本发明涉及尼龙领域，特别涉及一种共聚尼龙的制备方法。
背景技术
聚酰胺由于强极性的特点，吸湿性强，尺寸稳定性差，单一组分的聚酰胺远不能满足应用的需求。为了扩大聚酰胺的应用范围，通过对现有聚酰胺进行共聚改性，赋予它新的结构、性能和运用领域，是一种广泛使用的化学改性方法，也是一项非常有前景的工作。
技术实现要素：
本发明的目的在于提出一种共聚尼龙的制备方法，具有制备工艺简单、产品性能优良、节能降耗等优点。
为了实现上述目的，本发明提供一种共聚尼龙的制备方法，包括以下步骤：
1）己内酰胺熔料及储存
来自包装袋中的固体己内酰胺被输送到粉碎机中，粉碎机在过滤通风保护下将挤碎的己内酰胺通过螺杆输送到带氮气保护的熔融罐中，熔融罐熔化的己内酰胺经过滤后被泵部分输送进入储罐进而为后续工艺使用，另一部分按质量比例调节，经加热后和刚粉碎进入熔融罐中的固体己内酰胺一起混合以加快其在罐的熔融。（熔化的己内酰胺：固体己内酰胺=1：4-4：1）
所有熔融区的管道ֽ熔融及储存罐均用热水加热，储罐中的己内酰胺在过滤后由泵输送往后续工艺区。
进一步地，所述熔化的己内酰胺先由槽车送至独立的接受罐，取样合格后再输送储罐。
2）盐的溶解、储存、浓缩
合成66盐工艺：使用己二酸的20%甲醇溶液和己二胺的50%甲醇溶液混合，反应温度60-70℃，ph控制在6.7-7.0，甲醇回流产物经冷却结晶分离、清洗、干燥得66盐。
固体66盐被输送到粉碎机中，粉碎机在过滤通风保护下将挤碎的66盐通过螺杆输送到带氮气保护的溶解罐中，在溶解罐溶化的66盐水溶液经过滤后被泵部分输送进入储罐进而为后续浓缩工艺使用，另一部分按质量比例调节经换热器加热后和刚粉碎进入溶解罐中的固体66盐一起混合以加快其在罐的溶解。（溶化的66盐水溶液：固体66盐=1：2-6：1）
所有溶解区的管道及储存罐均用90度以上热水加热，根据设定产量需要，储罐中的66盐在过滤后由泵输送到浓缩罐。
进一步地，所述浓缩罐浓缩蒸发的水和新鲜的水混合循环作为溶解水使用。
3）助剂配制
3.1助剂ad21的配置
ad21由第二聚合反应器的压力自动控制，它和其他助剂及来自储罐区的液体新鲜己内酰胺按工艺需要流量连续送入第二聚合器前的混合槽混合均匀后再进入反应器。
3.2助剂ad26配置
稳定剂ad26和脱盐水按设定的体积比经搅拌混合均匀，取样确认后过滤，连续送入第二聚合器前的混合槽。
3.3高效改性剂28(hpa28)的配置
一定量的液体cpl配成水溶液输送到配制罐，在搅拌下加入给定的hpa28量，同时按给定时间升温加热溶解高效改性剂28(hpa28)，取样合格后用氮气压入储罐，hpa28溶液从储罐中经过滤连续送入第二聚合反应器前的混合槽。
4）三步法连续聚合
4.1第一步高压预聚合
来自储罐中的己内酰胺和来自浓缩罐的66盐溶液经泵输送并经由高温热媒如联苯加热的管道及专门加热器输送到混合器中再进入第一聚合反应器，在这里浓缩的66盐溶液和储罐中的己内酰胺通过强制紊流状态充分混合后由泵输送进高压预聚合器，按设定的停留时间聚合反应后，从顶部回流纯化排出水蒸气，反应预聚物熔体一起输送进入第二步聚合反应器，和新鲜己内酰胺、助剂ad26、hpa28等混合继续聚合反应。第一步高压聚合时压力可达到36-40bar。
4.2第二步聚合
和第一聚合反应器的高压及顶部回流排水相比，第二聚合反应器是封闭的且压力不超过8bar，新鲜己内酰胺和助剂在反应器入口前的动态混合槽混合，然后进入第二聚合反应器中的特殊混合装置和来自第一聚合反应器的预聚合物混合继续进行聚合反应，在进入第二聚合反应器前绝大部分水通过第一聚合反应器顶部的分馏塔脱离，从而保证聚合反应继续快速向前推进第二聚合反应器的压力为6-8bar。
4.3第三步聚合
从第二聚合反应器出来的预聚合物由齿轮泵输送，经熔体干燥器进后聚合反应器，在熔体干燥器中，因压力变化过量的水从预聚合物熔体中分离出来并通过后聚合器顶部的泡罩塔中与保护氮气混合、降温，然后一起进液封槽冷凝。水分夹带的低分子原料在泡罩塔中冷凝并回流入后聚合器中。
进一步地，所述三步法连续聚合工艺段全部由液态联苯或联苯蒸汽夹套加热或冷却。
5）铸带切粒
熔体经泵输送从模板孔压出后再冷却，然后输送到切刀切粒，输送台有水循环系统冷却，切片直接输送到脱水机，切片脱水后经筛网把不合格切片分掉，然后把切片输送到干燥塔。
6）萃取
萃取工段主要把pa6切片中的单体及低聚物在萃取塔中热水逆流萃取走。
切片被浆料泵输送到萃取塔顶部的分离罐，再从罐中进入萃取塔顶部自上往下移动被逆流而上的热水萃取，从分离罐出来的输送水经过滤后被泵送回继续循环使用。
萃取塔中有两道循环水路及两道补水系统，在顶部切片开始萃取时，逆流而上的萃取水部分从顶部离开萃取塔进入回收系统及作为切片输送水使用，另一部分经加热后重新进入萃取塔循环使用。
在萃取塔底部有两道补水系统，一道是按工艺需要量来自回收的浓缩后冷凝水，另一道是由萃取塔液位自动控制补水量的来自输送萃取后切片的回水。
进一步地，在萃取进水上部，萃取塔中还有一循环水系统以保证塔内的溶度梯度和温度梯度的稳定。
萃取后的切片由塔底部经浆料泵输送到离心分离筛进入后续干燥工艺，输送水则被送还循环使用。
进一步地，为提高萃取效率，萃取塔设计也设计了(氮气)带压萃取。
7）干燥
干燥系统在微正压下运行，干燥塔按约定能的110%来设计。
切片进入送到干燥塔，从塔顶缓慢往下移动被逆流而上的热氮气流干燥。
干燥后的切片在塔底下的冷却器中经循环冷却水冷却后被旋转阀送到由输送系统送往料仓。
进一步地，干燥塔中，所用干燥氮气出口均连有旋风除尘装置，。
本发明有益效果如下：1）使用常规设备和常规化工工艺，工艺简单、安全可靠；2）制得的产品断裂伸长率、弯曲强度、缺口冲击强度等都有所提高，产品性能优良；3）制备过程中的水资源实现循环利用，无废水排放，节能减排；4）熔化的己内酰胺和进入熔融罐中的固体己内酰胺一起混合可加快其在罐的熔融，熔融效率高；5）溶化的66盐和进入溶解罐中的固体66盐一起混合可加快其在罐的溶化，溶化效率高。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例。
实施例1：
本发明提供一种共聚尼龙的制备方法，包括以下步骤：
1）己内酰胺熔料及储存
来自包装袋中的固体己内酰胺被输送到粉碎机中，粉碎机在过滤通风保护下将挤碎的己内酰胺通过螺杆输送到带氮气保护的熔融罐中，熔融罐熔化的己内酰胺经过滤后被泵部分输送进入储罐进而为后续工艺使用，另一部分按质量比例调节，经加热后和刚粉碎进入熔融罐中的固体己内酰胺一起混合以加快其在罐的熔融。（熔化的己内酰胺：固体己内酰胺=1：2）
熔化的己内酰胺先由槽车送至独立的接受罐，取样合格后再输送储罐。
罐区各线的己内酰胺储量设计为96小时连续以110%额定产能运转时所需消耗量，同时，设计原则上基于各线罐区间分开运行，但各线储罐必要时可机动联通使用供料。
所有熔融区的管道ֽ熔融及储存罐均用热水加热，储罐中的己内酰胺在过滤后由泵输送往后续工艺区。
2）盐的溶解、储存、浓缩
合成66盐工艺：使用己二酸的20%甲醇溶液和己二胺的50%甲醇溶液混合，反应温度60℃，ph控制在6.7，甲醇回流产物经冷却结晶分离、清洗、干燥得66盐。
固体66盐被输送到粉碎机中，粉碎机在过滤通风保护下将挤碎的66盐通过螺杆输送到带氮气保护的溶解罐中，在溶解罐溶化的66盐水溶液经过滤后被泵部分输送进入储罐进而为后续浓缩工艺使用，另一部分按质量比例调节经换热器加热后和刚粉碎进入溶解罐中的固体66盐一起混合以加快其在罐的溶解。（溶化的66盐水溶液：固体66盐=1：3）
罐区66盐60%的溶液储量设计为48小时连续以110%额定产能运转时所需消耗量。
所有溶解区的管道及储存罐均用90度以上热水加热，根据设定产量需要，储罐中的66盐在过滤后由泵输送到浓缩罐。
作为节能措施，浓缩蒸发的水和新鲜的水混合循环作为溶解水使用。
3）助剂配制
3.1助剂ad21的配置
ad21由第二聚合反应器的压力自动控制，它和其他助剂及来自储罐区的液体新鲜己内酰胺按工艺需要流量连续送入第二聚合器前的混合槽混合均匀后再进入反应器。
3.2助剂ad26配置
稳定剂ad26和脱盐水按设定的体积比经搅拌混合均匀。取样确认后过滤，连续送入第二聚合器前的混合槽。
3.3高效改性剂28(hpa28)的配置
一定量的液体cpl配成70%的水溶液输送到配制罐，在搅拌下加入给定的hpa28量，同时按给定时间升温加热溶解高效改性剂28(hpa28)，取样合格后用氮气压入储罐，hpa28溶液从储罐中经过滤连续送入第二聚合反应器前的混合槽。
4）三步法连续聚合
4.1第一步高压预聚合
来自储罐中的己内酰胺和来自浓缩罐的66盐溶液经泵输送并经由高温热媒如联苯加热的管道及专门加热器输送到混合器中再进入第一聚合反应器，在这里浓缩的66盐溶液和储罐中的己内酰胺通过强制紊流状态充分混合后由泵输送进高压预聚合器，按设定的停留时间聚合反应后，从顶部回流纯化排出水蒸气，反应预聚物熔体一起输送进入第二步聚合反应器，和新鲜己内酰胺、助剂ad26、hpa28等混合继续聚合反应第一步高压聚合时压力可达到36bar。
预聚合反应器工艺设计上为带压反应器并在设计产量70-110%的范围稳定运行，停留时间保证了加聚反应及后续的缩聚在对应工艺条件下已足够达到平衡。
4.2第二步聚合
和第一聚合反应器的高压及顶部回流排水相比，第二聚合反应器是封闭的且压力不超过8bar，新鲜己内酰胺和助剂在反应器入口前的动态混合槽混合，然后进入第二聚合反应器中的特殊混合装置和来自第一聚合反应器的预聚合物混合继续进行聚合反应，在进入第二聚合反应器前绝大部分水通过第一聚合反应器顶部的分馏塔脱离，从而保证聚合反应继续快速向前推进第二聚合反应器的压力为6bar。
靠两反应器之间的压差，第一反应器和第二反应器之间没有输送泵。
第二聚合反应器工艺设计上为带压反应器并在设计产量70-110%的范围稳定运行，停留时间保证聚反应在对应工艺条件下已足够达到平衡。
4.3第三步聚合
从第二聚合反应器出来的预聚合物由齿轮泵输送经熔体干燥器进后聚合反应器，在熔体干燥器中，因压力变化过量的水从预聚合物熔体中分离出来并通过后聚合器顶部的泡罩塔中与保护氮气混合、降温，然后一起进液封槽冷凝。水分夹带的低分子原料在泡罩塔中冷凝并回流入后聚合器中。
后聚合反应器在常压下工作并带氮气保护，该反应器可以分为四阶段，各阶段有其相应的特殊设置以保证聚合熔体完全保持在工艺上的均一稳定分布。在停留时间的工艺设计上保证了不同产量范围(70-110%)内对应的加聚及缩聚反应已足够达到平衡。
三步法连续聚合工艺段全部由液态联苯或联苯蒸汽夹套加热或冷却。
5）铸带切粒
生产线切粒使用一套usg切粒系统，熔体经泵输送从模板孔压出后再冷却，然后输送到切刀切粒，输送台有水循环系统冷却，切片直接输送到脱水机，切片脱水后经筛网把不合格切片分掉，然后把切片输送到干燥塔。
6）萃取
pa6切片中的单体及低聚物在萃取塔中热水逆流萃取走。
切片被浆料泵输送到萃取塔顶部的分离罐，再从罐中进入萃取塔顶部自上往下移动被逆流而上的热水萃取，从分离罐出来的输送水经过滤后被泵送回继续循环使用。
萃取塔中有两道循环水路及两道补水系统，在顶部切片开始萃取时，逆流而上的萃取水部分从顶部离开萃取塔进入回收系统及作为切片输送水使用，另一部分经加热后重新进入萃取塔循环使用。
在萃取塔底部有两道补水系统，一道是按工艺需要量来自回收的浓缩后冷凝水，另一道是由萃取塔液位自动控制补水量的来自输送萃取后切片的回水。
在萃取进水上部，萃取塔中还有一循环水系统以保证塔内的溶度梯度和温度梯度的稳定。
萃取后的切片由塔底部经浆料泵输送到离心分离筛进入后续干燥工艺，输送水则被送还循环使用。
为提高萃取效率，萃取塔设计也设计了(氮气)带压萃取。
7）干燥
干燥系统在微正压下运行，干燥塔按约定能的110%来设计。
切片进入送到干燥塔，从塔顶缓慢往下移动被逆流而上的热氮气流干燥。
干燥后的切片在塔底下的冷却器中经循环冷却水冷却后被旋转阀送到由输送系统送往料仓。
干燥塔中，所用干燥氮气出口均连有旋风除尘装置，。
表1.本实施例尼龙单体和共聚尼龙性能对比
实施例2：
本发明提供一种共聚尼龙的制备方法，包括以下步骤：
1）己内酰胺熔料及储存
来自包装袋中的固体己内酰胺被输送到粉碎机中，粉碎机在过滤通风保护下将挤碎的己内酰胺通过螺杆输送到带氮气保护的熔融罐中，熔融罐熔化的己内酰胺经过滤后被泵部分输送进入储罐进而为后续工艺使用，另一部分按质量比例调节，经加热后和刚粉碎进入熔融罐中的固体己内酰胺一起混合以加快其在罐的熔融。（熔化的己内酰胺：固体己内酰胺=4：1）
熔化的己内酰胺先由槽车送至独立的接受罐，取样合格后再输送储罐。
罐区各线的己内酰胺储量设计为96小时连续以110%额定产能运转时所需消耗量，同时，设计原则上基于各线罐区间分开运行，但各线储罐必要时可机动联通使用供料。
所有熔融区的管道ֽ熔融及储存罐均用热水加热，储罐中的己内酰胺在过滤后由泵输送往后续工艺区。
2）盐的溶解、储存、浓缩
合成66盐工艺：使用己二酸的20%甲醇溶液和己二胺的50%甲醇溶液混合，反应温度70℃，ph控制在7.0，甲醇回流产物经冷却结晶分离、清洗、干燥得66盐。
固体66盐被输送到粉碎机中，粉碎机在过滤通风保护下将挤碎的66盐通过螺杆输送到带氮气保护的溶解罐中，在溶解罐溶化的66盐水溶液经过滤后被泵部分输送进入储罐进而为后续浓缩工艺使用，另一部分按质量比例调节经换热器加热后和刚粉碎进入溶解罐中的固体66盐一起混合以加快其在罐的溶解。（溶化的66盐水溶液：固体66盐=4：1）
罐区66盐60%的溶液储量设计为48小时连续以110%额定产能运转时所需消耗量。
所有溶解区的管道及储存罐均用90度以上热水加热，根据设定产量需要，储罐中的66盐在过滤后由泵输送到浓缩罐。
作为节能措施，浓缩蒸发的水和新鲜的水混合循环作为溶解水使用。
3）助剂配制
3.1助剂ad21的配置
ad21由第二聚合反应器的压力自动控制，它和其他助剂及来自储罐区的液体新鲜己内酰胺按工艺需要流量连续送入第二聚合器前的混合槽混合均匀后再进入反应器。
3.2助剂ad26配置
稳定剂ad26和脱盐水按设定的体积比经搅拌混合均匀。取样确认后过滤，连续送入第二聚合器前的混合槽。
3.3高效改性剂28(hpa28)的配置
一定量的液体cpl配成70%的水溶液输送到配制罐，在搅拌下加入给定的hpa28量，同时按给定时间升温加热溶解高效改性剂28(hpa28)，取样合格后用氮气压入储罐，hpa28溶液从储罐中经过滤连续送入第二聚合反应器前的混合槽。
4）三步法连续聚合
4.1第一步高压预聚合
来自储罐中的己内酰胺和来自浓缩罐的66盐溶液经泵输送并经由高温热媒如联苯加热的管道及专门加热器输送到混合器中再进入第一聚合反应器，在这里浓缩的66盐溶液和储罐中的己内酰胺通过强制紊流状态充分混合后由泵输送进高压预聚合器，按设定的停留时间聚合反应后，从顶部回流纯化排出水蒸气，反应预聚物熔体一起输送进入第二步聚合反应器，和新鲜己内酰胺、助剂ad26、hpa28等混合继续聚合反应第一步高压聚合时压力可达到40bar。
预聚合反应器工艺设计上为带压反应器并在设计产量70-110%的范围稳定运行，停留时间保证了加聚反应及后续的缩聚在对应工艺条件下已足够达到平衡。
4.2第二步聚合
和第一聚合反应器的高压及顶部回流排水相比，第二聚合反应器是封闭的且压力不超过8bar，新鲜己内酰胺和助剂在反应器入口前的动态混合槽混合，然后进入第二聚合反应器中的特殊混合装置和来自第一聚合反应器的预聚合物混合继续进行聚合反应，在进入第二聚合反应器前绝大部分水通过第一聚合反应器顶部的分馏塔脱离，从而保证聚合反应继续快速向前推进第二聚合反应器的压力为8bar。
靠两反应器之间的压差，第一反应器和第二反应器之间没有输送泵。
第二聚合反应器工艺设计上为带压反应器并在设计产量70-110%的范围稳定运行，停留时间保证聚反应在对应工艺条件下已足够达到平衡。
4.3第三步聚合
从第二聚合反应器出来的预聚合物由齿轮泵输送经熔体干燥器进后聚合反应器，在熔体干燥器中，因压力变化过量的水从预聚合物熔体中分离出来并通过后聚合器顶部的泡罩塔中与保护氮气混合、降温，然后一起进液封槽冷凝。水分夹带的低分子原料在泡罩塔中冷凝并回流入后聚合器中。
后聚合反应器在常压下工作并带氮气保护，该反应器可以分为四阶段，各阶段有其相应的特殊设置以保证聚合熔体完全保持在工艺上的均一稳定分布。在停留时间的工艺设计上保证了不同产量范围(70-110%)内对应的加聚及缩聚反应已足够达到平衡。
三步法连续聚合工艺段全部由液态联苯或联苯蒸汽夹套加热或冷却。
5）铸带切粒
生产线切粒使用一套usg切粒系统，熔体经泵输送从模板孔压出后再冷却，然后输送到切刀切粒，输送台有水循环系统冷却，切片直接输送到脱水机，切片脱水后经筛网把不合格切片分掉，然后把切片输送到干燥塔。
6）萃取
pa6切片中的单体及低聚物在萃取塔中热水逆流萃取走。
切片被浆料泵输送到萃取塔顶部的分离罐，再从罐中进入萃取塔顶部自上往下移动被逆流而上的热水萃取，从分离罐出来的输送水经过滤后被泵送回继续循环使用。
萃取塔中有两道循环水路及两道补水系统，在顶部切片开始萃取时，逆流而上的萃取水部分从顶部离开萃取塔进入回收系统及作为切片输送水使用，另一部分经加热后重新进入萃取塔循环使用。
在萃取塔底部有两道补水系统，一道是按工艺需要量来自回收的浓缩后冷凝水，另一道是由萃取塔液位自动控制补水量的来自输送萃取后切片的回水。
在萃取进水上部，萃取塔中还有一循环水系统以保证塔内的溶度梯度和温度梯度的稳定。
萃取后的切片由塔底部经浆料泵输送到离心分离筛进入后续干燥工艺，输送水则被送还循环使用。
为提高萃取效率，萃取塔设计也设计了(氮气)带压萃取。
7）干燥
干燥系统在微正压下运行，干燥塔按约定能的110%来设计。
切片进入送到干燥塔，从塔顶缓慢往下移动被逆流而上的热氮气流干燥。
干燥后的切片在塔底下的冷却器中经循环冷却水冷却后被旋转阀送到由输送系统送往料仓。
干燥塔中，所用干燥氮气出口均连有旋风除尘装置，。
表2.本实施例尼龙单体和共聚尼龙性能对比
本发明有益效果如下：1）使用常规设备和常规化工工艺，工艺简单、安全可靠；2）制得的产品断裂伸长率、弯曲强度、缺口冲击强度等都有所提高，产品性能优良；3）制备过程中的水资源实现循环利用，无废水排放，节能减排；4）熔化的己内酰胺和进入熔融罐中的固体己内酰胺一起混合可加快其在罐的熔融，熔融效率高；5）溶化的66盐和进入溶解罐中的固体66盐一起混合可加快其在罐的溶化，溶化效率高。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。