CN106916299A - 一种多元共聚尼龙连续化生产装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多元共聚尼龙连续化生产装置，包括依次连接的配料装置（1）、聚合装置（3）、切粒装置（4）、萃取装置（5）、干燥装置（6）和冷却装置（7），在所述配料装置（1）和所述聚合装置（3）之间还连接有用于将盐溶液进行浓缩的盐液浓缩装置（2）。该多元共聚尼龙连续化生产装置可在复合盐溶液进入聚合装置之前实现盐溶液的快速浓缩，降低盐溶液中的含水量，确保生产过程及产品质量的稳定性，提高产品的聚合度。

Description

一种多元共聚尼龙连续化生产装置

技术领域

本发明涉及尼龙树脂生产技术领域，具体涉及一种多元共聚尼龙连续化生产装置。

背景技术

目前，尼龙6生产企业基本上都是采用连续化管式生产流程。管式聚合通常可分为一段式聚合和两段式聚合。其中一段式聚合包括原料配制、聚合、切粒、萃取、干燥等工序；而两段式聚合是在一段式聚合的基础上，将聚合工序分为前聚合与后聚后。

多元共聚尼龙的连续生产需同时满足多种尼龙单体或盐组分的进料，并要求精确、稳定控制各组分的进料比例。其中己内酰胺以熔融状态进料，而66盐以水溶液形式进料，但一些特殊组分，如尼龙6T盐、尼龙9T盐、脂肪族二酸聚醚二胺盐或其他一些二酸与二胺形成的尼龙盐其进料方式比较复杂，需要先进行成盐反应，以pH值控制成盐终点，并以盐溶液形式进料。以盐溶液形式进料可以保证共聚体系中羧基含量与胺基含量基本相等，从而得到分子量足够大的多元共聚尼龙树脂。常规多元共聚尼龙连续生产装置的进料装置主要是针对己内酰胺和添加剂的配制，没有设置成盐装置，不能满足多元共聚尼龙连续生产的进料要求。

此外，常规多元共聚尼龙连续生产装置中没有使盐溶液快速浓缩的装置，不能满足共聚尼龙盐溶液的闪蒸要求。若采用常规多元共聚尼龙连续生产装置以盐溶液形式进料，会带入大量的水进入到聚合管，水在聚合管上部高温条件下会剧烈沸腾，造成聚合管液位不稳定，影响生产及产品的稳定性；大量水进入聚合管占用大量体积，降低了生产产量，同时水在高温下沸腾蒸发，会造成盐溶液中胺组分的流失，影响产品的聚合度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种可实现盐溶液快速浓缩、产品聚合度高、生产稳定性好的多元共聚尼龙连续化生产装置。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种多元共聚尼龙连续化生产装置，包括依次连接的配料装置、聚合装置、切粒装置、萃取装置、干燥装置和冷却装置，在所述配料装置和所述聚合装置之间还连接有用于将盐溶液进行浓缩的盐液浓缩装置。通过在配料装置和聚合装置之间设置盐液浓缩装置，在配料装置内配制好的原料在进入聚合装置聚合之前先经该盐液浓缩装置进行快速浓缩，有效减少盐溶液中的含水量，经浓缩后的盐溶液进入到聚合装置后不会导致聚合管内液位剧烈波动，可保证生产过程及产品的稳定性，确保生产的多元共聚尼龙树脂具有较大的聚合度。

进一步的，所述盐液浓缩装置包括预热管、加热器和闪蒸罐，所述预热管的进料端连接所述配料装置的输出端，预热管的出料端与所述加热器的进料端相连接，加热器的出料端连接至所述闪蒸罐的进料端，闪蒸罐的顶部设有蒸汽排出管道，闪蒸罐的出料端连接至所述聚合装置的进料端。将配置好的原料先在预热管内进行预热、再通过加热器加热，然后再送入闪蒸罐内进行闪蒸浓缩，即可实现对盐溶液的快速浓缩，又可避免胺组分的流失，达到良好的浓缩效果。

进一步的，所述加热器的出料温度为120℃-140℃。盐溶液经加热器加热至120℃-140℃在进入闪蒸罐内进行闪蒸，可确保不会造成胺组分的流失，进而保证聚合反应体系内的酸胺均衡，确保得到分子量足够大的多元共聚尼龙树脂。

进一步的，所述配料装置包括盐液混合罐，所述盐液混合罐内安装有搅拌装置和加热装置，盐液混合罐上连接一进料管和一氮气进气管，盐液混合罐上通过管道连接有盐液配制罐。在盐液混合罐内安装搅拌装置，可将原料个组分进行有效混合；安装加热装置，方便控制釜内温度；连接氮气进气管，便于向釜内通入氮气，保持釜内处于惰性气氛下，避免原料氧化。

进一步的，所述盐液配制罐为多个，包括第一配制罐、第二配制罐和第三配制罐，采用多个盐液配制罐，方便多种不同原料的配料；所述第一配制罐和第二配制罐上均设有pH计，第一配制罐上通过管道连接有第一酸罐和第一胺罐，第二配制罐上通过管道连接有第二酸罐和第二胺罐。如此，通过pH计可检测第一配制罐和第二配制罐内原料的pH，然后根据需要通过相应的酸罐和胺罐向第一配制罐和第二配制罐内补充酸液或胺液，对原料的pH进行调节。

进一步的，所述第一配制罐、第二配制罐和第三配制罐上均设置有氮气进气管、纯水输入管、搅拌装置和加热装置，方便通入氮气、配料、混合物料及控制物料温度。

进一步的，所述第一配制罐、第二配制罐和第三配制罐与所述盐液混合罐连接的管道上均安装有电磁流量阀；所述第一酸罐和第一胺罐与第一配制罐连接的管道上均安装有电磁流量阀；所述进料管上安装有电磁流量阀。如此，可通过各个电磁流量阀来精确控制各物料的进料比例，进一步提高产品质量，并且避免原料的浪费。

进一步的，所述盐液混合罐上安装有循环管道，所述循环管道的一端与盐液混合罐的底部连通，另一端连通至盐液混合罐的上部，循环管道上安装有循环泵。通过该循环装置可将复合盐液从盐液混合罐的底部输送至顶部，实现复合盐液的充分混合。

进一步的，所述配料装置还包括一盐液储罐，所述盐液储罐的进料端通过管道连通至所述盐液混合罐的出料端，盐液储罐的出料端与所述盐液浓缩装置的进料端连通，盐液储罐与盐液混合罐连接的管道上安装有电磁流量阀。

进一步的，所述聚合装置包括前聚塔和后聚塔，所述前聚塔的进料端通过管道连通至所述盐液浓缩装置的出料端，前聚塔的出料端通过管道连通至所述后聚塔的进料端，后聚塔的出料端通过管道连通至所述切粒装置的进料端。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

（1）该多元共聚尼龙连续化生产装置通过在配料装置和聚合装置之间设置盐液浓缩装置，配料装置内配制好的原料在进入聚合装置聚合之前先经盐液浓缩装置进行快速浓缩，减少盐溶液中的含水量，避免由于含水过多而导致生产及产品的稳定性下降以及产品的聚合度降低等情况的发生。

（2）该多元共聚尼龙连续化生产装置的配料装置中，在盐液混合罐上连接多个盐液配制罐，部分盐液配制罐上还连接有酸罐和胺罐，可满足多种不同尼龙单体的进料要求，适用范围广；并且，通过相应管道上安装的电磁流量阀可实现对各原料组分的进料比例进行精确控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明多元共聚尼龙连续化生产装置的结构示意图。

图例说明：

1、配料装置；2、盐液浓缩装置；3、聚合装置；4、切粒装置；5、萃取装置；6、干燥装置；7、冷却装置；11、盐液混合罐；12、进料管；13、盐液配制罐；14、第一酸罐；15、第一胺罐；16、第二酸罐；17、第二胺罐；18、循环泵；19、盐液储罐；21、预热管；22、加热器；23、闪蒸罐；31、前聚塔；32、后聚塔；131、第一配制罐；132、第二配制罐；133、第三配制罐。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。

需要特别说明的是，当某一元件被描述为“固定于、固接于、连接于或连通于”另一元件上时，它可以是直接固定、固接、连接或连通在另一元件上，也可以是通过其他中间连接件间接固定、固接、连接或连通在另一元件上。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。

实施例1：

如图1所示，本发明多元共聚尼龙连续化生产装置的一种实施例。该多元共聚尼龙连续化生产装置包括依次连接的配料装置1、盐液浓缩装置2、聚合装置3、切粒装置4、萃取装置5、干燥装置6和冷却装置7。其中，盐液浓缩装置2包括预热管21、加热器22和闪蒸罐23。该预热管21的进料端连接配料装置1的输出端，预热管21的出料端与加热器22的进料端相连接。加热器22的出料端连接至闪蒸罐23的进料端，闪蒸罐23的顶部设有蒸汽排出管道，闪蒸罐23的出料端连接至聚合装置3的进料端。加热器22的出料温度优选控制在120℃-140℃。

该多元共聚尼龙连续化生产装置中的配料装置1包括盐液混合罐11，在盐液混合罐11内安装有搅拌装置和加热装置（优选为循环导热油加热系统）。盐液混合罐11上还连接有进料管12和氮气进气管，盐液混合罐11上通过管道连接有盐液配制罐13。该盐液配制罐13为多个，包括第一配制罐131、第二配制罐132和第三配制罐133。该第一配制罐131和第二配制罐132上均设有pH计。第一配制罐131上通过管道连接有第一酸罐14和第一胺罐15。第二配制罐132上通过管道连接有第二酸罐16和第二胺罐17。第一配制罐131、第二配制罐132和第三配制罐133上均设置有氮气进气管、纯水输入管、搅拌装置和加热装置（优选为循环导热油加热系统）。在第一配制罐131、第二配制罐132和第三配制罐133与盐液混合罐11连接的管道上均安装有电磁流量阀；第一酸罐14和第一胺罐15与第一配制罐131连接的管道上均安装有电磁流量阀；进料管12上也安装有电磁流量阀。在盐液混合罐11上安装有循环管道，该循环管道的一端与盐液混合罐11的底部连通，另一端连通至盐液混合罐11的上部，循环管道上安装有循环泵18，构成循环装置。

本实施例中，配料装置1还包括盐液储罐19。该盐液储罐19的进料端通过管道连通至盐液混合罐11的出料端。盐液储罐19的出料端与盐液浓缩装置2的进料端连通。盐液储罐19与盐液混合罐11连接的管道上安装有电磁流量阀。聚合装置3包括前聚塔31和后聚塔32。该前聚塔31的进料端通过管道连通至盐液浓缩装置2的出料端，前聚塔31的出料端通过管道连通至后聚塔32的进料端，后聚塔32的出料端通过管道连通至切粒装置4的进料端。该多元共聚尼龙连续化生产装置中所有的罐体及外露的管道上均包裹有保温棉和金属夹套。

实施例2：

本发明的多元共聚尼龙连续化生产装置的一种应用实例如下：

所用多元共聚尼龙连续生产装置的产能为20吨/天，第一配制罐131、第二配制罐132及第三配制罐133的容积均为10m³，盐液混合罐11的容积为20m³，盐液储罐19的容积为20m³。

加热器22的出料温度为120℃，闪蒸罐23的体积为2m³，压力为-0.02MPa，前聚塔31的有效容积为10m³，后聚塔32的有效容积为20m³，萃取装置5的有效容积为20m³，干燥装置6的有效容积为40m³。

以该装置连续生产三元共聚尼龙（单体为：己内酰胺、尼龙66盐（己二酸己二胺盐）、己二酸聚醚二胺盐）。己内酰胺以熔融液形式从进料管12进入盐液混合罐11内，以电磁流量阀控制其输入量。尼龙66盐在第一配制罐131中与定量的水复配，得到特定浓度的澄清盐溶液，并通过电磁流量阀计量输入到盐液混合罐11中。己二酸与水定量输送到第二配制罐132，搅拌，使己二酸均匀分散在水中，输入氮气保护第二配制罐132内物料，设置导热油温度为80℃，控制第二胺罐17的电磁流量阀往第二配制罐132输入聚醚二胺，直到pH计显示为7.2-7.4，得到己二酸聚醚二胺盐溶液，通过电磁流量阀计量将己二酸聚醚二胺盐溶液输入到盐液混合罐11中。

含己内酰胺、尼龙66盐溶液以及己二酸聚醚二胺盐溶液的复合盐液在盐液混合罐11进行充分混合后全部输送到盐液储罐19中，经预热管21预热、加热器22加热及闪蒸罐23闪蒸后得到浓缩后的复合盐液，再经前聚、后聚、切粒、萃取、干燥、冷却等工序得到多元共聚尼龙树脂切片。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多元共聚尼龙连续化生产装置，包括依次连接的配料装置（1）、聚合装置（3）、切粒装置（4）、萃取装置（5）、干燥装置（6）和冷却装置（7），其特征在于：在所述配料装置（1）和所述聚合装置（3）之间还连接有用于将盐溶液进行浓缩的盐液浓缩装置（2）。

2.根据权利要求1所述的多元共聚尼龙连续化生产装置，其特征在于：所述盐液浓缩装置（2）包括预热管（21）、加热器（22）和闪蒸罐（23），所述预热管（21）的进料端连接所述配料装置（1）的输出端，预热管（21）的出料端与所述加热器（22）的进料端相连接，加热器（22）的出料端连接至所述闪蒸罐（23）的进料端，闪蒸罐（23）的顶部设有蒸汽排出管道，闪蒸罐（23）的出料端连接至所述聚合装置（3）的进料端。

3.根据权利要求2所述的多元共聚尼龙连续化生产装置，其特征在于：所述加热器（22）的出料温度为120℃-140℃。

4.根据权利要求1所述的多元共聚尼龙连续化生产装置，其特征在于：所述配料装置（1）包括盐液混合罐（11），所述盐液混合罐（11）内安装有搅拌装置和加热装置，盐液混合罐（11）上连接一进料管（12）和一氮气进气管，盐液混合罐（11）上通过管道连接有盐液配制罐（13）。

5.根据权利要求4所述的多元共聚尼龙连续化生产装置，其特征在于：所述盐液配制罐（13）为多个，包括第一配制罐（131）、第二配制罐（132）和第三配制罐（133），所述第一配制罐（131）和第二配制罐（132）上均设置有pH计，第一配制罐（131）上通过管道连接有第一酸罐（14）和第一胺罐（15），第二配制罐（132）上通过管道连接有第二酸罐（16）和第二胺罐（17）。

6.根据权利要求5所述的多元共聚尼龙连续化生产装置，其特征在于：所述第一配制罐（131）、第二配制罐（132）和第三配制罐（133）上均设置有氮气进气管、纯水输入管、搅拌装置和加热装置。

7.根据权利要求5所述的多元共聚尼龙连续化生产装置，其特征在于：所述第一配制罐（131）、第二配制罐（132）和第三配制罐（133）与所述盐液混合罐（11）连接的管道上均安装有电磁流量阀；所述第一酸罐（14）和第一胺罐（15）与第一配制罐（131）连接的管道上均安装有电磁流量阀；所述进料管（12）上安装有电磁流量阀。

8.根据权利要求4所述的多元共聚尼龙连续化生产装置，其特征在于：所述盐液混合罐（11）上安装有循环管道，所述循环管道的一端与盐液混合罐（11）的底部连通，另一端连通至盐液混合罐（11）的上部，循环管道上安装有循环泵（18）。

9.根据权利要求4所述的多元共聚尼龙连续化生产装置，其特征在于：所述配料装置（1）还包括一盐液储罐（19），所述盐液储罐（19）的进料端通过管道连通至所述盐液混合罐（11）的出料端，盐液储罐（19）的出料端与所述盐液浓缩装置（2）的进料端连通，盐液储罐（19）与盐液混合罐（11）连接的管道上安装有电磁流量阀。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的多元共聚尼龙连续化生产装置，其特征在于：所述聚合装置（3）包括前聚塔（31）和后聚塔（32），所述前聚塔（31）的进料端通过管道连通至所述盐液浓缩装置（2）的出料端，前聚塔（31）的出料端通过管道连通至所述后聚塔（32）的进料端，后聚塔（32）的出料端通过管道连通至所述切粒装置（4）的进料端。