[发明专利]一种聚苯硫醚树脂生产工艺中溶剂NMP的回收方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机溶剂回收技术领域，尤其涉及一种聚苯硫醚树脂生产工艺中溶剂NMP的回收方法。

背景技术

采用硫化钠（Na₂S·H₂O）与对二氯苯（P-DCB）为原料，在碱金属和锂盐助剂作用下缩聚生产聚苯硫醚（PPS）树脂的工艺过程中，在聚合阶段需要碱金属和锂盐的NMP（N-甲基吡咯烷酮）溶液完成催化，与其它原料的成本相比，NMP锂盐溶剂占有相当的价格比重，但在PPS的生产过程中溶剂NMP和助剂在理论上是不消耗的，因此，能否以较高的回收率回收溶剂NMP和助剂是能否降低PPS生产成本的关键。

在聚合反应完成后，NMP 的60~70% 可通过常规的方法予以回收，但余下的25~30%与助剂结合在一起留在了残留物中，极难分离，因此，传统的工业化方法只能回收60~70% 的NMP，甚至更低。

在美国专利US5711873 中介绍了一种聚苯硫醚树脂生产的助剂的回收技术，该技术采用低沸点溶剂作为反应体系的稀释剂，虽然在反应体系中加入低沸点有机溶剂有助于反应混合物的过滤，以及低沸点溶剂也容易回收和提纯，但是，对聚合反应釜的材质的要求较高，如果在反应体系的后期加入，会增高反应釜的压力，同时还需时刻注意反应釜是否超过设计承受压力，以免不小心造成严重的事故，并且耗时耗力，会增加10~20%的生产成本。

在美国专利US6437024 中介绍了采用甲醇来作为萃取聚苯硫醚树脂中低聚物、环状化合物、NMP 溶剂和副产物碱金属卤化物的萃取剂，其中该副产物应该是氯化锂，它是采用硫化锂为聚苯硫醚树脂合成的原材料。

在中国专利CN001161423 介绍了一种聚苯硫醚生产中溶剂及助溶剂回收技术，该技术采用碳酸盐来回收所谓的催化剂，其催化剂回收非常低，一般在5~10%wt 之间，而且回收回来的助剂根本不能再利用。

由于传统生产聚苯硫醚工艺中溶剂NMP损失严重，国内外大多数企业生产聚苯硫醚的溶剂NMP的回收率最好能达到60%左右，甚至有些企业由于装置、设备技术等原因NMP回收率更低，由于NMP市场价格比较昂贵（目前国内售价2万多元/吨），因此导致生产PPS的成本翻倍上涨，而这是多数企业面临的严峻现实问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种简单、高效的聚苯硫醚树脂生产工艺中溶剂NMP的回收方法。

为解决上述问题，本发明所述的一种聚苯硫醚树脂生产工艺中溶剂NMP的回收方法，包括以下步骤：

⑴用卧螺沉降卸料离心机将聚苯硫醚聚合反应完成后的混合物进行固液分离，分别得到含有5~10%低聚物的聚苯硫醚树脂产品和副产物盐、大部分溶剂NMP溶液；

⑵将所述步骤⑴所得的溶剂NMP溶液通过板框压滤机去除少量低聚物，再经过膜过滤器进一步净化提纯，回收得到纯度98.5~99.8%的溶剂NMP溶液；

⑶将所述含有5~10%低聚物的聚苯硫醚树脂产品和副产物盐加入到浸取器中，并用4倍于粗产品质量的去离子水逆向浸泡、漂洗去除粗产品中的低聚物，分别得到聚苯硫醚树脂和副产物盐及漂洗液；

⑷将所述聚苯硫醚树脂和副产物盐输入至180目不锈钢二合一过滤器中，用去离子水洗涤后进行固液第二级分离，去除聚苯硫醚产品中的副产物盐，分别得到清洗液和湿的聚苯硫醚产品；所述湿的聚苯硫醚产品经真空干燥得到合格的聚苯硫醚树脂产品；

⑸将所述步骤⑶所得的漂洗液和所述步骤⑷所得的清洗液经减压蒸馏分离出去离子水，分别得到溶剂NMP的盐溶液以及滞留在减压分离器底部的含有助溶剂和副产物盐以及少量NMP的粘稠物；

⑹所述溶剂NMP的盐溶液通过过滤去除盐，回收得到纯度6~10%的溶剂NMP溶液，该溶剂NMP溶液经过冷却变成含有NMP的混和液体；所述混和液体输入至液体储罐；

⑺所述含有助溶剂和副产物盐以及少量NMP的粘稠物用单螺杆输送机输入至耙式真空干燥机进一步蒸发出其中的溶剂NMP，该溶剂NMP经过冷却器冷却回收得到纯度2~4%的溶剂NMP。

所述步骤⑴中固液分离的条件是指所述混合物温度为100~150℃，离心机主转速为3000~3500r/min，分离时间为1~1.5h。

所述步骤⑵中膜过滤器是指300~350目的膜过滤器。

所述步骤⑶中去离子水的温度为90~95℃。

所述步骤⑷中真空干燥的条件是指干燥机操作压力为 -0.096~0MPa、加热蒸汽夹套操作压力 ≤0.07MPa、装料量不得超过总容积的50%、物料干燥时间≤2.5h。