尼龙66切片生产工艺.pdfVIP

中文名称 聚己二酰己二胺 俗名 尼龙66 英文名称 Nylon 66 结构式 [-NH (CH2)6NHCO(CH2)4CO-]n (一) 发展简史 尼龙66 足最早开发成功的尼龙品种。1935 年美目Du Pont 公司采用己二胺和己二酸缩聚 制得，并于1939 年实现工业化生产。此后，德国BASF 公司，日本东丽公司也先后实现了 工业化生产。尼龙66 是目前聚酰胺系列产品中产量最大的品种。1997 年美国聚酰胺消 费量为575kt，其中尼龙66 的消费量占50％以上。 国内黑龙汀省尼龙厂、上海塑料制品十八厂用作塑料，上海天原化工厂、山西太原合成纤 维厂用作纤维。 （二）生产方法 尼龙66 由己二酸和己二胺缩聚而成。它的生产工艺主要有单体合成、尼龙66 盐的制备和 缩聚三个工序。 1. 单体合成 1) 己二酸的制备 主要有苯酚法、环己烷法和丙烯腈二聚法。 苯酚法是以苯酚为原料，用雷尼镍作催化剂，在140～l50℃和2～3MPa 压力下，加 氢生成环己醇，然后用60％～65％浓度的硝酸，在铜或钒催化剂存在下，在55～60℃ 氧化成己二酸。反应式如下： 环己烷法是以环己烷为原料，在环烷酸钴或硼酸催化剂存在下，通入空气加压液相氧化，生 成环己酮和环己醇的混合物，再用60％浓度的硝酸在45～60℃氧化成己二酸。反应式如下： 丙烯腈二聚法是以丙烯腈为原料，用电解还原法二聚生成己二腈，然后在稀硫酸水溶液中加 热水解得到己二酸。反应式如下： 2)己二胺的制备 主要有己二酸法和丁二烯法。 己二酸法是以己二酸为原料，在磷酸二丁酯等脱水催化剂存在下，于 280～300℃温度下氨 化脱水，得到己二腈，再在雷尼镍催化剂存住下，在 90℃和2．8MPa 压力下，于乙酸中加 氢得到己二胺。反应式如下： 丁二烯法是先使丁二烯氯化生成二氯丁烯异构体混合物，再与氢氰酸或氰化钠在酸性水溶液 中氰化成丁烯二氰异构体，然后用氧氧化钠处理，使异构体全部转化成 l，4-二氰基丁烯- 2 ，精制后用钯炭作催化剂，在 300 ℃下氢化成己二胺。反应式如下： 2．尼龙66 盐的制备 由二元酸和二元胺制取尼龙时，需要严格控制原料配比为等摩尔比，才能得到分子量较高的 聚合物，因此，住生产中必须先把己二酸和己二胺混合制成尼龙66 盐。尼龙66 盐的制备是 分别把己二胺的乙醇溶液与己二酸的乙醇溶液在 60℃以上的温度下搅拌混合，中和成盐后 析出，经过滤、醇洗、干燥，最后配制成63％左右的水溶液，供缩聚使用。反应式如下： 3．缩聚 尼龙66 盐的缩聚需住高温下进行，伴随着水的脱除，生成线型高分子量尼龙66。反麻式如 下： 生产工艺分间歇法和连续法两种。连续法适合大规模生产，世界上主要的生产尼龙66 的厂 家都采用连续法。间歇法仅在两种情况下采用：一是生产特殊或试验品级；二是在生产能力 为4500t/a 以下的小装置中。 1) 连续法 图2-2-22 示出了尼龙66 连续生产工艺流程。 将浓度为63％的尼龙66 盐水溶液从贮槽中用泵打入静态混合器，加入少量己二胺的醋酸溶 液（聚合度调节剂)，进入蒸发反应器，由夹套中的联苯加热至 232℃，在氮气保护下，于 1.72MPa 压力下蒸发，停留时间为3h。由节流阀将水蒸气释放至冷凝器，冷凝液收集于冷凝 液槽中，回收己二胺。蒸发反应器出口的物料含水量约18％。 来自蒸发反应器的物料进入两个平行的管式反应器，由管外的联苯加热至285℃。根据需要 可在适当位置加入添加剂。在管式反应器中的停留时间约40min，出口压力0．28MPa，反应 完成98．5％。反应过程中生成的水蒸气保留在熔体中，在分离器中闪蒸出去。分离器种的 螺旋输送机把熔体向下输送至成品反应器，同时从熔体中挤出水蒸气。来自分离器的水蒸气 在冷凝器中冷凝，收集于冷凝液槽，贮存于贮罐中作为废水排放。 来自分离器的熔体进入成品反应器，在真空下（真空度40kPa)保持于27l℃，停留时间依所 需产品而定，对于通常的注射级为50min，产品的数均相对分子质量为18 000 左右。 成品反应器底部的尼龙66 熔体由出机挤出后铸带切粒。为了除去水分，粒子先流过预分离 器，再经脱水筛。湿切片用压缩空气提升到进料斗，再送入流化床干燥器，用热的氮气保持 流化状态，使切片干燥，干切片由干燥器顶部溢流入树脂料仓。 2)间歇法 将尼龙 66 盐的水溶液和适量醋酸加入到浓缩釜中，在加压下加热到 150℃左 右，使尼龙66 盐浓缩至80％左右。再将浓缩液加入到聚合釜中，加热至220～250℃，压力 达1. 5～2．0MPa，