专利名称：在对位芳纶生产过程中回收溶剂nmp的方法
技术领域：
本发明涉及一种对位芳纶生产技术，主要是涉及一种在对位芳沦生产过程中回收溶剂NMP 的方法。
背景技术：
对位芳纶即对位芳香族聚酰胺(PPTA)纤维，工业上是由聚对苯二胺和对苯二甲酰氯縮 聚合成的，在其生产过程中原料对苯二胺和对苯二甲酰氯都需要使用NMP(N—甲基吡咯烷酮) 作为缩聚反应的溶剂。美国杜邦公司于I972年率先推出PPTA纤维(商品名Kevlar)。该纤维 具有高强度、高模量、耐高温、耐酸碱、耐大多数有机溶剂腐蚀的特性，同时，它还具有适 当的韧性可供纺织加工。标准PPTA芳纶的重量比拉伸强度是钢丝的6倍，玻纤的3倍，高 强尼龙工业丝的2倍；其拉伸模量是钢丝的3倍，玻纤的2倍，高强尼龙工业丝的10倍；在 200"C下经历100hr，仍能保持原强度的75%，在160匸下经历500hr，仍能保持原强度的95 %。因此，对位芳纶的特点使得它在航天工业、轮船、帘子线、通信电缆及增强复合材料等 方面得到了广泛的应用。
但是，对位芳纶由于一些关键的技术问题没有解决，其生产受到了很大地限制，例如其 用到的NMP水溶液是聚酰胺縮聚反应中的溶剂，在生产中因大量地使用而造成了成本高、不 环保等诸多难题，其现有的回收方法主要是除盐-蒸馏法或直接蒸馏法。除盐-蒸馏法用电渗析 或离子交换树脂除去溶解在中和回收液中的盐类，然后用蒸馏将水与NMP分离。此法要求性 能良好的膜或离子交换树脂，膜和离子交换树脂的选择是工业化生产的最大难题，并且运行 成本太高。直接蒸馏法将中和回收液直接蒸馏，先蒸出水和含有小量NMP的馏分，然后收集 NMP，蒸馏残渣及盐类留在釜底，此法能耗高，回收率低(约80%)，并且蒸馏残渣、盐类 极易堵塞换热器。
发明内容
本发明所解决的技术问题是提供一种具有更髙的收率、大大降低能耗、回收液中的无机 盐类几乎全部转移至萃余相的萃取-蒸馏法回收NMP方法。
一种在对位芳纶生产过程中回收溶剂NMP的方法，采用芳香族卤代烷作为萃取剂萃取对 位芳纶生产过程中使用的溶剂NMP， NMP位于萃取相中，再经过蒸馏回收萃取相中的NMP。其 具体步骤为(1) 将萃取剂芳香族卤代烷与1~50%的NMP水溶液按体积比1~6: 1的比例进入萃取 装置，水溶液中的NMP转移到萃取相卤代烷中；
(2) 釆用蒸馏的方法分离出萃取相中的NMP，萃取剂循环回用。
本发明的方法，其中所述萃取剂芳香族卤代烷优选为二氯甲烷、二氯乙垸、氯仿或三氯 乙烷。所述萃取装置优选为内装高效填料的萃取塔。利用该萃取塔，配合分布器，具有料液 分散性好，传质效率高等优点。
本发明针对步骤l，采用萃取方法，萃余相中NMP含量可以降至0.1X以内，特别适合于 低浓度的隨P水溶液回收，且具有能耗低，收率高的特点。
本发明的有益效果有
1.整个分离过程能耗大大降低。本发明采用萃取技术将NMP与水的分离变为卤代垸萃取 剂与NMP的分离。萃取过程仅有电耗，卤代烷萃取剂的蒸发潜热约为水的1/5 1/10。与直 接蒸馏法相比能耗大大降低。
2.采用本发明回收芳香族聚酰胺縮聚反应溶剂NMP，回收液中的无机盐类几乎全部转移至 萃余相。这些盐类容易在后续精馏工段换热器中析出、结垢、从而造成换热器列管堵塞，影 响换热效果，甚至影响操作。
本发明的萃取方法与离心萃取相比具有更高的效率。离心萃取因其萃取效率高而广泛应 用于食品、饮料、药品、工业废液处理等领域，使用合肥天工科技开发有限公司生产的CTL50-N 型离心萃取机做萃取试验与本发明采用的萃取塔比较，具体情况如下
1. 回收芳香族聚酰胺缩聚反应溶剂NMP水溶液与卤代烷萃取剂按2: 1的质量比分别进离 心萃取机，收集萃余相与新鲜的卤代烷萃取剂再按2: 1的质量比重新进入离心萃取机。重复 3次操作，使用GC-8A型气相色谱仪测试，最后萃余相的画P含量为0.692%。
2. 回收芳香族聚酰胺縮聚反应溶剂NMP水溶液与卤代垸萃取剂按小于1: 6的比例进入 本发明使用的萃取塔，使用GC-8A型气相色谱仪测试萃取相固P含量约0.1%。
本发明提提供了一种切实可行的芳香族聚酰胺反应溶剂NMP的回收方法，该方法解决了回 收聚酰胺反应溶剂NMP水溶液的盐分问题；减少了直接蒸馏中的能耗问题与收率低的问题， 最主要的是降低了萃余相中的NMP含量问题，经济环保并且填补了空白。
具体实施例方式
为进一步说明本发明，结合以下实施例具体阐述 实施例1:
一种在对位芳纶生产过程中回收溶剂NMP的方法，其具体步骤为
(1)将萃取剂二氯甲烷与5W的NMP水溶液按体积比2:]的比例进入内装高效填料的萃取塔，萃取一段时间，水溶液中的NMP转移到萃取相卤代烷中；
(2)釆用蒸馏的方法分离出萃取相中的NMP,萃取剂循环回用。 实施例2:
一种在对位芳纶生产过程中回收溶剂NMP的方法，其具体步骤为
(1) 将萃取剂二氯乙烷与25%的NMP水溶液按体积比4: 1的比例进入内装高效填料的
萃取塔，萃取--段时间，水溶液中的NMP转移到萃取相卤代烷中；
(2) 采用蒸馏的方法分离出萃取相中的NMP，萃取剂循环回用。 实施例3:
一种在对位芳纶生产过程中回收溶剂NMP的方法，其具体步骤为
(1) 将萃取剂氯仿与5W的NMP水溶液按体积比6: 1的比例进入内装高效填料的萃取
塔，萃取一段时间，水溶液中的NMP转移到萃取相卤代烷中；
(2) 采用蒸馏的方法分离出萃取相中的NMP，萃取剂循环回用。 本发明中涉及的％如无特殊说明外，均指的是重量百分比。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行 限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作 出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
权利要求
1. 一种在对位芳纶生产过程中回收溶剂NMP的方法，其特征在于采用芳香族卤代烷作为萃取剂萃取对位芳纶生产过程中使用的溶剂NMP，NMP位于萃取相中，再经过蒸馏回收萃取相中的NMP。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于其具体步骤为-(1) 将萃取剂芳香族卤代垸与l 50W的NMP水溶液按体积比l 6: l的比例进入萃取 装置，水溶液中的刚P转移到萃取相卤代烷中；(2) 采用蒸馏的方法分离出萃取相中的NMP，萃取剂循环回用。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述萃取剂芳香族卤代烷为二氯甲烷、二氯乙 烷、氯仿或三氯乙垸。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述萃取装置为内装高效填料的萃取塔。
全文摘要
一种在对位芳纶生产过程中回收溶剂NMP的方法，采用芳香族卤代烷作为萃取剂萃取对位芳纶生产过程中使用的溶剂NMP，NMP位于萃取相中，再经过蒸馏回收萃取相中的NMP。本发明提提供了一种切实可行的芳香族聚酰胺反应溶剂NMP的回收方法，该方法解决了回收聚酰胺反应溶剂NMP水溶液的盐分问题；减少了直接蒸馏蒸馏中的能耗问题与收率低的问题，最主要的是降低了萃余相中的NMP含量问题，经济环保并且填补了空白。
文档编号D01F13/00GK101457414SQ20081022508
公开日2009年6月17日 申请日期2008年10月28日 优先权日2008年10月28日
发明者荣 林, 王典新, 陈文建, 马千里 申请人:烟台氨纶股份有限公司