TWI659982B - 從材料混合物分離揮發性物質之方法及製造聚亞芳基硫醚之裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明係關於一種用於分離揮發性物質之方法，其特別指從含有碘、二碘化芳香族化合物及/或其混合物之材料混合物。此外，本發明係關於一種用於製造聚亞芳基硫醚之裝置，藉由其揮發性物質之助，其特別指從聚合物分離碘以及二碘化芳香族化合物。
Description
本發明係關於一種用於分離揮發性物質之方法，其特別指從碘、二碘化芳香族化合物及/或其混合物之含這些化合物之材料混合物。此外，本發明係關於一種用於製造聚亞芳基硫醚(polyarylene sulphides)之裝置，借助於其揮發性物質，可從聚合物中分離出特別指碘以及二碘化芳香族化合物。
在聚縮合反應過程中，於化學反應期間至少製造一反應產物，並且為了儘可能地合成大分子，其必需從製程中被移除。
然而此反應產物基於"平衡之理由"幾乎經常混合至少一種通常被揮發及可參與，亦於大分子之合成以及因此必需儘速再循環於製程中以作為單體或有用物質之其他物質。
已知方法，舉例如借助於"標準化"過程例如精餾、逆滲透、全蒸發法等之聚酯聚縮合過程，可從製程中萃取出該反應產物例如水或乙醇及/或四氫呋喃(THF)。
下列專利文件中述及藉由p-DIB和元素硫用於製造聚苯硫醚(PPS)或聚亞芳基硫醚(PAS)之化學機制或製程參數：
●US 4,786,713(共聚亞芳基-sulfidex-二硫化物)
●US 2009/0203872(聚亞芳基硫醚之製造方法)
●US 2010/0105845(製造高亮度聚亞芳基硫醚樹脂和聚亞芳基硫醚樹脂之方法)
●US 4,746,758(製造碘化芳香族化合物之方法)
這些專利文件中述及製造聚苯硫醚或聚亞芳基硫醚之化學機制。
US 4,786,713中已於1988年為合成高分子聚亞芳基硫醚(PAS)述及一種始於從元素硫和對二碘苯(p-DIB)之方法以及有關製程參數之細節。
在1988年US 4,786,713之SKC專利文獻中，藉由熱惰性氣體或真空從固化終產物移除腐蝕性碘，同時於終化學製程藉由添加終止劑添加物收集碘以降低終產物內之碘含量。此處終產物內擬達到低於1,000ppm之碘含量以降低或避免其後終產物之腐蝕性。
此製程中之物質例如碘和對二碘苯(p-DIB)極為昂貴，為了經濟上效益以及必需降低材料損失，因此有效地分離前述成分和直接於聚縮合過程中進行再循環，特別指p-DIB極為重要。因而在製程中必需儘可能直接地完全再循環該p-DIB，以及萃取該昂貴和對環境有害碘使其儘可能在完全無損失之下以用於進一步加工之目的。在另一製程中該經萃取碘主要被"轉化"，稱為"轉碘化反應"，而形成高分子製程中所需之p-DIB。
來自聚縮合反應過程並且其於壓力下被清除、且低於碘三相點(triple point)之含碘混合氣體可單獨被去昇華(desublimated)。基於此理由，其無法再使用"正常"加工設備例如精餾法、全蒸發法等。
尤其是碘之複合物特別在高純度下極具腐蝕性，而使此昂貴材料需要相當之反應器和其他設備。
針對此特別指本申請案中極具腐蝕性物質且為極為昂貴材料之
碘而言，必需使用舉例如哈氏合金(Hastelloy)及其他之物質。
由於必需在1mbar絕對幅度大小之真空下發生碘和p-DIB混合物之去昇華作用，此要求極高之真空密封度因此需要特殊製程元件和方法。
另外難題為在被昇華物質之特定壓力和溫度以及在低溫冷卻下，其以多樣化型式被沈積以及根據設備之操作性能和類型被改質。這些構造具有極高或亦極低之密度，其對熱傳導而因此對熱交換表面具有嚴重影響。此處，尤指去昇華溫度之特定操作性能對降低去昇華器(desublimators)內接觸面積之目的而言變得重要。
於此開始，因此本發明之特徵係提出一種在製造聚亞芳基硫醚期間儘可能有效地分離例如碘以及未反應析出物(educts)所形成副產物之方法。同樣，本發明之特徵係提供一種儘可能有效地從聚合物或預聚物熔體分離前述物質之裝置。
藉由申請專利範圍第1項所述之方法以及藉由申請專利範圍第9項所述之裝置可達到此目的。因而本申請專利範圍之各別獨立請求項即代表其發展優勢。
根據本發明，於是指出一種用於分離碘之方法，其係指至少一種根據通式II之二碘化芳香族化合物，I-A-I 式II
A代表來自材料混合物之雙價芳香基及/或其混合物，其含碘及/或至少一種根據通式II之二碘化芳香族化合物，其特徵為a)第一部分碘，其在壓力等於或大於碘三相點佔優勢之壓力下分離至少一根據通式II之二碘化芳香族化合物及/或其混合物，以及b)第二部分碘，其在壓力低於碘三相點之優勢壓力下分離根據通式II之二碘
化芳香族化合物及/或其混合物，該材料混合物各自具有步驟a)和b)中之溫度，在所述壓力下至少碘呈現氣態。
因此本發明所述之方法不僅指聚縮合反應過程本身亦特別指此過程隨後步驟之方法以及其反應產物之進一步處理、萃取及/或再循環以及由於從主過程，例如聚縮合反應脫離平衡而以蒸汽型又再循環之析出物。
因此分離出例如於聚縮合過程期間所製造或不反應之物質，其合成形成大分子之元素硫和例如對二碘苯(p-DIB)。因而產生例如主要為碘之反應產物，其與可能存在之析出物舉例如p-DIB，離開個別流程步驟而在多樣化壓力和溫度之氣態下被分離。
在連續流程步驟及其進行性反應以壓力降低和溫度升高之過程中，這些物質發生於不同組成物內及以聚縮合反應過程中不同相點之數量。
混合至少一種使用材料作為處理這些經萃取反應產物之加工設備必需儘可能地進行純化蒸餾"反應-能力"物質以重返製程並且萃取該從過程中廣泛地移除已不需用於合成大分子之物質。
此外，本發明提供一種能合成大分子以及同時處理碘/p-DIB氣體流之裝置，其發生於聚縮合反應過程中並且該萃取係在聚縮合步驟中於正常平均和甚至極低壓，亦即例如1mbar和更低之真空下進行。
僅此類以新穎處理方式之特殊管理方法或相關裝置能有效率和經濟地操作這些較大量以及特別指連續單位之不同氣體流。
根據本發明，因此於聚縮合反應過程提供從產生聚合物流體或預聚物流體中分離聚縮合二碘化芳香族化合物與碘所形成之對應聚亞芳基硫醚，於處理程序(processor)至少兩個不同相點所製造之碘以及被作為析出物之未反應二碘化芳香族化合物。在同時出現碘之情況下，除了未反應析出物(二碘化
芳香族化合物)之外，根據本發明之方法亦可能從對應聚合物流體或預聚物流體中分離碘和二碘化芳香族化合物之混合物。
因而本發明有必要於預聚物-或聚合物流體之至少兩個不同相點進行有效分離。占優勢之第一相點製程條件其壓力至少係於或高於碘三相點，亦即該壓力較佳為≧126mbar(絕對)；同時，因而存在來自前述欲分離物質之極高溫材料混合物而使至少碘呈現凝聚氣態。
在其壓力至少低於碘三相點佔優勢壓力，亦即該壓力較佳為<126mbar(絕對)之其他佔優勢條件相點進一步移除碘或二碘化芳香族化合物及/或其混合物，然而，來自前述欲分離物質之材料混合物具有極高溫度因而使在所述壓力條件下之碘至少呈現氣態。
同樣地，本發明然而可能以及共同地包含進行數次前述步驟，亦即第一或第二部分之前述分離條件，換言之於所述用於第一部分分離壓力條件之前述物質執行複數次分離，即於相繼數個相點執行分離；此外，亦可在所述用於第二部分分離條件下進行前述物質之複數次分離。
令人驚訝地，根據本發明之方法顯示可極有效率地從材料混合物分離碘、式II之二碘化芳香族化合物或其混合物，因而使該材料混合物幾乎全部地或完全地(即低於可檢出極限)無碘或二碘化芳香族化合物。同時，根據本發明之方法顯示可達到高回收配額(recovery quota)之碘或二碘化芳香族化合物。
在一較佳具體實施例中，用於分離碘、根據通式II之二碘化芳香族化合物或其混合物之材料混合物包含聚亞芳基硫醚，其包含根據通式I之至少一重複單位，
A代表雙價芳香基。同樣，亦可從預聚物分離這些聚亞芳基硫醚。式I之聚合物或預聚物較偏好為具有氫端。
根據本發明，已瞭解聚合物具有多於10、較佳為10至300，最佳為100至200個重複單位之聚亞芳基硫醚；預聚物對照物質中之聚亞芳基硫醚重複單位則具有根據式I高至10，較佳為低於5之重複單位。因此式I之預聚物較佳為具有0.1-10Pas(1-100泊)之黏度，但是根據式I聚合物之較佳黏度為至少15-400Pas(150-4,000泊)，然而更佳為75-200Pas(750-2,000泊)。黏度之測定係根據(MFI)溶體流動指數DIN EN ISO 1133。
前述含有根據式I重複單位之預聚物和聚合物因此通常具有氫端。
根據本發明之方法因而特別適合從聚縮合反應中分離碘或通式II之二碘化芳香族化合物，其係藉由通式II之二碘化芳香族化合物和硫化劑例如硫製造聚亞芳基硫醚。此特定管理方法因此能產生高純度聚亞芳基硫醚，因而同時能達到形成縮合物(碘)以及未反應析出物(根據通式II之二碘化芳香族化合物)之準完全(quasi-complete)分離。
最佳具體實施例中，根據本發明之方法提供以兩步驟執行該聚縮合反應之分離方法，該聚縮合反應被設計成a)於第一步驟中，藉由聚縮合反應使通式II之化合物與硫化劑反應而製造出通式I之預聚物，以及b)於第二步驟中，在第一步驟之後執行該預聚物之聚縮合反應。
根據此具體實施例，可有效地於第一步驟中前述碘三相點以及於第二步驟中低於碘三相點之條件下分離該物質。
進一步較佳為，若a)使該物質之第一分離部分(即碘、未反應析出物及/或其混合物)供應至一蒸
餾-及/或凝聚步驟然後液化該碘，以及b)將第二部分供應至去昇華步驟然後去昇華該碘。
分離第一部分碘、二碘芳香族化合物或其混合物，例如於聚縮合反應之第一步驟中，其結果可於高於碘三相點壓力之優勢壓力在所述壓力條件下藉由將溫度冷卻至低於約114℃(碘之三相點溫度)以液化該碘而被完成。同時，在二碘化芳香族化合物同樣一起被分離以及其熔點低於有效冷卻而開始蒸餾-或凝聚步驟之溫度，該二碘化芳香族化合物亦一起同時被液化。當二碘化芳香族化合物之熔點高於前述開始蒸餾-或凝聚步驟之冷卻溫度時，該二碘化芳香族化合物開始被固化。在該蒸餾-及/或凝聚步驟中，因而當前述化合物之混合物被供應至凝聚步驟時該材料可有效地從二碘化芳香族化合物中分離出碘。
根據此較佳具體實施例，同樣可從第二部分材料混合物中分離出碘進行去昇華作用。由於此時之壓力低於碘三相點之壓力(<126mbar)，在此壓力條件下碘無法被有效液化因而當該碘被冷卻低於114℃時可被去昇華或固化。當材料混合物被分離時，其除了碘之外亦含有根據通式II之二碘化芳香族化合物，同樣於去昇華步驟中若其凝固點或熔點低於去昇華步驟中發生冷卻之溫度時可同時固化此化合物。當其凝固點或熔點高於去昇華步驟中之溫度時，例如可液化通式II之二碘化芳香族化合物因而當碘和通式II化合物之混合物被供應至去昇華步驟的同時可有效地分離材料之碘和式II之二碘化芳香族化合物。
根據進一步較佳具體實施例，可有效地分離例如聚縮合反應中之第一部分，於a)材料混合物之溫度為250至320℃，較佳為260至320℃，及/或b)壓力≧126至1,200mbar(絕對)，較佳為≧126至500mbar(絕對)，特別指130至335mbar(絕對)。
同樣，第二部分之分離(例如聚縮合反應之第二步驟中)較佳為於
a)材料混合物之溫度為285至320℃，較佳為290至300℃，及/或b)壓力0.01至<126mbar(絕對)，較佳為0.1至50mbar(絕對)，特別指0.2至10mbar(絕對)。
因而通式II化合物或式I聚亞芳基硫醚之雙價芳香基A較佳係選自由鄰-、間-或對-苯基；聯苯基，特別指p,p'-聯苯基；二苯醚，特別指p,p'-二苯醚；萘基及/或苯甲酮基所構成之基。
於聚縮合反應中將通式II化合物轉化成根據式I聚亞芳基硫醚之較佳硫化劑因而係選自由硫及/或鹼金屬硫化物所構成之群組，其中以硫最佳。
同樣，本發明之特徵係一種用於製造聚亞芳基硫醚之裝置，其包含至少一根據通式I之重複單位，
A代表雙價芳香基，藉由根據通式II I-A-I 式II
二碘化芳香族化合物與硫化劑之聚縮合反應，其包含a)一預縮合步驟，包括由複數個連續連接攪拌槽所製成攪拌槽或級聯攪拌槽，該攪拌槽或級聯攪拌槽之第一攪拌槽具有至少一加入析出物可能性以及用於預聚物之出口並且亦連接於攪拌槽或級聯攪拌槽之後，b)一聚縮合步驟，包括至少一聚縮合反應器或由複數個連續連接聚縮合反應器所製成之級聯式反應器，該聚縮合反應器或由複數個聚縮合反應器所製成之第一級聯聚縮合反應器具有獲得自第一步驟預聚物之饋入可能性以及亦具有該聚縮合物之移除可能性。
該預縮合步驟係經由一產品線連接至聚縮合步驟，該攪拌槽或
級聯攪拌槽之至少一攪拌槽具有至少一用於氣體副產物及/或未反應析出物之移除可能性，其特別指碘及/或通式II之化合物，以及該聚縮合反應器或由複數個連續連接級聯聚縮合反應器之至少一聚縮合反應器具有至少一用於氣體副產物及/或未反應析出物之移除可能性，其特別指碘及/或通式II之化合物。
根據本發明，"移除可能性"一詞意指用於從各別攪拌槽或聚縮合反應器排放氣體產物(蒸汽)之可能性。
藉由前述裝置，可執行用於製造含有至少一根據式I重複單位聚合物之聚縮合法，其於第一步驟產生預聚物以及聚縮合於第二步驟。
藉由於複數個步驟中執行用於製造聚亞芳基硫醚之聚縮合反應以區分根據本發明之裝置以及相關聚縮合法，首先製造聚亞芳基硫醚之預縮合物或預聚物以及接著進行實際聚縮合反應以形成最終產品。此處所使用名詞預聚物或聚亞芳基硫醚與前述定義完全相同。
該第一步驟因而形成自攪拌槽或複數個連續連接之級聯攪拌槽。該析出物被饋入第一攪拌槽以及藉由所使用初步材料之縮合反應形成聚亞芳基硫醚之預聚物。
當使用複數個攪拌槽(級聯攪拌槽)時，其預聚物被傳送入隨後各自之攪拌槽，以及相繼地發生增加預聚物之聚合度或黏度。
最佳之級聯攪拌槽已述於例如專利申請案DE 103 51 085 A1或DE 101 55 419 A1，其有關該級聯攪拌槽之全部揭示內容共同構成本申請案之主題。
此外，在聚縮合步驟之進一步較佳具體實施例中根據本發明之裝置包含一聚縮合反應器或複數個連續連接之級聯聚縮合反應器。一種相當之聚縮合反應器已述於例如專利申請案WO 2007/140926 A1，這些申請案有關該聚縮合反應器之全部揭示內容亦構成本申請案之主題。
根據本發明之裝置，一較佳具體實施例中該通向蒸餾塔之攪拌槽或級聯攪拌槽係藉由氣體副產物及/或未反應析出物之蒸餾進行分離，亦即，攪拌槽或級聯攪拌槽於連接至少一冷凝裝置及/或一蒸餾塔之後進行至少一移除可能性。在此蒸餾塔內可從攪拌槽或從級聯攪拌槽所排放之蒸汽進行純化及/或分離。於此，可純化聚縮合期間藉由蒸餾所形成之碘以及隨後進一步用於例如昇華或結晶。此時除了碘之外，若存在式II化合物時，該蒸餾塔亦可分離來自根據式II化合物之碘。
蒸餾塔之其他優點為未反應析出物可再循環進入攪拌槽或級聯攪拌槽之第一攪拌槽內。根據此較佳具體實施例，其可再循環根據式II之經分離二碘化芳香族化合物，即析出物，進入攪拌槽內，亦即聚縮合反應之第一步驟。此將使製程管理變得極為有效率和經濟。
在進一步優勢具體實施例中，該蒸餾塔經由供應線到至少一冷凝器或去昇華器之連接於頂部位置具有一出口。藉由此冷凝器，例如可有效地冷凝或去昇華存在於蒸餾塔內之氣態碘蒸汽。
進一步優勢為具有至少一移除可能性，其聚縮合反應器或複數個連續連接之級聯聚縮合反應器具有至少一個進入去昇華器之開口。該可能性因此包括存在複數種移除可能性，其通向單一去昇華器，同樣該可能性亦提供通向個別去昇華器之個別移除可能性。由於從此聚縮合裝置之步驟中，低於碘三相點之壓力(即<126mbar)主要佔優勢之聚縮合反應器內未存在氣態碘蒸汽之縮合作用，而非僅是去昇華或固化。基於此目的，根據本發明較佳具體實施例使用一去昇華器。該去昇華器因而具有可固化碘蒸汽之冷卻表面。因而根據其凝固點以及存在於昇華器內之化合物可同樣與根據式II之經分離化合物共同被固化或液化。
進一步較佳為若於至少一去昇華器之後至少一蒸餾塔經由一管
線被連接至包括頂面出口和槽面出口之至少一去昇華器。藉由此類蒸餾塔，可更加地純化該根據通式II之化合物。
此外，前述蒸餾塔之頂面出口能a)於連接至攪拌槽或級聯攪拌槽之蒸餾塔後被連接至進入冷凝器或去昇華器之開口，然而其同樣亦能b)連接於去昇華器後蒸餾塔之頂面出口與源自被連接至攪拌槽或級聯攪拌槽之蒸餾塔後連接至冷凝器之產物流(product flow)相混合。
進一步較佳為若根據本發明之裝置包含一用於製造低壓之裝置，其例如連接聚縮合反應器後被連接至去昇華器或於連接攪拌槽或級聯攪拌槽之蒸餾塔後被連接至冷凝器或去昇華器。因而，可確保源自反應器，即攪拌槽或級聯攪拌槽或聚縮合反應器，之全部揮發性物質被分別地供應至蒸餾塔或至去昇華器單位而從反應蒸汽達成揮發性副產物或析出物之準完全分離。
10‧‧‧攪拌槽
11‧‧‧產品線
12‧‧‧產品線
12a‧‧‧產品線
13‧‧‧產品線
14‧‧‧產品線
15‧‧‧產品線
20‧‧‧聚縮合反應器
20a‧‧‧聚縮合反應器
20b‧‧‧聚縮合反應器
22‧‧‧移除產品線
30‧‧‧低壓裝置
31‧‧‧移除產品線
32‧‧‧產品線
32a‧‧‧產品線
32b‧‧‧產品線
33‧‧‧產品線
103‧‧‧產品線
104‧‧‧冷凝器
105‧‧‧產品線
201‧‧‧移除產品線
201'‧‧‧移除產品線
201a‧‧‧移除產品線
201b‧‧‧移除產品線
202‧‧‧去昇華器
202a‧‧‧去昇華器
202b‧‧‧去昇華器
207‧‧‧產品線
208‧‧‧移除產品線
209‧‧‧移除產品線
本發明將參考其後具體實施例和圖示作更詳細地解釋，然而並不侷限於代表本發明之特定參數。
這些圖示為圖1 根據本發明之第一種管理方法及其用於執行該方法之相關裝置，以及圖2 根據本發明之第二種方法及其用於執行該方法之裝置。
下文中，描述一種從特定方法步驟以高經濟和效率萃取固體材料及/或液體(熔融固態材料)氣態物質(碘及根據式II之二碘化芳香族化合物)之製程方法，其可有效地引導一些流體以及再循環回收入製程，該流體較佳為含有被萃取自該設備之碘。
特別於連續製程時，由於需保持其恒定終產物數量，因此必需在不中斷0.1至300mbar及甚至更高之真空下從製程中移除碘和p-DIB流。
基於成本和能源理由，該去昇華-或回收程序元件以及裝置必需被優化至極佳以符合投資和營運成本。
此"程序化"方法之主要特徵在於●通常純化或分離從主要製程中於各作業點出現之氣態碘/p-DIB以及較佳為將從製程和含p-DIB流萃取之含碘流回流入製程以供進一步反應之用；●首先凝聚一次及/或精餾高於碘三相點之全部碘/p-DIB氣體流；●首先藉由特殊去昇華器首先固化萃取自低於碘三相點製程之全部這些碘/p-DIB氣體流，及然後其後在高於三相點之進一步步驟中將其液化；●隨後可一起引導該不同有用之碘/p-DIB氣體流以及於高壓下藉由特殊分離作業舉例如精餾法將其分離直至降至真空，然後將其引導至製程之對應點或將其萃取。
圖1顯示根據本發明管理方法之流程圖，其係使用根據本發明之裝置。聚縮合反應之第一步驟中，硫析出物和例如對二碘苯從對應供應槽經由供應線11或12被供應至攪拌槽10。此第一步驟係執行於極高壓力之下，即壓力>126mbar。在攪拌槽10或一對應級聯攪拌槽內，該硫和p-DIB析出物被轉化成具有極低黏度之預聚物。在聚縮合反應時，元素碘被製成副產物。在適當點可經由供應線14，例如進入供應線11或12，將添加物舉例如催化劑饋入攪拌
槽10或聚縮合反應器20a及/或20b內。該攪拌槽10具有一出口101，任何已製成之碘以及例如未反應之p-DIB可經由其被供應至蒸餾塔102。在該蒸餾塔102內進行碘和p-DIB之分離，其例如成為槽面上之排出產物可經由供應線15被再循環入攪拌槽10內而因此可被回收。該碘可經由頂面出口103被排出並且供應至冷凝器104，其進行碘之凝聚作用而形成熔融碘。
該攪拌槽10因而操作於對應壓力≧126mbar下存在氣態碘之溫度以及因此相當容易地從形成預聚物中被移除。該預聚物經由連接線13被供應至聚縮合反應器，該聚縮合反應器被配置成圖1所代表實例之兩步驟以及具有第一聚縮合反應器20a和第二聚縮合反應器20b。該兩個聚縮合反應器經由熔融線21被相互連接。或者，該兩個反應器20a和20b亦可被配置成其內部對應步驟成相互分立之單位。在此連續聚縮合反應器20a和20b中，可建立相對聚亞芳基硫醚例如聚苯硫醚(PPS)之聚縮合度。再一次，碘因而被製成氣態或在形成聚合物融體中含有仍未反應p-DIB之副產物。聚縮合反應器20a和20b二者均具有出口201或201'，氣態產物可經由其從各自聚縮合反應器20a和20b被供應至去昇華器202。為了提高其沈積性能，該複數個去昇華器亦同樣可連續地被連接。由於在聚縮合反應器20a和20b內其壓力為至少低於碘三相點佔優勢(<126mbar)之壓力，因此在這些條件下無法以凝聚氣態從反應器20a和20b固化沈積碘，其僅能進行碘之固化或去昇華作用。在去昇華器202內，碘於去昇華器之冷凝部分上被沈積成固體物質，其係從接觸之反應器20a和20b移除碘流體。因而可調節聚縮合反應器20a和20b內壓力而使其反應器20b內之降低壓力比較反應器20a內佔優勢。經由一移除
可能性22從反應器20b完成聚合物熔融。沈積於去昇華器202內之碘可經由一排放可能性及供應線205被供應至其他蒸餾塔206，其在適當壓力條件下可藉由碘蒸餾進行管柱純化，此時碘從液體相轉變至氣體。碘因此以氣態被排出成為頂面產物207以及可從外部再處理之管柱被移除。同樣，匯合此流207與移除自蒸餾塔102之碘流而可於冷凝器104內被凝聚，此時來自冷凝器之管線105可匯合蒸餾塔206之頂面移除可能性207。除了冷凝器104之外，亦可提供一去昇華器。匯合之碘流209因而可被供應用於外部處理。同樣，移除自蒸餾塔206頂面之碘流207可被供應至冷凝器104以進行碘之首次液化。槽面上之蒸餾塔206具有用於副產物或析出物舉例如p-DIB之其他出口208。藉由不時地提高去昇華器內溫度可移除沈積於去昇華器202內之碘，因而沈積碘可再一次從固體相轉變成氣體而使氣態碘流可經由供應線205被饋入蒸餾塔206內。或者或此外，亦可增加壓力以使去昇華器202內之沈積碘從固體相轉變成液體因而供應線205內之液態碘流能被供應至蒸餾塔206。此外，根據圖1之實例，本發明之裝置具有用於產生一真空30之裝置，其係經由對應真空管線32和33連接至去昇華器202或冷凝器104。該用於製造真空30之裝置具有用於廢氣31之附加出口。
圖2顯示根據本發明裝置之進一步具體實施例，其具有圖1所示相同元件符號之相同元件。根據圖2之裝置亦具有用於硫供應線11以及用於p-DIB供應線12之攪拌槽10，其他添加物及/或催化劑亦能經由供應線12被供應或經由供應線12a或14被供應至攪拌槽10。在攪拌槽10內，析出物可被聚縮合成預聚物。類似圖1之代表性圖中，根據圖2亦具有出口101和被連接至蒸餾塔102之攪拌槽
10。該預聚物經由供應線13被供應至聚縮合反應器20，其被配置成複數個步驟並且於各種點具有用於氣體副產物，舉例如碘及/或析出物如p-DIB之出口201a和201b。這些出口201a和201b分別引導至去昇華器202a或202b。這些去昇華器202a或202b分別經由各自分開之真空管線32a或32b被連接至一用於製造真空之裝置30。來自去昇華器202a或202b之碘流分別經由供應線203a或203b被供應至收集器204以及，從此經由供應線205被供應至其後連接之蒸餾塔206。在頂面移除之碘流207於冷凝器104或與來自第一步驟10後連接蒸餾塔之去昇華器內被凝聚或固化，以及可被移除成為例如經收集碘流105或固態碘。進一步純化時，同樣可再循環106進入蒸餾塔102內。此外，該蒸餾塔206可具有經由其純化p-DIB之其他出口210而例如再次被供應至聚縮合反應器20。同樣，然而亦可饋入該聚縮合反應器10內。
Claims (15)
- 一種用於製造聚亞芳基硫醚之方法，該聚亞芳基硫醚包含至少一下列通式I之重複單位，該方法包括：以一硫化劑進行一下列通式II之二碘化芳香族化合物之一凝聚，其中，於該凝聚步驟中藉由一方法，含有碘及/或至少一種通式II之二碘化芳香族化合物之一材料混合物被分離，其特徵為a)該材料混合物之第一部分，其在壓力等於或大於碘三相點之壓力下被分離；以及b)該材料混合物之第二部分，其在壓力低於碘三相點之壓力下被分離；在步驟a)和b)中，該材料混合物各自具有在所述壓力下至少碘以氣態呈現之溫度：I-A-I 式II於式I及式II中，A代表雙價芳香基。
- 根據申請專利範圍第1項所述之方法，其中該凝聚步驟包括：以該硫化劑使該通式II之化合物反應，以製造該通式I之聚亞芳基硫醚之一預聚物；以及聚縮合該預聚物。
- 根據申請專利範圍第2項所述之方法，其中於製造該預聚物和聚合該預聚物之每個步驟期間，進行該材料混合物之分離。
- 根據申請專利範圍第3項所述之方法，其中製造該預聚物之步驟及其中該第一部分之分離係發生於a)該材料混合物之溫度係250至320℃；及/或b)其壓力係≧126mbar(絕對壓力)。
- 根據申請專利範圍第3項所述之方法，其中聚合該預聚物之步驟及其中該第二部分之分離係發生於a)該材料混合物之溫度係285至320℃；及/或b)其壓力係<126mbar(絕對壓力)。
- 根據申請專利範圍第2項所述之方法，其中製造該預聚物及聚合該預聚物之步驟係連續被進行，及於製造該預聚物和聚合該預聚物之每個步驟期間，進行該材料混合物之分離，從而分別連續分離和移除該材料混合物之該第一和該第二部分。
- 根據申請專利範圍第2項所述之方法，其中經分離之材料混合物之該第一及/或該第二部分被再循環至以及被再利用於製造該預聚物之步驟中。
- 根據申請專利範圍第7項所述之方法，其中經分離之材料混合物之第一部分中之通式II之二碘化芳香族化合物被再循環至以及被再利用於製造該預聚物之步驟中。
- 根據申請專利範圍第1項所述之方法，其中經分離之材料混合物之該第一部分係被蒸餾及凝聚，以及液化。
- 根據申請專利範圍第1項所述之方法，其中經分離之材料混合物之該第二部分係被去昇華及蒸餾。
- 根據申請專利範圍第1項所述之方法，其中包括碘之分離之該凝聚步驟，係在包含哈氏合金之一反應器或一設備中被進行。
- 根據申請專利範圍第1項所述之方法，其中根據通式II之二碘化芳香族化合物具有至少一雙價芳香基A，該雙價芳香基A係選自於由鄰-苯基、間-苯基、對-苯基、聯苯烯基、二苯醚基、伸萘基及苯甲酮基所組成之群組。
- 根據申請專利範圍第1項所述之方法，其中該硫化劑係硫或鹼金屬硫化物。
- 根據申請專利範圍第2項所述之方法，其中該預聚物和該聚亞芳基硫醚包括該通式I之重複單位，及該重複單位之至少一端具有氫端。
- 根據申請專利範圍第2項所述之方法，其中該預聚物具有0.1至10Pas之黏度，及該聚亞芳基硫醚具有15至400Pas之黏度。
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