聚酰胺-66生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)

1、高分子材料課程設(shè)計(jì) 題 目聚酰胺-66生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì) 系 （院）化學(xué)工程系專 業(yè)材料化學(xué)班 級(jí)2012級(jí)1班學(xué)生姓名李新學(xué) 號(hào)指導(dǎo)教師張新職 稱講師2014年 12 月 12 日 聚酰胺-66生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)一、 聚酰胺-66（尼龍-66）簡介1、 結(jié)構(gòu)特征 聚酰胺-66又稱尼龍-66，是己二酸己二胺鹽的俗稱，分子式：C12H26O4N2,分子量262.35，平均分子量226，結(jié)構(gòu)式：NH3+ (CH2)6NH3+-OOC(CH2)4COO-。尼龍66是由含有6個(gè)碳原子的己二胺和含有6個(gè)碳原子的己二酸先進(jìn)行縮聚得到聚酚胺樹脂,然后再經(jīng)熔融紡絲而制得。尼龍66是先將等摩爾的己二酸和己二胺反應(yīng)制成己二酸

2、己二胺鹽,尼龍-66鹽是無臭、無腐蝕、略帶氨味的白色或微黃色寶石狀單斜晶系結(jié)晶。2、 主要性能特點(diǎn) 聚酰胺-66由己二酸和己二胺縮聚而成。聚酰胺化有兩個(gè)特點(diǎn):一是氨基活性比羥基高，并不需要催化劑；二是平衡常數(shù)較大(約400)，可在水介質(zhì)中預(yù)縮聚。己二酸和己二胺可預(yù)先相互中和成66鹽，保證羧酸和氨基數(shù)相等。利用66鹽在冷、熱乙醇中溶解度的顯著差異，經(jīng)重結(jié)晶提純，有關(guān)雜質(zhì)則留在母液中。NH2(CH2)6NH2 + HOOC(CH2)4COOH NH3+ (CH2)6NH3+-OOC(CH2)4COO-66鹽中另加少量單官能團(tuán)醋酸（質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.20.3）或微過量己二酸進(jìn)行縮聚，由端基封鎖來控制分子

3、量。66鹽不穩(wěn)定，溫度稍高，鹽中己二胺（沸點(diǎn)196）易揮發(fā)，己二酸易脫羧，將使等基團(tuán)數(shù)比失調(diào)。為了防止這些損失，特設(shè)計(jì)如下操作程序：將少量醋酸加入6080（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）66鹽的水漿液中，在封閉系統(tǒng)內(nèi)，先在較低溫度（如200215）和1.41.7MPa下加熱1.52h，預(yù)縮聚至0.80.9反應(yīng)程度。然后慢慢（23h）升溫至聚酰胺-66的熔點(diǎn)（265）以上，例如270275，進(jìn)一步縮聚。以后保持270275，不斷排氣降壓，最后在2700Pa的減壓條件下完成最終縮聚反應(yīng)。由此可見，合成聚酰胺的縮聚機(jī)理與聚酯相似，但根據(jù)66鹽的配制和平衡常數(shù)差異這兩個(gè)特點(diǎn)來擬訂不同工藝條件。聚酰胺-66潔晶度中等，熔點(diǎn)

4、高（265），能溶于甲酸、苯酚、甲酚中，有高強(qiáng)、柔韌、耐磨、易染色、低摩擦系數(shù)、低蠕變、耐溶劑、機(jī)械強(qiáng)度較高等綜合優(yōu)點(diǎn)，是世界上第二大類合成纖維。3、主要用途 尼龍66鹽是生產(chǎn)錦綸66樹脂及錦綸66簾子布的原料，在化纖、輪胎行業(yè)有重要的應(yīng)用，也是生產(chǎn)車用安全氣囊的原料。我國神六返回所用的降落傘就是用錦綸66工業(yè)絲織成的。廣泛用于制造機(jī)械、汽車，化學(xué)與電氣裝置的零件，如齒輪、滾子、滑輪、泵體中葉輪、風(fēng)扇葉片、高壓密封圍、閥座、墊片、襯套、各種把手、支撐架、電線包層等。亦可制成薄膜用作包裝材料。此外，還可用于制作醫(yī)療器械、體育用品、日用品等。 尼龍66是一種高檔熱塑性樹脂,具有剛性大、改性好、機(jī)械

5、強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn),可以廣泛用于制作輪胎、簾子線、針織品、工業(yè)絲、地毯絲、民用絲等,經(jīng)加工還可以制作彈力尼龍。4、國內(nèi)外研究進(jìn)展（現(xiàn)狀） 聚酰胺-66（尼龍-66） 是最早研制成功的尼龍品種, 于 1939 年由美國杜邦公司實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn), 是目前最主要的尼龍品種之一。尼龍- 66 的耐熱性、結(jié)晶度比尼龍- 6高, 強(qiáng)度、吸水性( 吸水率比尼龍 6 小) 等性能也比尼龍 6 優(yōu)良, 特別是耐熱性和耐油性好。鑄鐵、銅、鋁等金屬材料相比, 雖然剛性遜于金屬, 但強(qiáng)度則高于部分金屬, 因此尼龍 66 可代替金屬材料獲得廣泛的應(yīng)用。(1)國外生產(chǎn)現(xiàn)狀目前, 世界所需的尼龍材料中, 以尼龍 6 和尼龍 66

6、為主, 纖維中尼龍 6 和尼龍 66 約占 98% 以上; 工程塑料中, 尼龍 6 和尼龍 66 約占 90%, 尼龍 6 和尼龍 66 的比例約為 60!40。以尼龍 66 為代表的聚酰胺產(chǎn)品是目前全球產(chǎn)量和市場消費(fèi)量最大的工程塑料產(chǎn)品, 被廣泛應(yīng)用于輪胎、汽車、電子、電器產(chǎn)業(yè)。目前, 全球不到 10 家的尼龍 66生產(chǎn)企業(yè)占據(jù)了世界絕大部分的市場份額。這些企業(yè)包括美國英威達(dá)公司、首諾公司、法國羅地亞公司、德國巴斯夫公司、日本旭化成公司、中國中平能化集團(tuán)等。其中, 英威達(dá)公司的產(chǎn)量約占世界市場的 1/ 3。2006 年, 世界尼龍生產(chǎn)能力超過 700 萬 t/ a,產(chǎn)量約為 520 萬 t,

7、 裝置平均開工率為 73%。亞洲尼龍生產(chǎn)能力和消費(fèi)量占世界總量的比例分別為 45. 3%和 43. 0% , 是世界最大的尼龍生產(chǎn)和消費(fèi)地區(qū), 該地區(qū)尼龍年凈進(jìn)口量為 10 萬 t 左右。北美地區(qū)尼龍供需基本平衡, 其中美國是世界最大的尼龍生產(chǎn)國和消費(fèi)國, 其產(chǎn)量和消費(fèi)量分別占世界的 27. 5% 和 28. 4% 。西歐產(chǎn)量占世界的12. 6%, 但消費(fèi)量則占世界的 13. 4%, 該地區(qū)年凈進(jìn)口量近6. 5 萬t。其中尼龍 66 的比例將有所提高, 與尼龍 6 之比將達(dá)到45!55。表 1 是 2007年世界尼龍纖維供需情況。其中, 全世界尼龍66 年產(chǎn)量約為( 200 240) 萬 t。

8、(2)國內(nèi)生產(chǎn)現(xiàn)狀 我國尼龍 66 的生產(chǎn)始于 20 世紀(jì) 60 年代中期。1965年遼陽石油化纖公司引進(jìn)法國羅納普朗克公司的尼龍生產(chǎn)技術(shù), 建設(shè)了 1 套年產(chǎn)能力4.6萬 t 的生產(chǎn)裝置( 其中尼龍 66約為 1. 2萬 t/ a) 。經(jīng)過多年的建設(shè), 目前國內(nèi)尼龍 66 生產(chǎn)能力達(dá)到20. 1 萬 t/ a。尼龍 66 國內(nèi)生產(chǎn)情況見表：公司生產(chǎn)能力/ ( 萬 t ? a- 1)中平能化集14.7Invista 青島尼龍公司1.1中國石油遼陽石化公司1.2青島中達(dá)化學(xué)纖維公司1.2廈門東綸公司0.5營口營龍化學(xué)纖維公司1.4合計(jì)20.1 國內(nèi)尼龍生產(chǎn)能力將達(dá) 130 萬t/ a 以上, 產(chǎn)

9、品中尼龍 6 仍占主要地位, 尼龍 66 的生產(chǎn)能力屆時(shí)將達(dá)到 30 萬 t/ a 左右, 按開工率80% 計(jì), 產(chǎn)量將達(dá)到24 萬t 左右。預(yù)計(jì)2010年,各類尼龍總需求量將達(dá)( 170 180) 萬 t, 國內(nèi)仍需進(jìn)口產(chǎn)品來滿足下游的需求, 屆時(shí)我國尼龍 66 需求約為( 40 45) 萬 t, 其中簾子布的需求將有所增加。(3)進(jìn)出口情況 尼龍 66 產(chǎn)品眾多, 進(jìn)出口都比較活躍, 出口量略大于進(jìn)口量。近年來, 國內(nèi)尼龍 66 的進(jìn)口量逐年增長, 2005年進(jìn)口量約為 10 萬 t, 2006 年則達(dá)到 16. 77 萬 t, 2007 年為 20. 55 萬 t。到 2007 年, 國

10、內(nèi) 70% 以上的尼龍 66 市場份額都被國外公司所占據(jù), 國內(nèi) 4 家生產(chǎn)尼龍 66 的主要企業(yè)的平均開工率不足 40%。從 2006 年起, 尼龍 66 的主要生產(chǎn)原料己二胺、己二酸的價(jià)格雙雙暴漲, 但國內(nèi)尼龍 66的價(jià)格卻沒有相應(yīng)上漲, 反而出現(xiàn)了銷售量增加、銷售價(jià)格下降的奇怪行情走勢。因此, 有關(guān)部門認(rèn)定, 存在國外聚酰胺巨頭在中國傾銷的現(xiàn)象。并于 2008 年開展了反傾銷工作, 2009年 6 月 26 日, 商務(wù)部對(duì)該案作出了反傾銷初裁。反傾銷初裁為國內(nèi)企業(yè)爭回了利益。目前,國外尼龍 66 巨頭在中國的傾銷行為已有所收斂,出口到中國的產(chǎn)品報(bào)價(jià)也有所回升。在此帶動(dòng)下, 國產(chǎn)尼龍 66

11、 的價(jià)格也有了 20% 左右的回升。目前, 國內(nèi) 5 條采用連續(xù)聚合裝置的尼龍 66 生產(chǎn)線已經(jīng)在滿負(fù)荷運(yùn)行, 一家企業(yè)停產(chǎn)近半年的間歇聚合生產(chǎn)裝置也重新開車。國內(nèi)尼龍 66 的產(chǎn)銷量也創(chuàng)出新高。(4)國內(nèi)市場現(xiàn)狀及預(yù)測 我國的尼龍 66 鹽主要用于生產(chǎn)尼龍 66 纖維、尼龍 66 簾子布及無紡布。這些下游產(chǎn)品對(duì)尼龍 66 鹽的消費(fèi)約占總消費(fèi)量的 96% 以上, 工程塑料和其它非纖維制品( 如尼龍 66 單絲和薄膜等) 的生產(chǎn)領(lǐng)域?qū)δ猃?66 的消耗量很少，在今后一段時(shí)期, 尼龍 66 的市場需求則和其產(chǎn)能呈現(xiàn)出快速發(fā)展的良好勢頭。我國是一個(gè)人口大國, 隨著生活水平的不斷提高, 合成纖維的需求

12、量將不斷增加。預(yù)計(jì)在未來幾年, 我國錦綸纖維的生產(chǎn)將以年均 5% 左右的速度增長, 預(yù)計(jì)產(chǎn)量將達(dá)到 70 萬 t, 如果其中尼龍 66 纖維占 30%, 則每年需尼龍 66 鹽 26 萬 t。尼龍工程塑料將以大約 8%的速度增長,國內(nèi)需求將達(dá)到 36 萬 t 左右, 若其中尼龍 66 以 40% 計(jì),則需要尼龍 66 約為 14. 4 萬 t。按照鐵道部提出的最新規(guī)劃,新建鐵路線達(dá)2. 6 104km, 其中客運(yùn)專線 9. 2 103km。目前我國鐵路規(guī)劃建設(shè)配套用尼龍工程塑料量超過 7t/ km, 僅緊固件一項(xiàng)每千米就要用到 5 000 套。高速鐵路的快速發(fā)展帶動(dòng)了我國尼龍專用料需求量的快速

13、增長。由于各下游行業(yè)的強(qiáng)勁復(fù)蘇, 對(duì)尼龍 66 的需求量將明顯提升。預(yù)計(jì) 10 年 11 年后對(duì)尼龍 66切片的需求量可分別達(dá) 46. 84 萬 t、53. 87 萬 t。(5)技術(shù)現(xiàn)狀 尼龍 66 聚合工藝實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的有 2 種, 一種為連續(xù)聚合工藝, 一種為間歇式聚合工藝。這 2種工藝原理是一樣的, 都是己二胺和己二酸縮聚得到尼龍 66 高聚物。其不同主要在于工藝流程及產(chǎn)品運(yùn)用范圍。(6)連續(xù)聚合工藝 連續(xù)聚合工藝是先將鹽儲(chǔ)槽內(nèi)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50% 的尼龍 66 鹽液分批送入計(jì)量槽, 并在計(jì)量槽中根據(jù)生產(chǎn)的產(chǎn)品情況加入不同的添加劑, 經(jīng)過攪拌混合的尼龍 66 鹽液靠自重分批流入第二中間槽, 再

14、由鹽供給泵通過鹽過濾器、鹽預(yù)熱器連續(xù)地供給濃縮槽, 通過蛇管間接加熱, 除去部分水分, 把鹽液質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高到 70% 。反應(yīng)器供給泵將濃縮后的鹽液送出, 經(jīng)第一、第二鹽預(yù)熱器進(jìn)入反應(yīng)器, 在 1. 72 MPa 的壓力下初步縮聚出反應(yīng)器的預(yù)聚物, 用輸送泵連續(xù)送至閃蒸器, 在閃蒸器內(nèi)物料的壓力逐步降至常壓, 以使聚合物中水分迅速分離出來。根據(jù)不同產(chǎn)品的需要, 可在閃蒸器供給泵與閃蒸器之間的物料管中, 用注入泵將二氧化鈦懸浮液分散到預(yù)聚物中。出閃蒸器的預(yù)聚物靠自重連續(xù)進(jìn)入前聚合器中, 在常壓下, 殘存的水分進(jìn)一步被分離, 從而使聚合物的相對(duì)粘度提高。出前聚合器的聚合物, 用供給泵送到后聚合器,

15、聚合物中殘存的水分和進(jìn)一步縮聚生成的水分, 在真空條件下被除去, 從而使聚合物的粘度和相對(duì)分子質(zhì)量被調(diào)整到產(chǎn)品所需要的范圍內(nèi),而后直接紡絲或做成切片。(7)間歇式聚合工藝 間歇式聚合工藝比較簡單, 把鹽液由儲(chǔ)槽根?80?彈性體?第 20 卷據(jù)設(shè)定分批打入濃縮槽, 在此把質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 50%的鹽液濃縮到 80%然后排入聚合釜, 在聚合釜中經(jīng)過加熱階段把釜內(nèi)壓力升到 1. 72 MPa, 而后進(jìn)入預(yù)聚階段, 當(dāng)物料達(dá)到一定溫度時(shí)進(jìn)入減壓階段( 如果需要添加二氧化鈦則在預(yù)聚階段的適當(dāng)時(shí)候加入) , 釜內(nèi)壓力根據(jù)設(shè)定分幾段緩慢減至設(shè)定值( 設(shè)定值接近常壓) , 然后進(jìn)入完成階段, 其時(shí)間為 30 min

16、 左右, 聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量可以通過改變完成階段壓力的設(shè)定來調(diào)節(jié), 此階段完成后進(jìn)行擠出切粒, 切粒后切片, 經(jīng)干燥后根據(jù)需要可以紡絲或做成工程塑料等產(chǎn)品。因此, 可以把連續(xù)聚合理解為各個(gè)聚合反應(yīng)階段在各個(gè)不同但職能比較單一的設(shè)備中完成, 而間歇式聚合是在同一設(shè)備中完成不同階段的反應(yīng)。(8)產(chǎn)品方案比較 連續(xù)聚合適合生產(chǎn)產(chǎn)品比較單一、批量較大的品種, 間歇式聚合適合生產(chǎn)批量較小、牌號(hào)及配方變化較多的產(chǎn)品。這是因?yàn)檫B續(xù)聚合開停車一次及更換一次品種物料損失很大, 而后者較小。連續(xù)聚合的工藝及設(shè)備比較復(fù)雜, 事故處理比較困難, 但比間歇式聚合穩(wěn)定。間歇式聚合關(guān)鍵是抓好日常工藝管理, 保證產(chǎn)品質(zhì)量的

17、穩(wěn)定。間歇式聚合具有產(chǎn)品多樣性、設(shè)備投資較少等優(yōu)點(diǎn)。因此, 可以根據(jù)產(chǎn)品情況和投資情況來決定使用哪種工藝。(9)科研開發(fā) 尼龍 66 與尼龍 6 比較, 手感柔軟, 可做超細(xì)纖維, 強(qiáng)力更好, 適用于高檔服裝和耐高溫高強(qiáng)力的背包、帳篷等。但是尼龍 66 染色較困難, 不易上色, 色牢度也不是很好, 因此尼龍 66 上色問題一直是一個(gè)世界性難題。近來日本佳禧公司經(jīng)過技術(shù)攻關(guān), 終于成功解決了這一技術(shù)難題。該公司開發(fā)生產(chǎn)的尼龍 66 防紅外軍用叢林迷彩背包面料, 上色均勻, 色澤飽滿, 色牢度好, 受到國內(nèi)外業(yè)界廣泛關(guān)注。(10)發(fā)展建議 目前, 尼龍 66 的應(yīng)用已由主要做輪胎、簾子布發(fā)展到汽車

18、零部件、電力和電子器件領(lǐng)域?，F(xiàn)在德國生產(chǎn)一部普通轎車, 其機(jī)械部件所用尼龍-66 注塑件的質(zhì)量達(dá)到 13 kg。這一數(shù)據(jù)還在增長, 預(yù)計(jì)今后幾年工程塑料產(chǎn)品用于汽車制造領(lǐng)域的增長率為 20% 左右。中國目前 80% 的尼龍-66 仍用于生產(chǎn)輪胎、簾子布, 而汽車用工程塑料等領(lǐng)域的市場前景不可限量。對(duì)此, 國內(nèi)企業(yè)要注重以下 3 個(gè)方面的問題:一是盡快加大尼龍 66 國內(nèi)自主技術(shù)的研發(fā)工作。尼龍 66 生產(chǎn)技術(shù)、生產(chǎn)規(guī)模主要集中在美國、日本、德國幾個(gè)經(jīng)濟(jì)大國手中。今后要加大對(duì)國際技術(shù)資源的整合力度, 注重快速提升企業(yè)素質(zhì)和技術(shù)水平。此外, 還應(yīng)完善產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用測試手段, 加強(qiáng)應(yīng)用技術(shù)開發(fā)。

19、二是要積極占領(lǐng)高端消費(fèi)市場, 開發(fā)新的應(yīng)用領(lǐng)域。在今后一段時(shí)期, 要及時(shí)調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu),順應(yīng)市場變化, 提高效益。國內(nèi)企業(yè)要充分抓住現(xiàn)在對(duì)進(jìn)口尼龍 66 切片進(jìn)行反傾銷這個(gè)有利時(shí)機(jī)。盡管反傾銷可能限制高性能的注塑級(jí)產(chǎn)品進(jìn)口, 從而制約相關(guān)下游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。但是, 反傾銷也給中國尼龍產(chǎn)業(yè)帶來了難得的發(fā)展機(jī)遇。汽車工業(yè)已成為尼龍工程塑料的最大消費(fèi)市場, 其次是電子產(chǎn)品。近年來, 發(fā)達(dá)國家加快了汽車輕量化、塑料化的步伐, 并把每輛汽車的塑料用量作為汽車現(xiàn)代化和技術(shù)進(jìn)步的標(biāo)志, 可以說工程塑料在汽車方面的應(yīng)用有很大的發(fā)展空間。另外, 還應(yīng)該積極開發(fā)各種開關(guān)、家用電器部件、電子設(shè)施、大型汽車電子接插件、接線

20、頭和手控電動(dòng)工具部件等。三是要避免重復(fù)建設(shè), 無序發(fā)展必然造成重復(fù)建設(shè)。因此要提高行業(yè)進(jìn)入門檻, 加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù), 做好產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的制定, 加強(qiáng)有限資源的合理利用。尼龍行業(yè)應(yīng)努力加大技術(shù)投入, 提高產(chǎn)品質(zhì)量, 增加品種, 加強(qiáng)品牌意識(shí), 強(qiáng)化品牌管理, 積極開拓高價(jià)值用戶市場, 避免走化纖行業(yè)的老路。二、 聚酰胺-66（尼龍-66）的制備1. 連續(xù)縮聚法制備聚酰胺-661.1原材料 己二酸、己二胺、活性炭、高純水、SiO2 、Fe、精制鹽溶液、次磷酸鈉（催化劑）、醋酸銅和碘化鉀（熱穩(wěn)定劑）。1.2儀器設(shè)備計(jì)量槽、第二中間槽、過濾器、預(yù)熱器、濃縮槽、第一、二預(yù)熱器、反應(yīng)器、減壓器、前聚合器和后

21、聚合器。1.3基本原理 以己二酸和二元胺進(jìn)行縮聚時(shí)，為了保證羧酸和氨基數(shù)相等，一般是把等摩爾的己二酸和己二胺制成尼龍-66鹽，然后再進(jìn)行縮聚反應(yīng)，成鹽化學(xué)反應(yīng)方程式如下：NH2 (CH2)6NH2 + HOOC(CH2)4COOH NH3+ (CH2)6NH3+-OOC(CH2)4COO-1.4制備工藝 反應(yīng)溫度：尼龍66鹽的縮聚反應(yīng)實(shí)際上是在熔融狀態(tài)下進(jìn)行的，因此反應(yīng)的初始溫度應(yīng)比尼龍66鹽的熔點(diǎn)高10，宜控制在214左右，為了提高分子活化能，加快反應(yīng)速度，溫度逐漸升高到后期的280左右，即高于聚合物熔點(diǎn)溫度15左右。 反應(yīng)壓力：為了防止己二胺揮發(fā)，初期反應(yīng)壓力選擇1.76MPa左右。隨著反

22、應(yīng)的進(jìn)行，為了除去體系中的水，進(jìn)一步提高聚合物的相對(duì)分子量，所以反應(yīng)中后期降至常壓乃至負(fù)壓進(jìn)行縮聚。 有關(guān)工藝質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)如下：高純水電導(dǎo)率小于0.5us；SiO2含量小于0.2ug/g；Fe含量小于0.01 ug/g；精制鹽溶液濃度500.2 ；PH7.58；溫度50。1.5 工藝流程圖AH鹽、NaH2PO2、Salt 預(yù)熱器過濾器濃縮槽計(jì)量槽Cu（Ac）2、KI反應(yīng)器聚合器減壓器尼龍-66鹽1.6 性能評(píng)價(jià)方法及評(píng)價(jià)結(jié)果 差熱分析：可以分析尼龍66鹽的焓變、熵變以及Tm的理論值等。 X射線：分析尼龍-66鹽的結(jié)晶度、晶型構(gòu)造以及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性等。1.7 該方法的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：反應(yīng)過程連續(xù)進(jìn)行，過程

23、中提高了分子活化能，加快反應(yīng)速度，較好的確定了合成尼龍-66鹽的最佳工藝。適合生產(chǎn)比較單一、批量較大的品種。 缺點(diǎn)：工藝及設(shè)備比較復(fù)雜，常出現(xiàn)生產(chǎn)事故，事故處理較困難。2.間歇縮聚法制備聚酰胺-662.1原材料 己二酸、己二胺、精制鹽溶液、次磷酸鈉（催化劑）、消泡劑、碘化鉀（熱穩(wěn)定劑）、碘化亞銅、己內(nèi)酰胺、冷態(tài)氮?dú)狻?.2儀器設(shè)備 溶解槽、過濾器、儲(chǔ)槽、濃縮槽、熱交換器、聚合釜。2.3基本原理 成鹽化學(xué)反應(yīng)方程式如下： NH2 (CH2)6NH2 + HOOC(CH2)4COOH NH3+ (CH2)6NH3+-OOC(CH2)4COO- 根據(jù)濕切片固相縮聚的原理，往濕切片中通入熱的氮?dú)猓M(jìn)一

24、步使切片脫水縮聚，提高相對(duì)粘度，從而提高平均相對(duì)分子量。2.4制備工藝 先形成的尼龍-66鹽在溶解槽內(nèi)溶解成50%、50的鹽溶液，兩次過濾后進(jìn)入濃縮槽靠外循環(huán)加熱，在0.2MPa壓力下，溫度達(dá)150時(shí)濃縮至80%，濃縮時(shí)向鹽溶液中加入一定量的消泡劑（4%）和催化劑次磷酸鈉（4%）。為了提高其耐熱、紡絲能力，往聚合釜加入一定量碘化鉀、碘化亞銅和己內(nèi)酰胺的混合液。 濃縮后的鹽溶液靠重力及氮?dú)饧訅哼M(jìn)入聚合釜，經(jīng)升溫升壓、保壓（1.71MPa）縮聚、降壓縮聚、常壓縮聚等一系列過程使其相對(duì)黏度達(dá)2.7左右，平均相對(duì)分子質(zhì)量17000。濃縮槽過濾器2.5工藝流程圖溶解槽50貯槽己二胺、己二酸、脫鹽水消泡劑

25、Na3PO2蒸發(fā)器KI CuI尼龍-66聚合釜1.71MPa2.6 性能評(píng)價(jià)方法及評(píng)價(jià)結(jié)果 對(duì)蒸發(fā)器能耗分析：在蒸發(fā)器中隨著出口溫度的增加，能耗隨之增加呈線性變化，所耗費(fèi)等量蒸汽也隨之增加，隨著進(jìn)口流量的減少，能耗量也隨之增加，所以耗費(fèi)等量蒸汽也隨之增加，因此蒸發(fā)器能耗的增加與出口溫度的增加及進(jìn)口流量的減少成正比。 對(duì)反應(yīng)器能耗分析：在反應(yīng)器中隨著出口溫度的增加，能耗隨之增加呈線性變化，所耗費(fèi)等量蒸汽也隨之增加，因此蒸發(fā)器能耗的增加與出口溫度的增加及進(jìn)口流量的減少成正比。 在閃蒸器中的能耗規(guī)律與蒸發(fā)器、反應(yīng)器一致。2.7 該方法的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：此工藝比較簡單，設(shè)備簡單、投資少、靈活性高，可在同

26、一設(shè)備中完成不同的反應(yīng)，適合生產(chǎn)批量較小牌號(hào)及配方較多的產(chǎn)品，產(chǎn)品多樣性，產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性高。 缺點(diǎn)：無法避免黑粒的產(chǎn)生，只能盡量減少。3.溶劑潔晶法制備聚酰胺-663.1原材料 甲醇或乙醇（溶劑）、己二酸、己二胺等。3.2儀器設(shè)備 配制槽、中和反應(yīng)器、乙醇計(jì)量槽、離心機(jī)、乙醇貯槽、蒸汽泵、乙醇高位槽、乙醇回收蒸餾塔、合格乙醇貯槽、聚合釜等。3.3基本原理 己二酸和己二胺發(fā)生縮聚反應(yīng)即可得到尼龍-66。工業(yè)上為了己二酸和己二胺以等摩爾比進(jìn)行反應(yīng)，一般先制成尼龍-66鹽后再進(jìn)行縮聚反應(yīng)，反應(yīng)式如下： NH2(CH2)6NH2 + HOOC(CH2)4COOH NH3+ (CH2)6NH3+-OO

27、C(CH2)4COO-以甲醇或乙醇為溶劑，經(jīng)中和、結(jié)晶、離心分離、洗滌，制得固體尼龍-66鹽。氨基和羧基經(jīng)中和后形成菱形無色結(jié)晶鹽，并有熱量放出。3.4制備工藝 純己二酸溶解于4倍質(zhì)量的溶劑（乙醇）中，完全溶解后，移入帶攪拌的中和反應(yīng)器并升溫到65，慢慢加入配好的己二胺溶液，控制反應(yīng)溫度在7580。在反應(yīng)終點(diǎn)有白色結(jié)晶析出，繼續(xù)攪拌至反應(yīng)完全。冷卻并過濾，用乙醇洗滌數(shù)次除去雜質(zhì)。最后經(jīng)離心分離后尼龍-66鹽的總收率可達(dá)99.5%以上。一般每噸尼龍-66鹽耗己二胺0.46t，己二酸0.58t，乙醇0.3t。原料純度、結(jié)晶溫度、機(jī)械損失、溶劑濃度和用量等都對(duì)尼龍-66鹽的收率和質(zhì)量產(chǎn)生影響。另外殘存于己二