专利名称：聚苯硫醚生产中的多水硫化钠脱水技术的制作方法
技术领域：
本发明涉及聚苯硫醚生产工艺方法改进。
背景技术：
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。在中国专利申请号CN00116141. 5中介绍一种聚苯硫醚生产中的多水硫化钠脱水方法，这是聚苯硫醚树脂合成工艺流程中不可缺少的工艺步骤，但是，由于工艺控制指标和具体处理方法存在很多不足，另外，该专利没有提示人们聚苯硫醚树脂合成真正的脱水工 艺。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不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、能源综合利用合理，能耗小且生产操作方面的优点。本发明的目的是介绍一种聚苯硫醚树脂生产工艺流程中多水硫化钠的合理脱水工艺步骤，及采用合理精馏技术将脱除的水蒸气和NMP以及硫化氢气体完全分离回收再利用，这样的目的一方面达到能源的合理综合利用，另一方面降低生产成本、还有一方面保了护环境，降低废水的排放量。
发明内容
聚苯硫醚生产中的多水硫化钠脱水技术，采用多水硫化钠和对二氯苯为原料经硫化钠脱水、缩聚等工艺步骤生产聚苯硫醚树脂，其特征在于，在原料多水硫化钠脱水阶段采用红外在线检测系统控制脱除水的量，使体系中的水份保持在I. 1-1. 2m0l/m0lNa2S之间，将多水硫化钠和NMP溶液在反应釜中加温共沸，温度180-204°C ;使多水硫化钠的结晶水以水蒸汽形式脱出，然后经过常压精馏塔分离将脱水过程中产生的水蒸气和N-甲基吡咯烷酮以及硫化氢气体，其具体工艺技术步骤包括I、在在线红外检测系统的控制下，在含有硫化钠、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、助溶剂醋酸钠的反应体系中，采用电加热慢慢对反应体系加温，通过在线红外检测系统控制体系中的剩余水的摩尔数量保持在I. 1-1. 2mol/molNa2S之间。2、将I)脱除的水蒸气和NMP以及硫化氢气体通入常压精馏塔，将蒸汽相精馏分离出NMP，水蒸气、硫化氢体分别从精馏塔的底部、顶部和中上部经过冷却、吸收再利用。3、对于三-五水硫化钠，加温共沸时间为2-3小时，硫化氢气体由氨水吸收在经过处理利用。采用本发明的方法，一方面简化了工艺设备，节约现场空间；另一方面脱水升温系统与缩聚反应的升温系统保持相对稳定的升温体系，避免了额外的能量消耗和原材料的浪费。
图I、本发明的聚苯硫醚生产中的多水硫化钠脱水技术的工艺流程简图。本发明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，采用红外在线检测系统控制脱除水的量，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°C ;使多水硫化钠的结晶水随水蒸汽逸出，同时还有部分NMP和硫化氢气体，从形成含有水蒸气、NMP和硫化氢气体的混合气体,并将混合气体输入常压精馏塔进行分离，从精馏塔顶部流出的是水蒸气，该水蒸气经过冷却回收用于后工段的聚苯硫醚洗涤；中上部流出的是硫化氢气体由碱液或氨水吸收再利用；底部流出的N-甲基吡咯烷酮溶剂经过纯化再利用。
具体实施例方式
实施例I在25升反应釜内，加入Na2S. 3H20和NMP各4千克，催化剂LiCll. 2千克，加热至180°C，保持该温度，体系共沸3小时左右，在红外在线检测系统控制脱除水的量，使体系中的水份保持在I. ImoVmolNa2S之间，使多水硫化钠的结晶水随水蒸汽逸出，同时还有部分NMP和硫化氢气体,从形成含有水蒸气、NMP和硫化氢气体的混合气体,并将混合气体输入常压精馏塔进行分离，从精馏塔顶部流出的是水蒸气，该水蒸气经过冷却回收用于后工段的聚苯硫醚洗涤；中上部流出的是硫化氢气体由碱液或氨水吸收再利用；底部流出的N-甲基吡咯烷酮溶剂经过纯化再利用。实施例2在25升反应釜内，加入Na2S. 9H20 4. 7千克和NMP 4千克，催化剂LiCl I. 2千克，加热至204°C保持该温度，体系共沸2小时左右在红外在线检测系统控制脱除水的量，使体系中的水份保持在I. 2mol/molNa2S之间，使多水硫化钠的结晶水随水蒸汽逸出，同时还有部分NMP和硫化氢气体，从形成含有水蒸气、NMP和硫化氢气体的混合气体,并将混合气体输入常压精馏塔进行分离，从精馏塔顶部流出的是水蒸气，该水蒸气经过冷却回收用于后工段的聚苯硫醚洗涤；中上部流出的是硫化氢气体由碱液或氨水吸收再利用；底部流出的N-甲基吡咯烷酮溶剂经过纯化再利用。实施例3在25升反应釜内，加入Na2S. 9H20 4. 7千克和NMP 4千克，催化剂LiCl I. 2千克，压力加热至200°C，保持该温度，体系共沸2. 5小时左右在红外在线检测系统控制脱除水的量，使体系中的水份保持在I. 15mol/molNa2S之间，使多水硫化钠的结晶水随水蒸汽逸出，同时还有部分NMP和硫化氢气体,从形成含有水蒸气、NMP和硫化氢气体的混合气体，并将混合气体输入常压精馏塔进行分离，从精馏塔顶部流出的是水蒸气，该水蒸气经过冷却回收用于后工段的聚苯硫醚洗涤；中上部流出的是硫化氢气体由碱液或氨水吸收再利用；底部流出的N-甲基吡咯烷酮溶剂经过纯化再利用。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，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回收利用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2-3时为好；对于九水硫化钠，加温共沸时间为3-4小时
为宜。·
权利要求
1.聚苯硫醚生产中的多水硫化钠脱水技术，采用多水硫化钠和对二氯苯为原料经硫化钠脱水、缩聚等工艺步骤生产聚苯硫醚树脂，其特征在于，在原料多水硫化钠脱水阶段采用红外在线检测系统控制脱除水的量，使体系中的水份保持在I. l-1.2m0l/m0lNa2S之间，将多水硫化钠和NMP溶液在反应釜中加温共沸，温度180-204°C ;使多水硫化钠的结晶水以水蒸汽形式脱出，然后经过常压精馏塔分离将脱水过程中产生的水蒸气和N-甲基吡咯烷酮以及硫化氢气体，其具体工艺技术包括 1)在在线红外检测系统的控制下，在含有硫化钠、N-甲基吡咯烷酮、助溶剂醋酸钠的反应体系中，采用电加热慢慢对反应体系加温，通过在线红外检测系统控制体系中的剩余水的摩尔数量保持在I. 1-1. 2mol/molNa2S之间； 2)将I)脱除的水蒸气和NMP以及硫化氢气体通入常压精馏塔，将蒸汽相精馏分离出NMP，水蒸气、硫化氢体分别从精馏塔的底部、顶部和中上部经过冷却、吸收再利用。
2.根据权利要求I所述之聚苯硫醚生产中的多水硫化钠脱水技术，其特征在于，所述硫化钠为三-五水硫化钠，加温共沸时间为2-3小时，硫化氢气体由氨水吸收在经过处理利用。
全文摘要
本发明公开了一种聚苯硫醚生产中的多水硫化钠脱水技术，采用多水硫化钠和对二氯苯为原料经硫化钠脱水、缩聚等工艺步骤生产聚苯硫醚树脂在原料多水硫化钠脱水阶段采用红外在线检测系统控制脱除水的量，使体系中的水份保持在1.1-1.2mol/molNa2S之间，将多水硫化钠和NMP溶液在反应釜中加温共沸，温度180-204℃；使多水硫化钠的结晶水以水蒸汽形式脱出，然后经过常压精馏塔分离将脱水过程中产生的水蒸气和N-甲基吡咯烷酮以及硫化氢气体。采用本发明的方法，一方面简化了工艺设备，节约现场空间；另一方面脱水升温系统与缩聚反应的升温系统保持相对稳定的升温体系，避免了额外的能量消耗和原材料的浪费。
文档编号C08G75/02GK102888000SQ20111019975
公开日2013年1月23日 申请日期2011年7月18日 优先权日2011年7月18日
发明者徐伟, 王鑫 申请人:四川得阳特种新材料有限公司