[发明专利]聚苯硫醚生产中的多水硫化纳脱水技术

说明书

本发明涉及聚苯硫醚生产工艺方法改进。

采用碱金属硫化物和对二氯苯为原料经硫化钠脱水、缩聚等工艺生产聚苯硫醚单体(PPS)的工艺过程中，由于碱金属硫化物往往带有需要除去的结晶水，为此需要在加入对二氯苯进行缩聚反应之前进行脱水。而常规的方法是建立专门的脱水设施进行脱水，这一方面增大了建设投资和操作现场空间，另一方面需要额外的能量消耗。

鉴于现有技术的以上缺点，本发明的目的是创造一种聚苯硫醚生产中的多水硫化钠脱水方法，使脱水操作与后续生产在同一反应容器内进行，使之具有建设投资省、场地空间相对小、能源利用合理，能耗小且生产操作方面的优点。

本发明的目的使通过以下的方法实现的。

采用多水硫化钠和对二氯苯(P-DCB)为原料，经硫化钠脱水-低分子齐聚-高分子缩聚等工艺生产聚苯硫醚单体(PPS)。在原料多水硫化钠脱水阶段，将多水硫化钠和NMP(N-甲基吡咯烷酮)在反应釜中加温共沸，温度180-220℃；使多水硫化钠的结晶水随蒸汽相带出。

采用本发明的方法，直接用NMP对水的溶解能力在反应釜内加温，让多水硫化钠与NMP共沸，带有水和NMP的蒸汽经冷凝分离回收NMP溶液，这样，一方面可不专门建造专门的硫化钠脱水设施，简化了设备，节约现场空间；另一方面脱水升温与体系进入至缩聚反应的升温方向一致，避免了额外的能量浪费。

实施例1

在25升反应釜内，加入Na₂S.3H₂O和NMP各4千克，催化剂LiCl1.2千克，加热至200℃，保持该温度，体系共沸二小时左右，蒸汽间歇外排冷凝，分离NMP返回原料。脱水效果良好，后续反应制得的产品PPS聚合顺利，平均分子量达6×10⁴。

实施例2

在25升反应釜内，加入Na₂S.9H₂O 4.7千克和NMP 4千克，催化剂LiCl 1.2千克，加热至220℃保持该温度，体系共沸5-6小时，蒸汽间歇外排至冷凝，分离NMP返回原料。脱水效果良好，后续反应制得的产品PPS聚合顺利，平均分子量达6×10⁴。

实施例3

在25升反应釜内，加入Na₂S.9H₂O 4.7千克和NMP 4千克，催化剂LiCl 1.2千克，压力加热至180℃，保持该温度，体系共沸4-5小时，蒸汽间歇外排至冷凝，分离NMP返回原料。脱水效果良好，后续反应制得的产品PPS聚合顺利，平均分子量达6×10⁴。

实施例4

在25升反应釜内，加入Na₂S.3H₂O和NMP各4千克，催化剂LiCl1.2千克，加热至220℃，保持该温度，体系共沸2小时左右，蒸汽连续外排至冷凝，分离NMP返回原料。脱水效果良好，后续反应制得的产品PPS聚合顺利，平均分子量达6×10⁴。

经实验证明，采用本发明的脱水方法，在生产操作的方便性上也有许多优点，无须将物料多次输送，在一个反应釜内就可完成脱水及后续反应操作，简化了操作，方便了生产。

另外，由于NMP毒性极小，所以本发明的脱水方法在环保方面也是可行的。

在实际生产中，加热共沸的时间视具体所用硫化钠的结晶水个数而定，一般来说，对于三水硫化钠，加温共沸时间为1.5-2.5小时为好；对于九水硫化钠，加温共沸时间为4-6小时为宜。