[发明专利]一种聚酰胺的生产系统及生产方法

说明书

本发明公开了一种聚酰胺的生产系统及生产方法。该生产系统，包括依次连接的预聚系统、释压系统和终聚装置；预聚系统包括N1个用于梯度升温升压的反应段，N1大于1、且为正整数；释压系统中设有释压阀。采用该生产系统生产聚酰胺，不仅操作简单、能耗低、且二胺的损失量小于投料量的0.1％。

技术领域

本发明涉及一种聚酰胺的生产系统及生产方法。

背景技术

聚酰胺俗称尼龙(Nylon)，是分子主链上含有重复酰胺基团的热塑性树脂总称；凭借出色的物理、机械性质优异，广泛用于薄膜、片材、包装袋、工程塑料、纤维等领域。其中，半芳香族尼龙的间苯二甲胺型尼龙自上世纪八十年代问世以来，凭借其出色的刚性、优异的加工性，以及良好的阻隔性能，而应用广泛。

目前，聚酰胺的合成通常采用半连续直接熔融聚合和间歇成盐聚合两种方法。其中，半连续直接熔融聚合是将两种或多种单体通过加热至熔点以上进行混合后聚合的方法；该方法使得聚合物长时间滞留在高温条件下，物料接触不均匀。而成盐聚合是一种先通过将二胺、二酸在水溶液中成盐，然后在以盐溶液进行浓缩、聚合的方法。两种溶液的混合可以使得物料充分接触，但是由于成盐的过程中需要用到大量的水(40％～60％)作为溶剂，但后期聚合又必须将水脱出后才能进行聚合反应，在脱出水的过程中需要大量潜热来去除水，能耗高、过程繁琐、设备复杂，整体的生产成本明显偏高。

例如JP2001200052A公开了一种在80℃以下二胺、二酸先成盐，然后除去盐溶液中的水后再用双螺杆挤出机进行酰胺化反应，该方法不仅能耗高，而且在除去水的过程中也会损失二胺。

例如CN107325279A公开了一种连续化生产半芳香尼龙的方法，虽然公开了采用尼龙盐通过连续方法制备半芳香尼龙，但该方法中涉及在蒸发器中进一步浓缩和排气，排气过程中可能带走一部分二胺，而浓缩则会导致能耗较高；另外在初步聚合后又需要在闪蒸器中进行气液分离，操作复杂且能耗高，在浓缩以及气液分离的过程中也会损失较多的二胺。

因此，亟需一种操作简单、能耗低、且能够降低二胺损失量的系统及方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术中在制备聚酰胺时，操作繁琐、能耗高且二胺的损失量较大(约为0.3～1％)的缺陷，而提供一种聚酰胺的生产系统及生产方法。

本发明是通过下述方案来解决上述问题的：

本发明提供一种聚酰胺的生产系统，其包括依次连接的预聚系统、释压系统和终聚装置；

所述预聚系统包括N1(N1＞1)个用于梯度升温升压的反应段；

所述释压系统中设有释压阀。

本发明中，较佳地，所述聚酰胺的生产系统还包括成盐装置，所述成盐装置与所述预聚系统连接。

其中，较佳地，所述成盐装置上设有第一进料口与出料口，沿所述第一进料口至所述出料口的方向间隔设置有N2(N2＞1)个第二进料口与pH检测装置；

所述聚酰胺的生产系统还包括一控制模块，用于对所述成盐装置实现如下控制步骤：判断所述pH检测装置检测的pH值是否为5.8～8.2，在判断是时，执行“关闭所述第二进料口”的步骤；并在判断否时，执行“开启所述第二进料口”的步骤。

其中，较佳地，所述成盐装置与所述预聚系统之间还设有浓缩装置；

其中，所述成盐装置一般为立式多段反应器。

在成盐过程中，通过设置多个第二进料口与多个pH检测装置，可以分批添加一种物料、且实时监测pH值，可以在预聚反应之前无需浓缩，直接进行预聚反应。

按照本领域常规，所述N2为正整数。所述N2一般为2～10个，较佳地为2～6个，更佳地为3～5个。