[实用新型]一种用于制造聚酰胺的装置及系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年5月1日提交的美国临时专利申请号61/818,048的优先权权益，其公开内容通过引用以其全部内容结合在此。

技术领域

本公开内容涉及用于制造聚酰胺的装置和系统。

背景技术

聚酰胺经由以下方法获得：其中将二胺(例如，六亚甲基-1，6-二胺)和二羧酸(例如，己二酸)，有时是水中的两种组分的羧酸铵盐的形式在缩聚条件下(例如，在180℃至300℃的范围内的温度)聚合。缩合反应产生聚酰胺(例如，尼龙6，6)和水作为副产物。水副产物在聚酰胺合成工艺的多个阶段产生。

聚酰胺合成工艺有时包括管式反应器的使用。这种管式反应器包括位于沿反应器的长度的排放口，其中允许在聚酰胺合成工艺的过程中以水蒸气的形式产生的水逸出。在通过洗刷系统之后，一般允许排放的水蒸气逸出至大气中或在洗刷中冷凝并通过至废水处理工艺。

在关于可以排放至局部下水道系统中的水的量没有限制的司法区域中，或在水至下水道系统中的排放相对廉价的情况下，水的处置可以意义很小或没有意义。但是存在关于可以丢弃的水的量存在限制并且存在与超过该限制相关的显著的成本后果的司法区域。另外，大体积的脱矿物质的水的使用可以存在显著的成本。因此，对用于从聚酰胺-制造设备回收水的方法和系统存在持续的需求，尤其是在当超过水排放极限时产生显著的成本后果的司法区域中。

实用新型内容

丢弃在聚酰胺合成工艺的过程中产生的水是有问题的，尤其是当它是液体形式并且可以以提纯的形式(例如，以提纯的液体形式)回收并以液体形式(例如，构成二胺/二羧酸溶液)或气态形式(即，以蒸汽的形式，其中可以使用蒸汽将热传递到聚酰胺合成工艺的一个或多个部件)在工艺中重新使用的情况。

本公开内容涉及一种用于制造聚酰胺的装置，所述装置包括：

进一步聚合部分聚合的聚酰胺，从而产生基本上气相的水的管式反应器；

移除二胺、羧酸和聚酰胺中的一种或多种以提供基本上气相的纯化水的精馏塔，所述精馏塔与所述管式反应器流体连通；

接收所述基本上气相的水并将所述基本上气相的水转化为基本上液相的水的冷凝组件，所述冷凝组件与所述精馏塔流体连通；和

将所述基本上液相的水返回到聚酰胺制造系统的至少一个部件的导管网络。

本公开内容涉及一种用于制造聚酰胺的系统，所述系统包括：

管式反应器，所述管式反应器配置为进一步聚合部分聚合的聚酰胺，从而产生基本上气相的水；

精馏塔，所述精馏塔与所述管式反应器流体连通，配置为移除二胺、羧酸和聚酰胺中的一种或多种以提供基本上气相的纯化水；

冷凝组件，所述冷凝组件与所述精馏塔流体连通，配置为接收所述基本上气相的水并将所述基本上气相的水转化为基本上液相的水；和

导管网络，所述导管网络配置为将所述基本上液相的水返回到聚酰胺制造系统的至少一个部件。

本公开内容涉及一种系统和方法，其解决以提纯的形式从在聚酰胺合成工艺中使用的管式反应器回收水的问题。本文描述的系统和方法或者以液体形式重新使用从在聚酰胺合成工艺中使用的管式反应器回收的提纯的水，或者以蒸汽的形式使用在聚酰胺合成工艺中使用的管式反应器中产生的水以将热从蒸汽传递到聚酰胺合成工艺的一个或多个部件。

附图说明

在附图中，贯穿数个视图可以使用相同的数字描述相同的元件。附图通过实例的方式而非限定的方式一般地示例本公开内容中讨论的多个实施方案。

图1是用于聚酰胺的制造的系统的图示。

图2是管式反应器的图示(顶视图)。

具体实施方式

本公开内容描述用于从至少一种羧酸和至少一种二胺的制备聚酰胺的缩合反应回收水的系统和方法，其包括：从蒸发器获得包含羧酸和二胺中的至少一种以及部分聚合的聚酰胺的水性混合物；使所述水性混合物通过管式反应器，同时使所述水性混合物经历足以通过所述羧酸和二胺的缩合而进一步聚合所述部分聚合的聚酰胺的温度和压力，从而产生基本上气相的水；使所述基本上气相的水通过精馏塔，从而移除二胺、羧酸和聚酰胺中的一种或多种，以提供基本上气相的纯化水；和将所述基本上气相的纯化水冷凝为基本上液相的纯化水。