一种锦纶6低聚物解聚残渣处理工艺的制作方法

1.本发明涉及废料回收处理领域，尤其是涉及一种锦纶6低聚物解聚残渣处理工艺。


背景技术：

2.锦纶6是目前纺织领域重要的一类产品。锦纶6主要通过己内酰胺聚合生成高分子熔体，而己内酰胺聚合是一个可逆反应，在其聚合过程中不可避免地会生成分子量较低的低聚物，目前工艺上主要通过萃取将己内酰胺聚合过程中产生的低聚物与熔体分离，分离后的熔体进入切粒、纺丝等后续步骤，而萃取留下来的低聚物一般通过鲁奇公司的低聚物回收工艺进行提纯，将低聚物通过解聚、脱水、蒸馏等步骤提纯，例如专利cn01106917.1公开了一种回收利用萃取剂蒸馏残液的方法，减压蒸馏残液，从蒸馏塔塔釜得到含有己内酰胺、有机及无机物的残渣冷却结晶，得到纯度较高的己内酰胺，从而形成己内酰胺的循环利用。
3.解聚过程中会用到磷酸等作为催化剂，反应后磷酸残留在解聚后的残渣中，解聚残渣主要包括磷酸、己内酰胺低聚物、己内酰胺；解聚后进行脱水工艺，会用到烧碱，烧碱虽然会在后续精馏过程中挥发，但仍有部分残留在脱水残渣中。因这些残渣含酸碱等危害性较大的物质，现实生产中处理这些残渣一般待其冷却后，付高价请垃圾处理公司来回收，增加了成本，且一般处理通过焚烧处理，不环保，不符合可持续发展的要求。据此需要一种理想的解决方法。


技术实现要素：

4.本发明为了克服锦纶聚合产生的残渣含磷酸、烧碱等物质难处理的问题，提供一种锦纶6低聚物解聚残渣处理工艺，将解聚和脱水后的残渣加热后充分搅拌混合，去除残渣中的酸碱，再利用熔点不同，将分离出低聚物。
5.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种锦纶6低聚物解聚残渣处理工艺，包括以下步骤：（1）将锦纶6的低聚物解聚残渣升温至熔融状态，加入脱水残渣混合均匀得混合液，混合液调ph至6-8，过滤得滤液一；（2）将步骤（1）的滤液一升温至220-240 ℃，冷却使低聚物结晶，冷却液过滤得滤液二和滤渣；（3）将步骤（2）的滤液二进行进一步解聚得到低聚物解聚残渣，重复步骤（1）-（3）至滤液一无法分离出滤渣。
6.解聚残渣主要包括磷酸、己内酰胺低聚物、己内酰胺等物质，脱水残渣中含烧碱。步骤（1）将解聚残渣与脱水残渣混合，通过其中的酸碱中和有效去除残渣中的磷酸和烧碱这些高危化学物质，调节ph至中性附近，保证酸碱反应完全，混合液过滤后除去固体滤渣，留下滤液一进行下一步分离。解聚残渣熔融后有部分水，解聚残渣和脱水残渣直接混合反应，无需额外添加溶剂等试剂，节能环保。
7.步骤（2）利用己内酰胺与己内酰胺低聚物溶解度不同，通过冷却结晶有效分离己内酰胺和部分低聚物。首先升温至220-240℃保证己内酰胺全部溶解，然后冷却至低聚物结晶，通过过滤分离出滤液二和滤渣，滤液二中含己内酰胺和少量低聚物，进一步解聚后重复进行提纯步骤，得纯度较高的己内酰胺，可重新参与锦纶6的合成反应，己内酰胺回收率可达70%，提高残渣利用率。
8.作为优选，步骤（1）中升温至220-240 ℃。将残渣升温至220 ℃以上，确保残渣处于熔融状态，便于搅拌以及与脱水残渣混合，温度过低则残渣容易冷却，无法完全清除残渣中酸和碱。
9.作为优选，步骤（1）中加入氢氧化钠水溶液调ph。一般一个生产流程内产生的解聚残渣的量会多于脱水残渣，因此加入氢氧化钠调节ph值中性。
10.作为优选，步骤（1）所述混合液先冷却至室温，再过滤，过滤后加水抽滤至ph=7，得所述滤液一。抽滤过程通过加水抽滤，完全清除酸碱中和后的钠离子，保证溶液ph在7左右。
11.作为优选，步骤（2）中加入冷却水调节温度至10-20 ℃。在此温度下，大部分己内酰胺可溶于水中，低聚物则形成结晶，可以确保己内酰胺与低聚物分离。
12.作为优选，步骤（2）得到的滤液二进一步离心分离，离心分离的转速为500-1000 rpm，离心时间为10-15 min，离心1-3次。
13.作为优选，步骤（3）所述重复的次数为2-4次。一般重复2-4次后滤液一中己内酰胺的纯度可达90%以上，滤液一可重新投入锦纶6的生产线。
14.因此，本发明的有益效果为：（1）将解聚残渣与脱水残渣混合反应，可通过酸碱中和有效去除残渣中的磷酸和烧碱这些高危化学物质，利用己内酰胺与己内酰胺低聚物溶解度不同，有效分离了己内酰胺以及部分低聚物；（2）分离后的己内酰胺可重新输送回生产线，提高了利用率；（3）本发明所用试剂大部分为解聚以及脱水后的残渣，成本低，且能有效处理利用这些残渣，节约了处理成本；（4）无需焚烧等处理手段，绿色环保。
具体实施方式
15.下面通过具体实施例，对本发明的技术方案做进一步说明。
16.本发明中，若非特指，所采用的原料和设备等均可从市场购得或是本领域常用的，实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
17.实施例1一种锦纶6低聚物解聚残渣处理工艺，步骤如下：（1）将锦纶6低聚物解聚后的残渣升温至230 ℃，呈熔融状态，加入脱水残渣，搅拌3 h，之后加入氢氧化钠溶液，调节ph至中性；（2）待混合物冷却至室温后过滤，之后加水抽滤至滤液一的ph=7；（3）将滤液一升温至220 ℃，持续搅拌3 h后加入冷却水，调节温度至20 ℃，使低聚物结晶，过滤，得滤液二；（4）将滤液二转入离心机中，在500 rpm转速下进行离心分离10 min，离心2次；（5）离心分离后的滤液重新加入解聚塔中进行解聚，重复步骤（1）-（5）4次。
18.重复4次后，步骤（3）的滤液一中无法再分离出滤渣，通过液相检测滤液一中己内酰胺的纯度为95%，己内酰胺的回收率高达83%，此时的滤液一可重新投入锦纶6的生产线。
19.实施例2一种锦纶6低聚物解聚残渣处理工艺，步骤如下：（1）将锦纶6低聚物解聚后的残渣升温至240 ℃，呈熔融状态，加入脱水残渣，搅拌3 h，之后加入氢氧化钠溶液，调节ph至中性；（2）待混合物冷却至室温后过滤，之后加水抽滤至滤液一的ph=7；（3）将滤液一升温至240 ℃，持续搅拌3 h后加入冷却水，调节温度至10 ℃，使低聚物结晶，过滤，得滤液二；（4）将滤液二转入离心机中，在1000 rpm转速下进行离心分离15 min；（5）离心分离后的滤液重新加入解聚塔中进行解聚，重复步骤（1）-（5）3次。
20.重复3次后，步骤（3）的滤液一中无法再分离出滤渣，通过液相检测滤液一中己内酰胺的纯度为92%，己内酰胺的回收率81%，此时的滤液一可重新投入锦纶6的生产线。
21.实施例3一种锦纶6低聚物解聚残渣处理工艺，步骤如下：（1）将锦纶6低聚物解聚后的残渣升温至220 ℃，呈熔融状态，加入脱水残渣，搅拌3 h，之后加入氢氧化钠溶液，调节ph至中性；（2）待混合物冷却至室温后过滤，之后加水抽滤至滤液一的ph=7；（3）将滤液一升温至230 ℃，持续搅拌3 h后加入冷却水，调节温度至15 ℃，使低聚物结晶，过滤，得滤液二；（4）将滤液二转入离心机中，在800 rpm转速下进行离心分离15 min，离心3次；（5）离心分离后的滤液重新加入解聚塔中进行解聚，重复步骤（1）-（5）2次。
22.重复2次后，步骤（3）的滤液一中无法再分离出滤渣，通过液相检测滤液一中己内酰胺的纯度为90%，己内酰胺的回收率82%，此时的滤液一可重新投入锦纶6的生产线。
23.从上述实施例可以看出，本发明先后通过将解聚残渣与脱水残渣混合反应除去磷酸和烧碱这些高危化学物质、利用己内酰胺与己内酰胺低聚物溶解度不同，有效分离了己内酰胺以及部分低聚物；分离后的己内酰胺纯度达90%以上，满足进入生产线的要求，回收率达80%以上，提高了残渣的利用率。本发明所用试剂大部分为解聚以及脱水后的残渣，成本低，且能有效处理利用这些残渣，节约了处理成本；无需焚烧等处理手段，绿色环保。前期工厂利用背景技术中的传统方法处理残渣，利用本发明的处理方法后，处理同样重量的残渣，综合处理成本下降约20%，对实际生产具有重要意义。
24.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。