[发明专利]从芳纶聚合物中回收溶剂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种化工产品生产中使用的溶剂回收方法，尤其是一种对位芳纶聚合物(聚对苯二甲酰对苯二胺)生产中使用的高价溶剂和助剂的回收方法，具体地说是一种从芳纶聚合物中回收溶剂的方法。

背景技术

对苯二甲酰对苯二胺纤维(对位芳纶)属特种纤维，具有高强模量。对位芳纶聚合物(PPTA)在生产中需大量使用溶剂N-甲基吡咯烷酮(NMP)和吡啶助剂等，该溶剂和助剂的成本高昂，直接影响到对位芳纶生产的经济性和产业化进程，因此，国内外均对生产过程使用的溶剂进行回收循环使用，以降低对位芳纶生产成本，实现清洁生产。据申请人所知，目前对位芳纶溶剂的回收方法主要有：

①中国专利公开号CN1112140聚合溶剂回收方法，它利用聚合物直接减压蒸馏分离技术回收回用芳纶溶剂。聚合粉体在70-130℃条件下，经高真空蒸馏，首先分离分出溶剂，再用缚酸剂中和后，直接回用于缩聚反应。蒸干的聚合物和盐再经水洗，洗去盐份洗净聚合物，烘干用于纺丝。该方法似简捷，但酸性条件下加热蒸馏物料，对聚合物和溶剂品质有影响，另外回收溶剂经简单的中和、过滤处理后回用，溶剂中水份、杂质没有去除，品质逐次下降，工业化应用难以实施。

②中国专利公开号CN1810851聚合溶剂的循环利用方法，对聚合粉体先中和(使用CaCO₃或CaO或Ca(0H)₂)，加水洗涤PPTA粉体，洗涤液经减压脱水(3.0-5.0Kpa，70-90℃)、真空脱盐(0.1-1.0Kpa，150-200℃)、再经粗馏(0.1-3.0Kpa，70-130℃)和精馏(0.1-3.0Kpa，70-130℃)处理回收回用溶剂。回收率大于91％，品质：纯度大于99.5％，水份小于100mg/l。

由上可知，现有的回收方法回收溶剂品质不高或工艺复杂等，而且对生产过程中的助剂回收均未加以考虑，回收成本较高，影响着对位芳纶的产业化进程。

发明内容

本发明目的是针对现有对位芳纶生产过程中，使用的溶剂回收过程存在的工艺复杂、回收溶剂品质较低的问题，发明一种工艺简单，溶剂品质好，同时能回收助剂的从芳纶聚合物中回收溶剂的方法。

本发明的技术方案是：

从芳纶聚合物中回收溶剂的方法，其特征是：

首先，用60-400份洗涤水反复对100份的芳纶聚合物粉体套洗8～12遍，使芳纶聚合物粉体中的N-甲基吡咯烷酮溶剂和吡啶助剂溶解在洗涤水中，得到N-甲基吡咯烷酮含量为20～60％的洗液；

其次，用氢氧化钠或碳酸钠对上述洗液进行中和；

第三，将上述经过中和的洗液在常压下进行蒸馏脱水，得到浓缩的N-甲基吡咯烷酮溶液和含有吡啶助剂的馏出水；

第四，将上述浓缩的N-甲基吡咯烷酮溶液送入静态液固分离器中，在真空度为1.0～10kPa，温度为150～200℃的条件下进行干燥分离，分除盐渣即可得到无盐N-甲基吡咯烷酮溶液(含量70-95％粗品溶剂)。

此外，对上述经过静态液固分离器分离后所得的无盐N-甲基吡咯烷酮溶剂，采用一步常压精馏法进一步提纯，得到纯度不小于99.9％，水份小于100mg/l的芳纶级N-甲基吡咯烷酮溶剂。

从常压脱水的馏出水中，还可分出浓度为5～30％的吡啶稀溶液，再通过恒沸蒸馏、盐析增浓、精馏提纯得到纯度不小于99.9％的吡啶助剂。

本发明的有益效果：

1、本发明实现了溶剂、助剂的循环使用，有利于降低对苯二甲酰对苯二胺聚合物生产成本。

2、本发明流程简、易操控、实用性强，可以放大产业化应用。

3、本发明采用先洗涤，后中和的方法，可以避免中和沉淀物对产品PPTA品质的影响；洗涤水反复套洗，洗液浓度高可以降低溶剂回收能耗；常压脱水和一步常压精馏，操作更简化高效；在回收溶剂的同时可得到助剂吡啶等物料，实现清洁生产，有利于保护环境。

4、本发明的工艺方法有利于保障聚合物的品质，不因聚合物在溶剂加热蒸馏中发生质变。另外洗涤分离出的溶液经精馏提纯处理，可保证回用溶剂的高品质要求。

5、本发明的方法是完整的从芳纶聚合物回收溶剂的方法，可得到纯度达99.9％的溶剂和助剂，回收率可达90％。

6、本发明采用水洗法，具有成本低，没有易挥发成份，现场环境良好，没有二次溶剂回收问题等一系列优点。