[发明专利]一种聚酰胺的连续聚合反应工艺

说明书

一种聚酰胺的连续聚合反应工艺，采用的聚合装置包括原料预热系统、聚合反应系统、蒸汽冷凝系统、抽真空系统，聚合反应系统通过管路与原料预热系统相连，抽真空系统通过蒸汽冷凝系统对聚合反应系统抽真空，连续聚合反应的步骤为：1)预聚合原料经过原料预热系统，升温至250‑300℃，进入聚合反应系统中，在保护气氛、30‑50KPaA条件下反应，且由下部螺旋出料机连续挤压出料；2)聚合反应系统中聚合脱水得到的水分在高温、负压条件下，闪蒸为蒸汽，且将聚合反应系统中的小分子化合物汽提出，进入蒸汽冷凝系统，蒸汽和小分子化合物被拦截，不凝气体被抽真空系统抽出。本工艺反应得到产物中杂质含量≤0.6wt％，有效保证聚酰胺的品质，且是一种安全、节能的工艺。

技术领域

本发明涉及化工领域，特别涉及一种聚酰胺的连续聚合反应工艺。

背景技术

聚酰胺俗称尼龙(Nylon)，英文名称Polyamide，它是大分子主链重复单元中含有酰胺基团的高聚物的总称。聚酰胺可由内酸胺开环聚合制得，也可由二元胺与二元酸缩聚等得到的。聚酰胺(PA)是指主链节含有极性酰胺基团(-CO-NH-)的高聚物。最初用作制造纤维的原料，后来由于PA具有强韧、耐磨、自润滑、使用温度范围宽等优势，成为目前工业中应用广泛的一种工程塑料。PA广泛用来代替铜、有色金属制作机械、化工、电器零件，如柴油发动机燃油泵齿轮、水泵、高压密封圈、输油管等。PA是美国DuPont公司最先开发用于纤维的树脂，于1939年实现工业化。20世纪50年代开始开发和生产注塑制品，以取代金属制品无法满足下游工业制品轻量化、降低成本的要求。PA具有良好的综合性能，包括力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性，且摩擦系数低，有一定的阻燃性，易于加工，适于用玻璃纤维和其它填料填充增强改性，提高性能和扩大应用范围。

连续聚合制造方法可以包括在后缩聚器(finisher)下游的排气冷凝器(ventcondenser)，将气态混合物使用喷射器从排气冷凝器抽出。喷射器通过使蒸汽经过文氏装置而产生真空。为了抽出足够的真空，使大量的蒸汽通过，在一个实例中，需要大约450Kg每小时的蒸汽以产生足够的真空。产生蒸汽是昂贵的，并且喷射器产生大体积的废蒸汽。此外，来自喷射器的输出可能包含从排气冷凝器抽出的污染物。这些污染物可能需要被移除，由此导致另外的成本。

专利CN104130401A尼龙合成中的工艺压力控制，使用的液环真空泵抽取真空，其能耗对比干式真空泵高约30％以上。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种聚酰胺的连续聚合反应工艺，其反应得到产物中杂质含量≤0.6wt％，有效保证聚酰胺的品质，且是一种安全、节能的工艺。

本发明的技术方案是：一种聚酰胺的连续聚合反应工艺，采用以下聚合装置进行连续聚合反应，

聚合装置包括原料预热系统、聚合反应系统、蒸汽冷凝系统、抽真空系统，所述聚合反应系统的物料进口通过第一管路与原料预热系统的物料出口相连，抽真空系统通过蒸汽冷凝系统对聚合反应系统抽真空，该聚合反应系统的出料装置为螺旋出料机，

连续聚合反应的步骤为：

1)预聚合原料经过原料预热系统，升温至250-300℃，进入聚合反应系统中，在保护气氛、30-50KPaA条件下聚合反应至平均摩尔分子量为13000～16000，由下部螺旋出料机连续挤压出料；

2)聚合反应系统中聚合脱水得到的水分在高温、负压条件下，闪蒸为蒸汽，且将聚合反应系统中的小分子化合物汽提出，进入蒸汽冷凝系统，其中的蒸汽和小分子化合物被拦截，其中的不凝气体被抽真空系统(4)抽出。