen überwiegenden Anteil der Modifikationsmittelverbindung und der POC hinreichend zu entfernen. Vorzugsweise wird das Reaktionsgemisch des Quenchprozesses mit Methanol mindestens mit drei Wiederholungen kontaktiert. Das Reaktionsgemisch des Quenchprozesses kann mit Methanol mit Hilfe jeder beliebigen auf dem Fachgebiet bekannten Methode kontaktiert werden. Beispielsweise lassen sich Methoden der Gegenstromwäsche einsetzen. Bei einer Gegenstromwäsche strömt das Reaktionsgemisch des Quenchprozesses in nur eine Richtung und das Methanol strömt in die entgegengesetzte Richtung.
Der zweite Schritt der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Abtrennen der an Methanol angereicherten Mischung des Quenchprozesses unter Erzeugung eines P(AS)-Produktes mit hohem Molekulargewicht, einer Recyclemischung und wahlweise eines P(AS)-Stromes mit geringem Molekulargewicht. Die Recyclemischung weist Methanol auf, POC und Modifikationsmittelverbindung. Der P(AS)-Strom mit geringem Molekulargewicht weist P(AS) mit geringem Molekulargewicht und cyclische und lineare P(AS)-Oligomere auf.
Die Abtrennung kann mit Hilfe jedes beliebigen, auf dem Fachgebiet bekannten Verfahrens erreicht werden. Beispielsweise können in derartigen Verfahren einbezogen sein, ohne darauf beschränkt zu sein: Sieben, Zentrifugieren und Filtration.
Das P(AS)-Produkt mit hohem Molekulargewicht kann mit Wasser unter Erzeugung eines mit Wasser gewaschenen P(AS)-Produktes mit hohem Molekulargewicht und eines Alkalimetallhalogenid-Nebenproduktstrom kontaktiert werden. Der Alkalimetallhalogenid-Nebenproduktstrom weist Wasser auf, Methanol und Alkalimetallhalogenid als Nebenprodukt. Das mit Wasser gewaschene P(AS)-Produkt mit hohem Molekulargewicht und das Alkalimetallhalogenid-Nebenprodukt werden sodann mit Hilfe eines beliebigen, auf dem Fachgebiet bekannten Verfahrens getrennt. Beispielsweise können diese Prozesse einschließen, ohne darauf beschränkt zu sein: Zentrifugieren, Filtration und Sieben.
Es können zahlreiche Additive mit dem P(AS)-Produkt mit hohem Molekulargewicht, das in der vorliegenden Erfindung erhalten wird, gemischt werden. Übliche Additive schließen die Folgenden ein, ohne auf diese beschränkt zu sein: anorganische Füllstoffe (z.B. Glasfiber, Kohlenstofffaser, Titandioxid, Calcium carbonat, usw.), Antioxidantien, Wärmestabilisatoren, UV-Absorptionsmittel, Farbmittel und Mischungen davon.
Nach Erfordernis können auch andere Polymere zugesetzt werden, wie beispielsweise: Polyamide, Polysulfone, Polycarbonate, Polyethersulfone, Polyethylenterephthalate, Polybutylenterephthalate, Polyethylene, Polypropylene, Polytetrafluorethylene, Polyetherester-Elastomere und Polyetheramid-Elastomere.
Nach Erfordernis kann das P(AS)-Produkt mit hohem Molekulargewicht auch durch Erhitzen bei Temperaturen bis zu etwa 480°C gehärtet werden, um gehärtete Produkte mit verbesserten Eigenschaften und hoher Wärmestabilität und guter chemischer Beständigkeit zu schaffen.
Die Recyclemischung wird in einer ersten Trennzone abgetrennt, um Methanol und eine Ausgangsstoff-Recyclemischung zu ergeben. Die Ausgangsstoff-Recyclemischung weist POC und Modifikationsmittelverbindung auf. Die erste Trennzone weist eine Fraktioniersäule auf, die bei ausreichenden Temperaturen und Drücken genutzt wird, um die Gewinnung von im Wesentlichen dem gesamten Methanol in nur einem Strom zu ermöglichen und die Ausgangsstoff-Recyclemischung in einem anderen Strom zu gewinnen. Sowohl das Methanol als auch die Ausgangsstoff-Recyclemischung können wiederverwendet werden.
Die Entfernung von im Wesentlichen dem gesamten Methanol aus der Recyclemischung kann eine Ausfällung der Modifikationsmittelverbindung bewirken. Da beispielsweise Natriumacetat in NMP nicht merklich löslich ist, kann Natriumacetat ausfällen, wenn das Methanol abgetrieben ist. Vorzugsweise wird die Trennung in Gegenwart von Wasser ausgeführt, um für die Modifikationsmittelverbindung eine Lösung mit Wasser und der POC zu erzeugen, so dass die Lösung leichter gehandhabt werden kann. Im Allgemeinen werden etwa 2 bis etwa 10 Mol Wasser pro Mol Modifikationsmittelverbindung zugegeben, um die Lösung in hinreichender Form zu erzeugen. Vorzugsweise werden etwa 3 bis etwa 8 Mol Wasser pro Mol Modifikationsmittelverbindung zugesetzt und am meisten bevorzugt 4 Mol bis 6 Mol Wasser pro Mol Modifikationsmittelverbindung zugesetzt, um die Lösung in hinreichender Form zu erzeugen.
Der Alkalimetallhalogenid-Nebenproduktstrom kann in einer zweiten Trennzone unter Erzeugung von Methanol und eines Laugestroms getrennt werden, wobei der Laugestrom Wasser aufweist und Alkalimetallhalogenid-Nebenprodukt. Die zweite Trennzone kann jedes beliebige, auf dem Fachgebiet bekannte Mittel zum Abtrennen des Alkalimetallhalogenid-Nebenproduktstroms aufweisen. Bevorzugt wird eine Fraktioniersäule bei ausreichenden Temperaturen und Drücken eingesetzt, um die Gewinnung von Methanol in nur einem Strom und die Gewinnung der Lauge in einem anderen Strom zu ermöglichen. Das Methanol kann wiederverwendet werden.
In einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein anderes Verfahren zur Gewinnung von mindestens einer POC und mindestens einer Modifikationsmittelverbindung aus einem Reaktionsgemisch des Quenchprozesses gewährt. Der erste Schritt der zweiten Ausführungsform umfasst das Kontaktieren des Reaktionsgemisches des Quenchprozesses mit mindestens einer POC bei einer Temperatur, die ausreichend ist, um im Wesentlichen das gesamte P(AS) mit geringem Molekulargewicht und cyclisch und lineare Oligomere aufzulösen und ein an POC-angereichertes Reaktionsgemisch des Quenchprozesses zu erzeugen.
Die POC kann jede beliebige POC sein, die in der vorliegenden Offenbarung vorstehend diskutiert wurde und ist vorzugsweise auf Grund ihrer Verfügbarkeit und leichten Anwendung NMP. Im Allgemeinen hat die POC eine Temperatur im Bereich von 100° bis 220°C. Vorzugsweise hat die POC eine Temperatur im Bereich von 135° bis 200°C und am meisten bevorzugt 150° bis 175°C. Bei Temperaturen unterhalb von 135°C ist die Löslichkeit von P(AS) mit geringem Molekulargewicht in POC deutlich niedriger. Bei Temperaturen oberhalb von 200°C kann, wenn als die POC NMP verwendet wird, der Dampfdruck des NMP eine Ausführung des Kontaktierens in einem Druckbehälter notwendig machen. Je höher die Temperatur des Kontaktierens des Reaktionsgemisches mit der POC ist, um so größer ist die Menge an P(AS) mit geringem Molekulargewicht und linearen und cyclischen Oligomeren, die aus dem Reaktionsgemisch gewonnen werden kann.
Vorzugsweise kann ausreichend POC während des Kontaktierens zur Erzeugung einer an POC angereicherten Mischung zugesetzt werden, die das P(AS) mit geringem Molekulargewicht und die linearen und cyclischen Oligomere hinreichend auflöst. Dieses ermöglicht die Entfernung von im Wesentlichen dem gesamten P(AS) mit geringem Molekulargewicht und den linearen und cyclischen Oligomeren aus dem Reaktionsgemisch, wodurch ein P(AS)-Produkt mit hohem Molekulargewicht hoher Reinheit erzeugt wird. Vorzugsweise werden etwa 2 bis etwa 7 Mol POC pro Mol P(AS) für eine hinreichende Entfernung zugesetzt. Am meisten bevorzugt werden 3 bis 6 Mol POC pro Mol P(AS) verwendet.
Im Allgemeinen wird das Reaktionsgemisch des Quenchprozesses mit der POC bei einer Temperatur kontaktiert, die ausreichend ist, um im Wesentlichen das gesamte P(AS) mit geringem Molekulargewicht und die cyclischen und linearen Oligomere aufzulösen. Das Reaktionsgemisch des Quenchprozesses kann mit der POC mehrere Male kontaktiert werden, um weiteres P(AS) mit geringem Molekulargewicht und lineare und cyclische Oligomere zu entfernen.
Die Zeiten des Kontaktierens zwischen dem Reaktionsgemisch des Quenchprozesses und der POC sollten ausreichend sein, um im Wesentlichen das gesamte P(AS) mit geringem Molekulargewicht und die cyclischen und linearen Oligomere aufzulösen. Kontaktzeiten kürzer als 1 Minute können ausreichend sein, um P(AS) mit geringem Molekulargewicht und lineare und cyclische Oligomere aus dem Reaktionsgemisch des Quenchprozesses zu entfernen.
Der zweite Schritt in der zweiten Ausführungsform umfasst das Abtrennen der POC-reichen Mischung des Quenchprozesses, um einen festen Strom des Quenchprozesses und einen flüssigen Strom des Quenchprozesses zu erzeugen. Der feste Strom des Quenchprozesses ist im Wesentlichen eine feste Form und weist P(AS) mit hohem Molekulargewicht auf, die POC, Modifikationsmittelverbindung und das Alkalimetallhalogenid-Nebenprodukt. Das POC mit hohem Molekulargewicht hat im Wesentlichen eine Granulatform. Der flüssige Strom des Quenchprozesses ist im Wesentlichen eine flüssige Form und weist die POC auf, die Modifikationsmittelverbindung und im Wesentlichen das Gesamte P(AS) mit geringem Molekulargewicht und die cyclischen und linearen P(AS)-Oligomere. Das P(AS) mit geringem Molekulargewicht liegt in Form feinteiliger Feststoffe vor.
Die Abtrennung sollte bei einer Temperatur ähnlich der Temperatur abgeschlossen werden, bei der die POC mit dem Reaktionsgemisch des Quenchprozesses kontaktiert wurde. Wenn die POC-reiche Mischung des Quench prozesses gekühlt ist, können P(AS) mit geringem Molekulargewicht und lineare und cyclische Oligomere auf dem P(AS)-Produkt mit hohem Molekulargewicht abgeschieden werden, wodurch der Wirkungsgrad der Entfernung vermindert wird. Diese Abtrennung kann mit Hilfe jedes beliebigen, auf dem Fachgebiet bekannten Verfahrens ausgeführt werden. Beispielsweise kann ein Sieben zur Anwendung gelangen.
Der dritte Schritt der zweiten Ausführungsform umfasst das Kontaktieren des festen Stroms des Quenchprozesses mit Methanol zur Erzeugung einer an Methanol angereicherten P(AS)-Produktmischung des Quenchprozesses. Methanol muss zur Entfernung des überwiegenden Teils des POC und der Modifikationsmittelverbindung aus dem festen Strom des Quenchprozesses verwendet werden.
Im Allgemeinen wird der feste Strom des Quenchprozesses mit Methanol bei einer ausreichenden Temperatur kontaktiert, um den überwiegenden Anteil der Modifikationsmittelverbindung und der POC zu entfernen. Vorzugsweise wird der feste Strom des Quenchprozesses mit Methanol bei einer Temperatur im Bereich von 20° bis 50°C kontaktiert. In diesem Temperaturbereich werden die Methanolverluste auf eine Minimum herabgesetzt. Im Allgemeinen werden 1,5 bis 15 kg (Pound) Methanol pro kg (Pound) P(AS) verwendet, um die Modifikationsmittelverbindung und die POC zu gewinnen. Vorzugsweise werden 7 bis 11 kg (Pound) Methanol pro kg (Pound) P(AS) verwendet und am meisten bevorzugt 8 bis 10 kg (Pound) Methanol pro kg (Pound) P(AS). Die bevorzugten Bereiche werden so eingestellt, dass die Modifikationsmittelverbindung und die POC aus dem festen Strom des Quenchprozesses hinreichend und wirtschaftlich abgetrennt werden.
Im Allgemeinen wird der feste Strom des Quenchprozesses mit Methanol eine ausreichende Zahl von Malen kontaktiert, um den überwiegenden Anteil der Modifikationsmittelverbindung und der POC hinreichend zu entfernen. Vorzugsweise wird der feste Strom des Quenchprozesses mit Methanol in mindestens drei Wiederholungen kontaktiert. Der feste Strom des Quenchprozesses kann mit Methanol mit Hilfe jeder auf dem Fachgebiet bekannten Methode kontaktiert werden. Beispielsweise können Methoden der Gegenstromwäsche genutzt werden. Beim Gegenstromwaschen strömt der feste Strom des Quenchprozesses in nur eine Richtung und das Methanol strömt in die entgegengesetzte Richtung.
Der vierte Schritt der zweiten Ausführungsform umfasst das Trennen der an Methanol angereicherten P(AS)-Produktmischung des Quenchprozesses, um ein P(AS)-Produkt mit hohem Molekulargewicht und eine Recyclemischung zu erzeugen. Die Recyclemischung weist Methanol auf, POC und die Modifikationsmittelverbindung.
Die Recyclemischung wird in der ersten Trennzone abgetrennt, wie vorstehend in der vorliegenden Offenbarung diskutiert wurde.
Das P(AS)-Produkt mit hohem Molekulargewicht kann mit Wasser kontaktiert werden, um ein mit Wasser gewaschenes P(AS)-Produkt mit hohem Molekulargewicht zu erzeugen sowie einen Alkalimetallhalogenid-Nebenproduktstrom. Der Alkalimetallhalogenid-Nebenproduktstrom kann in der zweiten Trennzone behandelt werden, wie vorstehend in der vorliegenden Offenbarung diskutiert wurde.
In einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Gewinnung von Methanol, Natriumacetat und POC aus dem flüssigen Strom des Quenchprozesses gewährt. Der erste Schritt in der dritten Ausführung umfasst das Kontaktieren des flüssigen Stroms des Quenchprozesses mit Methanol, um eine an Methanol angereicherte P(AS)-Mischung mit geringem Molekulargewicht zu erzeugen. Es können die gleichen Bedingungen angewendet werden, wie sie beim Kontaktieren des festen Stroms des Quenchprozesses mit Methanol verwendet wurden.
Der zweite Schritt in der dritten Ausführungsform umfasst das Trennen der an Methanol angereicherten P(AS)-Mischung mit geringem Molekulargewicht des Quenchprozesses, um ein P(AS)-Produkt mit geringem Molekulargewicht und einen Recyclestrom zu erzeugen. Der Recyclestrom weist Methanol auf, POC und Modifikationsmittelverbindung. Das P(AS)-Produkt mit geringem Molekulargewicht weist das P(AS) mit geringem Molekulargewicht auf sowie cyclische und lineare P(AS)-Oligomere. Die Trennung kann mit Hilfe jedes auf dem Fachgebiet bekannten Verfahrens erreicht werden. Beispielsweise schließen derartige Verfahren das Zentrifugieren und die Filtration ein, ohne darauf beschränkt zu sein.
Die Recyclemischung wird in der ersten Trennzone getrennt, wie vorstehend in der vorliegenden Offenbarung diskutiert wurde.
Das P(AS)-Produkt mit geringem Molekulargewicht kann mit Wasser kontaktiert werden, um ein mit Wasser gewaschenes P(AS)-Produkt mit geringem Molekulargewicht und einen Alkalimetallhalogenid-Nebenproduktstrom zu erzeugen. Der Alkalimetallhalogenid-Nebenproduktstrom kann in der zweiten Trennzone behandelt werden, wie vorstehend in der vorliegenden Offenbarung diskutiert wurde.
In einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Gewinnen mindestens einer Modifikationsmittelverbindung und mindestens einer POC aus einem Reaktionsgemisch des Flashprozesses gewährt.
In einem Flash-Gewinnungsverfahren wird das Reaktionsgemisch einer Niederdruckverdampfung unterworfen, um den überwiegenden Teil der POC abzutreiben. Nach Erfordernis kann die POC für nachfolgende Polymerisationen nach der Kondensation in den Kreislauf zurückgeführt werden. Nach der Flash-Gewinnung wird ein Reaktionsgemisch des Flashprozesses erzeugt, welches P(AS) mit hohem Molekulargewicht aufweist, P(AS) mit geringem Molekulargewicht, cyclische und lineare P(AS)-Oligomere, Alkalimetallhalogenid-Nebenprodukt, Modifikationsmittelverbindung und POC:
Die während des Flash-Gewinnungsverfahrens eingesetzten Bedingungen können weitgehend variieren, wobei jedoch bevorzugt verringerte Drücke eingesetzt werden können. Im Allgemeinen sollte der Druck in dem Flash-Gewinnungsverfahren ausreichend sein, um 30% bis 90% der POC zu verdampfen, wobei im typischen Fall eine Druckverminderung von näherungsweise 1 bis 48 MPa (200 psig) Überdruck erforderlich ist. Es können Drücke bis herab zu 101,59 kPa (0,05 psig) Überdruck eingesetzt werden, obgleich der Druck in der Regel nicht unterhalb von 108 kPa (1 psig) liegen soll. Temperaturen des Reaktionsgemisches aus dem Reaktor liegen üblicherweise im Bereich von 200° bis 325°C. Temperaturen im dem Behälter der Flash-Gewinnung nach der Druckminderung liegen im Allgemeinen im Bereich von 90° bis 200°C in Abhängigkeit von dem Druck in dem Behälter zur Flash-Gewinnung.
Auf dem Fachgebiet sind zahlreiche Methoden zur Flash-Gewinnung von P(AS) bekannt, einschließlich in den US-P-3 478 000 und 3 956 060.
Der erste Schritt der vierten Ausführungsform umfasst das Kontaktieren des Reaktionsgemisches des Flashprozesses mit Methanol, um eine Methanol angereicherte Mischung des Flashprozesses zu erzeugen. Die Prozeduren des Kontaktierens des Reaktionsgemisches des Flashprozesses mit Methanol sind die gleichen, wie vorstehend für das Reaktionsgemisch des Quenchprozesses diskutiert wurde.
Der zweite Schritt der dritten Ausführungsform umfasst das Trennen der an Methanol angereicherten Mischung des Flashprozesses zur Erzeugung eines P(AS)-Produktes und einer Recyclemischung. Die Recyclemischung weist Methanol auf, POC und Modifikationsmittelverbindung. Das P(AS)-Produkt weist P(AS) mit hohem Molekulargewicht auf, P(AS) mit geringem Molekulargewicht und cyclische und lineare P(AS)-Oligomere. Die Trennung kann mit Hilfe jedes beliebigen, auf dem Fachgebiet bekannten Verfahrens erfolgen. Beispielsweise können in diesem Verfahren das Zentrifugieren und die Filtration einbezogen sein, ohne darauf beschränkt zu sein.
Die Recyclemischung wird in der ersten Trennzone abgetrennt, wie vorstehend in der vorliegenden Offenbarung diskutiert wurde.
Das P(AS)-Produkt kann mit Wasser kontaktiert werden, um ein mit Wasser gewaschenes P(AS)-Produkt zu erzeugen sowie einen Alkalimetallhalogenid-Nebenproduktstrom. Der Alkalimetallhalogenid-Nebenproduktstrom kann in der zweiten Trennzone behandelt werden, wie vorstehend in der vorliegenden Offenbarung diskutiert wurde.
In einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Gewinnen mindestens einer POC und mindestens einer Modifikationsmittelverbindung aus einem Reaktionsgemisch des Flashprozesses gewährt, welches P(AS) mit hohem Molekulargewicht aufweist, P(AS) mit geringem Molekulargewicht, cyclische und lineare P(AS)-Oligomere, mindestens eine POC, mindestens eine Modifikationsmittelverbindung und ein Alkalimetallhalogenid-Nebenprodukt.
Der erste Schritt der fünften Ausführungsform umfasst das Kontaktieren des Reaktionsgemisches des Flashprozesses mit mindestens einer POC bei einer Temperatur, die ausreichend ist, um den überwiegenden Teil des P(AS) mit geringem Molekulargewicht und cyclische und lineare Oligomere aufzulösen, um eine an POC angereicherte Mischung des Flashprozesses zu erzeugen. Das Reaktionsgemisch des Flashprozesses wird mit POC mit Hilfe der gleichen Methode Kontaktiert, wie vorstehend für das Reaktionsgemisch des Quenchprozesses diskutiert wurde.
Der zweite Schritt der fünften Ausführungsform umfasst das Trennen der an POC angereicherten Mischung des Flashprozesses, um einen festen Strom des Flashprozesses und einen flüssigen Strom des Flashprozesses zu erzeugen. Der feste Strom des Flashprozesses liegt weitgehend in fester Form vor und weist unlösliches P(AS) auf, die POC, Modifikationsmittelverbindung und das Alkalimetallhalogenid-Nebenprodukt. Der flüssige Strom des Flashprozesses liegt weitgehend in flüssiger Form vor und weist lösliches P(AS) und die POC auf. Die Trennung kann mit Hilfe jedes beliebigen, auf dem Fachgebiet bekannten Verfahrens erfolgen. Beispielsweise können in diese Verfahren das Zentrifugieren und die Filtration einbezogen sein, ohne darauf beschränkt zu sein.
Der dritte Schritt der fünften Ausführungsform umfasst das Kontaktieren des festen Stromes des Flashprozesses mit Methanol, um ein an Methanol angereichertes P(AS)-Produktgemisch des Flashprozesses zu erzeugen. Der feste Strom des Flashprozesses wird mit Methanol mit Hilfe der gleichen Methode kontaktiert, wie sie vorstehend für den festen Strom des Quenchprozesses diskutiert wurde.
Der vierte Schritt der fünften Ausführungsform umfasst das Trennen der an Methanol angereicherten P(AS)-Produktmischung des Flashprozesses, um ein P(AS)-Produkt mit hohem Molekulargewicht und eine Recyclemischung zu erzeugen. Die Recyclemischung weist Methanol auf, die POC und die Modifikationsmittelverbindung. Die Abtrennung kann mit Hilfe jedes beliebigen, auf dem Fachgebiet bekannten Verfahrens erfolgen. Beispielsweise können in diesem Verfahren das Zentrifugieren und Filtration einbezogen sein, ohne darauf beschränkt zu sein.
Die Recyclemischung wird in der ersten Trennzone aufgetrennt, wie vorstehend in der vorliegenden Offenbarung diskutiert wurde.
Das P(AS)-Produkt mit hohem Molekulargewicht kann mit Wasser kontaktiert werden, um ein mit Wasser gewaschenes P(AS)-Produkt mit hohem Molekulargewicht zu erzeugen und einen Alkalimetallhalogenid-Nebenproduktstrom. Der Alkalimetallhalogenid-Nebenproduktstrom kann in der zweiten Trennzone behandelt werden, wie vorstehend in der vorliegenden Offenbarung diskutiert wurde.
Beispiele
Beispiel 1
Die folgenden Beispiele zeigen, dass Methanol aus NMP durch Fraktionierung abgetrennt werden kann.
Es wurden 75 g Methanol und 75 g NMP (Fischer, handelsrein) in einen 250-ml-Rundkolben gegeben, der Siedesteine enthielt. Der Kolben wurde an eine Fraktioniersäule mit Vakuummantel angeschlossen. Die Wärme wurde in den Rundkolben unter Verwendung eines Heizmantels eingetragen. Die mit Vakuummantel versehene Fraktioniersäule wurde langsam durch innen Rücklauf erhitzt. Der Dampf begann durch einen Kühler zu strömen in einen Rezipienten, um einen flüssigen Überkopfstrom zu liefern. Der Dampfstrom wurde langsamer, bis die Temperatur der Fraktioniersäule durch weiteres Erhitzen des Rundkolbens erhöht wurde. Beim Erreichen des Siedepunktes des NMP wurde der Fluss des flüssigen Überkopfstroms wieder aufgenommen. Anschließend wurde die mit Vakuummantel versehene Fraktioniersäule auf Raumtemperatur gekühlt. Sodann wurde das Beheizen des Rundkolbens beendet.
In kleinen Ampullen wurden Fraktionen des flüssigen Überkopfstroms gesammelt. Diese Fraktionen und eine Probe der im Rundkolben zurückbleibenden Flüssigkeit wurden mit Hilfe der Gaschromatographie analysiert. Die Analysen der Fraktionen zeigten, dass 99,547 Gew.-% des aufgenommenen flüssigen Überkopfstroms Methanol und 0,453 Gew.-% NMP waren. Die Analyse der Probe der Flüssigkeit in dem Rundkolben ergab 100% NMP.
Damit konnte Methanol wirksam aus dem NMP abgetrennt werden.
Beispiel 2
Dieses Beispiel zeigt die Trennung einer Recyclemischung zur Erzeugung von Methanol und eine Ausgangsstroff-Recyclemischung.
Es wurde eine Recyclemischung mit einem Gehalt von 78,03 Gew.-% NMP, 15,90 Gew.-% Methanol und 6,07 Gew.-% Natriumacetat einem Durchlauf-Labordestillationskessel mit einer kontinuierlichen Zuführungsrate von 504,20 cm³/h zugeführt. Zunächst wurde dem Kessel eine geringe Menge an NMP zugegeben. Der Kessel wurde solange erhitzt, bis die Recyclemischung einen Reflux erreichte, bei dem die Kesseltemperatur näherungsweise 210°C und die Temperatur in der gesamten Säule etwa 66° bis 208°C betrugen. Durch einen Überkopf-Splitter wurde ein Methanolstrom gewonnen und zu einem Überkopf-Kühler und anschließend zu einem Überkopf-Rezipienten geleitet. Der Überkopf-Splitter war so eingestellt, dass er für 0,2 Minuten aufgenommen hat und an den Überkopf-Rezipienten für 5 Sekunden abgegeben hat. Die Ausgangsstoff-Recyclemischung wurde von dem Kessel mit einem Durchsatz von 87,40 cm³/h gepumpt. Nach näherungsweise 1 Stunde wurden von dem Methanolstrom und der Ausgangsstoff-Recyclemischung in dem Boden des Kessels Proben genommen.
Die Ausgangsstoff-Recyclemischung unter Methanolstrom wurde mit Hilfe der Gaschromatographie analysiert. Die Ausgangsstoff-Recyclemischung enthielt 99,50 Gew.-% NMP, 0,29 Gew.-% Methanol und 0,21 Gew.-% andere Verbindungen. Der Methanolstrom enthielt 99,73 Gew.-% Ethanol, 0,08 Gew.-% NMP und 0,19 Gew.-% andere Verbindungen.
Während des Versuches wurde anhand einer visuellen Untersuchung festgestellt, dass sich Natriumacetat in dem Boden des Destillationskessels und der Säule sammelte.
Dieses Beispiel lehrt, dass Methanol wirksam aus Natriumacetat und NMP gewonnen werden kann.
Beispiel 3
Dieses Beispiel demonstriert, dass Wasser zu einer Recyclemischung zugegeben werden kann, um zur Verhinderung der Ansammlung von Natriumacetat in dem Boden des Destillationskessels beizutragen.
Es wurden die gleichen Prozeduren angewendet, wie sie im Beispiel 2 offenbart wurden mit der Ausnahme, dass die Recyclemischung 14,60 Gew.-% Methanol enthielt, 72,00 Gew.-% NMP, 4,60 Gew.-% Natriumacetat und 8,8 Gew.-% Wasser. Die Kesseltemperatur betrug näherungsweise 190° bis 198°C und die Temperatur in der gesamten Säule näherungsweise 68° bis 102°C. Der Überkopf-Splitter war so eingestellt, dass er für 0,3 Minuten aufnahm und an den Überkopf-Rezipienten für 5 Sekunden abgab.
Es wurden nach 8,66 Stunden Destillation Proben des Methanolstroms und des Stroms des rückgeführten Ausgangsstoffes genommen und mit Hilfe der Gaschromatographie analysiert. Die Ausgangsstoff-Recyclemischung enthielt 97,53 Gew.-% NMP, 0,00 Gew.-% Methanol, 1,63 Gew.-% Wasser und 0,16 Gew.-% andere Verbindungen. Der Methanolstrom enthielt 97,36 Gew.-% Methanol, 0,03 Gew.-% NMP, 2,60 Gew.-% Wasser und 0,02 Gew.-% andere Verbindungen. Es wurde ein vernachlässigbarer Niederschlag an Natriumacetat im Boden des Destillationskessels festgestellt. Zur Bestimmung der Menge an Natriumacetat in der Ausgangsstoff-Recyclemischung wurde die Ionenchromatographie angewendet. Natriumacetat wurde mit 0,69 Gew.-% nachgewiesen.
Dieser Versuch veranschaulicht, dass die Wasserzugabe zu der Recyclemischung die Ansammlung von Natriumacetat in dem Boden des Destillationskessels weitgehend verhindert. In diesem Versuch wurde für das Natriumacetat eine exakte Stoffbilanz nicht erreicht, da die Destillation nicht für eine ausreichend lange Dauer fortgeführt wurde.

Claims

Verfahren zum Gewinnen mindestens einer polaren organischen Verbindung und mindestens eines Modifikationsmittels aus einem Reaktionsgemisch eines Quenchprozesses, aufweisend Poly(arylensulfid) mit hohem Molekulargewicht, Poly(arylensulfid) mit geringem Molekulargewicht, cyclische und lineare Poly(arylensulfid)-Oligomere, mindestens eine polare organische Verbindung, mindestens eine Modifikationsmittelverbindung und ein Alkalimetallhalogenid-Nebenprodukt, welches Verfahren umfasst: 1) Kontaktieren des Reaktionsgemisches des Quenchprozesses mit Methanol, um eine an Methanol angereicherte Mischung des Quenchprozesses zu erzeugen; 2) Trennen der an Methanol angereicherten Mischung des Quenchprozesses, um ein Poly(arylensulfid)-Produkt mit hohem Molekulargewicht und eine Recyclemischung zu erzeugen; wobei die Recyclemischung Methanol aufweist, die polare organische Verbindung und die Modifikationsmittelverbindung; ferner umfassend das Abtrennung der Recyclemischung in einer ersten Trennzone, um Methanol und eine Ausgangsstoff-Recyclemischung zu erhalten, wobei die Ausgangsstoff-Recyclemischung die polare organische Verbindung aufweist und die Modifikationsmittelverbindung, wobei die erste Trennzone eine Fraktioniersäule aufweist, die bei ausreichenden Temperaturen und Drücken verwendet wird, um die Gewinnung von weitgehend dem gesamten Methanol in nur einem Strom zu ermöglichen und die Gewinnung aus Ausgangsstoff-Recyclemischung in einem anderen Strom.
In einem anderen Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem in Schritt auch ein Poly(arylensulfid)-Strom mit geringem Molekulargewicht erhalten wird, wobei der Poly(arylensulfid)-Strom mit geringem Molekulargewicht Poly(arylensufid) mit geringem Molekulargewicht aufweist und cyclische und lineare Poly(arylensulfid)-Oligomere, wobei das Poly(arylensulfid)-Produkt mit hohem Molekulargewicht in Schritt 2) von dem Poly(arylensulfid)-Strom mit geringem Molekulargewicht mit Hilfe von Trennverfahren abgetrennt wird, die ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Sieben, Zentrifugieren und Filtration.
Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem das Abtrennen der Recyclemischung in der ersten Trennzone in Gegenwart von Wasser ausgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, ferner umfassend das Kontaktieren des Poly(arylensulfids) mit hohem Molekulargewicht mit Wasser, um ein mit Wasser gewaschenes Poly(arylensulfid)-Produkt mit hohem Molekulargewicht zu erzeugen sowie ein Alkalimetallhalogenid-Nebenproduktstrom; wobei der Alkalimetallhalogenid-Nebenproduktstrom Wasser aufweist, Methanol und das Alkalimetallhalogenid-Nebenprodukt.
Verfahren nach Anspruch 4, ferner umfassend das Abtrennen des Alkalimetallhalogenid-Nebenproduktstroms in einer zweiten Trennzone, um Methanol und einen Salzlaugestrom zu erzeugen, wobei der Salzlaugestrom Wasser aufweist und das Alkalimetallhalogenid-Nebenprodukt.
Verfahren zum Gewinnen mindestens einer polaren organischen Verbindung (POC) und mindestens eines Modifikationsmittels aus einem Quenchprozess-Reaktionsgemisch, aufweisend Poly(arylensulfid) mit hohem Molekulargewicht, Poly(arylensulfid) mit geringem Molekulargewicht, cyclische und lineare Poly(arylensulfid)-Oligomere, mindestens eine POC, mindestens ein Modifikationsmittel und ein Alkalimetallhalogenid-Nebenprodukt, welches Verfahren umfasst: 1) Kontaktieren des Quenchprozess-Reaktionsgemisches mit mindestens einer polaren organischen Verbindung bei einer Temperatur im Bereich von 100° bis 220°C, die ausreichend ist, um das gesamte Poly(arylensulfid) mit geringem Molekulargewicht und cyclische und lineare Oligomere im Wesentlichen aufzulösen, um eine an polarer organischer Verbindung angereicherte Mischung des Quenchprozesses zu erzeugen; 2) Abtrennen der an polarer organischer Verbindung angereicherten Mischung des Quenchprozesses zur Erzeugung eines festen Stroms des Quenchprozesses und eines flüssigen Stroms des Quenchprozesses; wobei der feste Strom des Quenchprozesses weitgehend in fester Form vorliegt und das Poly(arylensulfid) mit hohem Molekulargewicht aufweist, die polare organische Verbindung, die Modifikationsmittelverbindung und das Alkalimetallhalogenid-Nebenprodukt; wobei der flüssige Strom des Quenchprozesses weitgehend in flüssiger Form vorliegt und im Wesentlichen das gesamte Poly(arylensulfid) mit geringem Molekulargewicht aufweist sowie cyclische und lineare Poly(arylensulfid)-Oligomere, die polare organische Verbindung und die Modifikationsmittelverbindung; 3) Kontaktieren des festen Stroms des Quenchprozesses mit Methanol, um ein an Methanol angereichertes Poly(arylensulfid)-Produktgemisch des Quenchprozesses zu erzeugen; sowie 4) Abtrennen des an Methanol angereicherten Poly(arylen)-Produktgemisches des Quenchprozesses, um ein Poly(arylensulfid)-Produkt mit hohem Molekulargewicht und eine Recyclemischung zu erzeugen; wobei die Recyclemischung Methanol aufweist, die polare organische Verbindung und die Modifikationsmittelverbindung; ferner umfassend das Abtrennen der Recyclemischung in einer ersten Trennzone, um Methanol zu erhalten und eine Ausgangsstoff-Recyclemischung; wobei die Ausgangsstoff-Recyclemischung die polare organische Verbindung aufweist und die Modifikationsmittelverbindung; wobei die erste Trennzone eine Fraktioniersäule aufweist, die bei ausreichenden Temperaturen und Drücken angewendet wird, um die Gewinnung von im Wesentlichen dem gesamten Methanol in nur einem Strom zu ermöglichen und die Gewinnung der Ausgangsstoff-Recyclemischung in einem anderen Strom.
Verfahren nach Anspruch 6, bei welchem die Abtrennung der Recyclemischung in einer ersten Trennzone in Gegenwart von Wasser ausgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche 6 und 7, ferner umfassend des Kontaktieren des Poly(arylensulfid)-Produktes mit hohem Molekulargewicht mit Wasser, um ein mit Wasser gewaschenes Poly(arylensulfid)-Produkt mit hohem Molekulargewicht und einen Alkalimetallhalogenid-Nebenproduktstrom zu erzeugen; wobei der Alkalimetallhalogenid-Nebenproduktstrom Wasser aufweist, Methanol und das Alkalimetallhalogenid-Nebenprodukt.
Verfahren nach Anspruch 8, ferner umfassend das Abtrennen des Alkalimetallhalogenid-Nebenproduktstroms in einer zweiten Trennzone, um Methanol und einen Salzlaugestrom zu erzeugen; wobei das Salzlaugesystem Wasser aufweist und das Alkalimetallhalogenid-Nebenprodukt.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche 6 bis 9, ferner umfassend: 1) Kontaktieren des flüssigen Stroms des Quenchprozesses mit Methanol, um eine an Methanol angereicherte Poly(arylensulfid)-Mischung mit geringem Molekulargewicht des Quenchprozesses zu erzeugen; 2) Abtrennen der an Methanol angereicherten Poly(arylensulfid)-Mischung mit geringem Molekulargewicht des Quenchprozesses, um ein Poly(arylensulfid)-Produkt mit geringem Molekulargewicht und einem Recyclestrom zu erzeugen; wobei der Recyclestrom Methanol aufweist, die polare organische Verbindung und die Modifikationsmittelverbindung; und wobei das Poly(arylensulfid)-Produkt mit geringem Molekulargewicht das Poly(arylensulfid) mit geringem Molekulargewicht aufweist, und cyclische und lineare Poly(arylensulfid)-Oligomere.
Verfahren nach Anspruch 10, ferner umfassend das Abtrennen des Recyclestroms in einer ersten Trennzone, um Methanol zu liefern und eine Ausgangsstoff-Recyclemischung, wobei die Ausgangsstoff-Recyclemischung die polare organische Verbindung aufweist und die Modifikationsmittelverbindung.
Verfahren nach Anspruch 11, bei welchem das Abtrennen des Recyclestroms in der ersten Trennzone in Gegenwart von Wasser ausgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche 10 bis 12, ferner umfassend das Kontaktieren des Poly(arylensulfid)-Produktes mit geringem Molekulargewicht mit Wasser, um ein mit Wasser gewaschenes Poly(arylensulfid)-Produkt mit geringem Molekulargewicht zu erzeugen und einen Alkalimetallhalogenid-Nebenproduktstrom; wobei der Alkalimetallhalogenid-Nebenproduktstrom Wasser aufweist, Methanol und das Alkalimetallhalogenid-Nebenprodukt.
Verfahren nach Anspruch 13, ferner umfassend das Abtrennen des Alkalimetallhalogenid-Nebenproduktstroms in einer zweiten Trennzone, um Methanol und einen Salzlaugestrom zu erzeugen, wobei der Salzlaugestrom Wasser aufweist und Alkalimetallhalogenid-Nebenprodukt.
Verfahren zum Gewinnen mindestens einer polaren organischen Verbindung (POC) und mindestens einer Modifikationsmittelverbindung aus einem Reaktionsgemisch eines Flashprozesses, aufweisend Poly(arylensulfid)-Produkt mit hohem Molekulargewicht, Poly(arylensulfid) mit geringem Molekulargewicht, cyclische und lineare Poly(arylensulfid)-Oligomere, mindestens eine POC, mindestens ein Modifikationsmittel und ein Alkalimetallhalogenid-Nebenprodukt, welches Verfahren umfasst: 1) Kontaktieren des Flashprozess-Reaktionsgemisches mit Methanol, um eine an Methanol angereicherte Mischung des Flashprozesses zu erzeugen; 2) Abtrennen der an Methanol angereicherten Mischung des Flashprozesses, um ein Poly(arylensulfid)-Produkt und eine Recyclemischung zu erzeugen; wobei das Poly(arylensulfid)-Produkt Poly(arylensulfid) mit hohem Molekulargewicht aufweist, Poly(arylensulfid) mit geringem Molekulargewicht und cyclische und lineare Poly(arylensulfid)-Oligomere; wobei die Recyclemischung Methanol aufweist, die polare organische Verbindung und die Modifikationsmittelverbindung; ferner umfassend das Abtrennen der Recyclemischung in einer ersten Trennzone, um Methanol und eine Recyclemischung von Ausgangsmaterial zu ergeben; wobei die Recyclemischung von Ausgangsmaterial die polare organische Verbindung aufweist und die Modifikationsmittelverbindung, wobei die erste Trennzone eine Fraktioniersäule aufweist, die bei ausreichenden Temperaturen und Drücken verwendet wird, um im Wesentlichen die gesamte Gewinnung von Methanol in nur einem Strom zu ermöglichen und die Recyclemischung von Ausgangsmaterial in einen anderen Strom zu gewinnen.
Verfahren nach Anspruch 15, bei welchem das Abtrennen der Recyclemischung in der ersten Trennzone in Gegenwart von Wasser ausgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche 15 und 16, ferner umfassend das Kontaktieren des Poly(arylensulfid)-Produktes mit Wasser, um ein mit Wasser gewaschenes Poly(arylensulfid)-Produkt zu erzeugen sowie einen Alkalimetallhalogenid-Nebenproduktstrom; wobei der Alkalimetallhalogenid-Nebenproduktstrom Wasser aufweist, Methanol und das Alkalimetallhalogenid-Nebenprodukt.
Verfahren nach Anspruch 17, ferner umfassend das Abtrennen des Alkalimetallhalogenid-Nebenproduktstroms in einer zweiten Trennzone, um Methanol und einen Salzlaugestrom zu erzeugen, wobei der Salzlaugestrom Wasser aufweist und Alkalimetallhalogenid-Nebenprodukt.
Verfahren zum Gewinnen mindestens einer polaren organischen Verbindung (POC) und mindestens einer Modifikationsmittelverbindung aus einem Flashprozess-Reaktionsgemisch, aufweisend Poly(arylensulfid) mit hohem Molekulargewicht, Poly(arylensulfid) mit geringem Molekulargewicht, cyclische und lineare Poly(arylensulfid)-Oligomere, mindestens eine POC, mindestens ein Modifikationsmittel und ein Alkalimetallhalogenid-Nebenprodukt, welches Verfahren umfasst: 1) Kontaktieren des Flashprozess-Reaktionsgemisches mit mindestens einer polaren organischen Verbindung bei einer ausreichenden Temperatur, um den überwiegenden Teil des Poly(arylensulfids) mit geringem Molekulargewicht und cyclische und lineare Oligomere aufzulösen, um eine an polarer organischer Verbindung angereicherte Flashprozess-Mischung zu erzeugen; 2) Abtrennen der an organischer polarer Verbindung angereicherten Flashprozess-Mischung, um einen festen Strom des Flashprozesses und einen flüssigen Strom des Flashprozesses zu erzeugen; wobei der feste Strom des Flashprozesses weitgehend in fester Form vorliegt und unlösliches Poly(arylensulfid) aufweist, die polare organische Verbindung, die Modifikationsmittelverbindung und das Alkalimetallhalogenid-Nebenprodukt; wobei der flüssige Strom des Flashprozesses weitgehend in flüssiger Form vorliegt und lösliches Poly(arylensulfid) aufweist und die polare organische Verbindung; 3) Kontaktieren des festen Stroms des Flashprozesses mit Methanol, um ein an Methanol angereichertes Poly(arylensulfid)-Produktgemisch des Flashprozesses zu erzeugen; und 4) Abtrennen des an Methanol angereicherten Poly(arylensulfid)-Produktgemisches des Flashprozesses, um ein Poly(arylensulfid)-Produkt mit hohem Molekulargewicht und eine Recyclemischung zu erzeugen; wobei die Recyclemischung Methanol aufweist, die polare organische Verbindung und die Modifikationsmittelverbindung; ferner umfassend das Abtrennen der Recyclemischung in einer ersten Trennzone, um Methanol und eine Recyclemischung von Ausgangsmaterial zu erhalten; wobei die Recyclemischung von Ausgangsmaterial die polare organische Verbindung aufweist und die Modifikationsmittelverbindung, wobei die erste Trennzone eine Fraktioniersäule aufweist, die bei ausreichenden Temperaturen und Drücken verwendet wird, um die Gewinnung weitgehend des gesamten Methanols in nur einem Strom zu ermöglichen und die Gewinnung der Recyclemischung von Ausgangsmaterial in einem anderen Strom.
Verfahren nach Anspruch 19, bei welchem die Abtrennung der Recyclemischung in der ersten Trennzone in Gegenwart von Wasser ausgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche 19 und 20, ferner umfassend das Kontaktieren des Poly(arylensulfid)-Produktes mit hohem Molekulargewicht mit Wasser, um ein mit Wasser gewaschenes Poly(arylensulfid)-Produkt mit hohem Molekulargewicht und einem Alkalimetallhalogenid-Nebenproduktstrom zu erzeugen; wobei der Alkalimetallhalogenid-Nebenproduktstrom Wasser aufweist, Methanol und das Alkalimetallhalogenid-Nebenprodukt.
Verfahren nach Anspruch 21, ferner umfassend das Abtrennen des Alkalimetallhalogenid-Nebenproduktstroms in einer zweiten Trennzone, um Methanol und einen Salzlaugestrom zu erzeugen; wobei der Salzlaugestrom Wasser aufweist und Alkalimetallhalogenid-Nebenprodukt.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche 19 bis 22, ferner umfassend das Zurückführen des flüssigen Stroms des Flashprozesses in den Kreislauf zu einem Poly(arylensulfid)-Polymerisationsprozess.