本发明专利技术涉及一种聚酯生产过程中回收粗乙二醇的近共沸杂质的分离装置与方法。本发明专利技术采用含有复合膜的膜分离单元对近共沸杂质进行处理。所述复合膜包含基膜以及附在基膜表面的复合层。本发明专利技术通过采用基于分子形态差异的膜分离工艺代替普通精馏工艺，用于对聚酯生产过程中回收的粗乙二醇中的杂质进行有效分离，以解决近共沸组分分离的难题。可用于聚酯回收乙二醇纯化的工业生产中。二醇纯化的工业生产中。
【技术实现步骤摘要】
聚酯生产过程中回收粗乙二醇近共沸杂质的分离装置及方法
[0001]本专利技术涉及一种回收粗乙二醇中近共沸杂质的分离装置及分离方法，特别是聚酯生产过程中所回收的粗乙二醇中近共沸杂质的分离装置及分离方法。
技术介绍
[0002]化纤作为纺织工业的基础产业，始终是中国规划发展的重点行业。聚酯纤维，在中国化纤产量中占到75％～80％。超仿棉技术代表合成纤维发展的最高水平。从聚酯入手开发超仿棉纤维不仅是因为聚酯纤维的产能大，与其它化纤品种相比，总体技术水平较高，具备超仿真的基础，同时，聚酯纤维也是与棉混纺的主要品种。
[0003]目前聚酯超仿棉技术的发展方向主要是在PET的合成制备过程中引入具有酰胺基团的聚合物进行共聚得到聚酰胺酯。通过在聚对苯二甲酸乙二醇酯链段间引入聚酰胺链段，从而增强整个分子链的极性，提高了分子链间的氢键作用力和共聚酰胺酯的内聚能密度，不仅有利于后继纤维的染色加工，还提高了聚酰胺酯的气体阻隔性。
[0004]聚酰胺酯的生产工艺为：一定量的对苯二甲酸、乙二醇、催化剂先在酯化反应器中进行酯化，随后加入一定量的己内酰胺或聚酰胺和助剂，在聚合反应器中进行共聚合，聚酯反应器中生成的水、降解物及其未反应的乙二醇等组分，经真空系统抽出至粗乙二醇储罐，由乙二醇精制系统进行回收。
[0005]目前真空系统抽出的粗乙二醇的处理方法，主要有：
[0006]1、无乙二醇回收精制单元：专利CN1054988A公开了一种直接酯化连续生产聚酯的方法，其工艺不附设回收精制装置对系统过剩的乙二醇进行回收精制，而是将真空系统冷凝的乙二醇直接返回作为原料使用。该工艺会导致聚酯降解产生的醛类、缩醛类在系统累积，导致聚酯的色度越来越差。
[0007]2、设置单工艺塔用于乙二醇精制：专利CN101575122A公开了一种采用一个工艺塔和一个汽提塔对粗乙二醇进行精制的方法，工艺塔塔釜得到精制乙二醇，塔顶得到水、醛类等组分，随后再用汽提塔对废水进行处理。该工艺中，对降解产生的重组分杂质无法分离，并导致杂质在系统内累积，最终导致聚酯色度不达标。《聚酯工业》中2008年第2期21卷发表的“酯化工艺塔的改造”，也是通过单个工艺塔对粗乙二醇进行回收，同样导致精制后的乙二醇纯度不达标。
[0008]可见，现有技术主要通过普通精馏对聚酯回收的乙二醇进行分离或者是不加任何分离直接回用。聚酰胺酯制备过程中回收的粗乙二醇相对常规聚酯制备过程中回收的粗乙二醇其组分更为复杂，主要由于聚酰胺等高分子聚合物或其低聚物在常温下一般比较稳定，但在聚合反应过程中会发生醚化、环化、热降解、热氧降解等副反应，生成乙醛、2-甲基-1,3-二氧戊环，N-乙基吗啉，吗啉乙醇，吡啶，乙酸，环戊酮，氨基甲醛，丁内酯，戊内酯，戊二酰亚胺，丁二酰亚胺，N-甲基-3-吡咯啉-2-酮，2-乙烯基-吡咯啉酮、己内酰胺、乙酰胺、二乙酰胺、己酰胺等几十种杂质，并且该物系中由于不同化学组分交互影响导致部分杂质组分与乙二醇在精馏过程中出现非理想气液平衡行为，即近共沸现象，即使部分杂质与乙二醇
沸点差异较大，但采用常规精馏难以实现有效分离，该股物料再次返回至聚合反应时，会导致聚酯或聚酰胺酯色度指标不达标(主要是聚酯颜色发黄、甚至发黑等)。故，近共沸杂质分离问题是聚酯，特别是聚酰胺酯大型化的关键技术基础之一。
技术实现思路
[0009]本专利技术所要解决的技术问题是针对现有聚酯生产过程中回用乙二醇中近共沸杂质含量高的问题，提供一种聚酯生产过程所回收的粗乙二醇中近共沸杂质的分离装置与分离方法。
[0010]为解决上述技术问题，本专利技术第一方面在于提供一种分离装置，用于分离聚酯生产过程所回收的粗乙二醇中的近共沸杂质，所述分离装置包括含有复合膜的复合膜单元，所述复合膜包含基膜以及附在基膜表面的复合层。所述复合层由多元胺以及多元酰氯构成。
[0011]上述技术方案中，所述基膜厚度为20～50μm，复合层厚度为3～5μm。所述基膜由聚砜、聚醚砜、聚芳醚酮、聚氯乙烯或聚碳酸酯，或其衍生物，或者其中一种或多种的混合物按照L-S相转化法制备。L-S相转化法为一种公知的转化方法。按照《GB/T 32360-2015超滤膜测试方法》标准中“5.2切割分子量”方法测定，基膜的截留分子量为1000～5000道尔顿；复合膜的截留分子量为100～500道尔顿。
[0012]上述技术方案中，所述分离装置在复合膜单元之前优选设有杂质预处理单元，所述杂质预处理单元包括：
[0013]混合加热单元，用于粗乙二醇与反应助剂的混合加热；
[0014]反应单元，用于提供粗乙二醇与反应助剂的反应场所；以及
[0015]冷却单元，用于冷却粗乙二醇与反应助剂的反应产物。
[0016]上述技术方案中，所述复合膜的制备过程，包括以下步骤：
[0017]S1)分别配制多元胺溶液、多元酰氯溶液；
[0018]S2)将基膜在多元胺溶液中浸渍，刮去游离液，得到胺改性基膜；
[0019]S3)将步骤S2)的胺改性基膜在多元酰氯溶液中浸渍，刮去游离液后干燥、洗涤得到复合膜。
[0020]上述技术方案中，所述多元胺为对苯二甲胺、邻苯二甲胺、间苯二甲胺、均苯三甲胺、对苯二乙胺、邻苯二乙胺、间苯二乙胺、均苯三乙胺、对苯二丙胺、邻苯二丙胺、间苯二丙胺、均苯三丙胺、哌嗪、4-哌嗪哌啶、高哌嗪、2,2'-联吡嗪或2-甲基哌嗪，或以上组分衍生物，或其中两种或多种的混合物。优选所述多元胺为对苯二甲胺、邻苯二甲胺、间苯二甲胺、均苯三甲胺、对苯二乙胺、邻苯二乙胺、间苯二乙胺、均苯三乙胺、对苯二丙胺、邻苯二丙胺、间苯二丙胺或均苯三丙胺中一种或多种组分与哌嗪、4-哌嗪哌啶、高哌嗪、2,2'-联吡嗪或2-甲基哌嗪中一种或多种组分的混合物，优选为等摩尔混合物。所述多元胺溶液中，多元胺的质量浓度为2％～5％，其余组分为水。
[0021]上述技术方案中，所述多元酰氯为间苯二甲酰氯、对苯二甲酰氯、邻苯二甲酰氯、均苯三甲酰氯、间苯二乙酰氯、对苯二乙酰氯、邻苯二乙酰氯、均苯三乙酰氯、戊二酰基二氯、壬二酰氯、丙二酰氯、草酰氯、己二酰氯、1,7-庚二酰氯、1,8-二辛酰氯、4,4'-二酰氯二苯醚或1,4-环己二酰氯，或以上组分衍生物，或其中两种或多种的混合物。优选所述多元酰
氯为间苯二甲酰氯、对苯二甲酰氯、邻苯二甲酰氯、均苯三甲酰氯、间苯二乙酰氯、对苯二乙酰氯、邻苯二乙酰氯、均苯三乙酰氯中一种或多种组分与戊二酰基二氯、壬二酰氯、丙二酰氯、草酰氯、己二酰氯、1,7-庚二酰氯、1,8-二辛酰氯、4,4'-二酰氯二苯醚、1,4-环己二酰氯中一种或多种组分的混合物，优选为等摩尔混合物。。所述多元酰氯溶液中多元酰氯的质量浓度为0.3％～1.5％，其余组分为烷烃溶剂。所述烷烃溶剂为正构烷烃或异构烷烃，优选正己烷、环己烷以及正庚烷中的一种或多种。
[0022]上述技术方案中，步骤S1)所述多元胺溶液中进一步包括十二烷基苯磺酸钠、乙二胺和/或三乙二醇作为结构调节助剂。十二烷基苯磺酸钠质量浓度为0.4％本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种分离装置，用于分离聚酯生产过程所回收的粗乙二醇中的近共沸杂质，其特征在于，所述分离装置包括含有复合膜的复合膜单元，所述复合膜包含基膜以及附在基膜表面的复合层。2.根据权利要求1所述的分离装置，其特征在于，所述复合层由多元胺以及多元酰氯构成。3.根据权利要求1所述的分离装置，其特征在于，所述基膜厚度为20～50μm，复合层厚度为3～5μm。4.根据权利要求1所述的分离装置，其特征在于，基膜的截留分子量为1000～5000道尔顿；复合膜的截留分子量为100～500道尔顿。5.根据权利要求1所述的分离装置，其特征在于，所述分离装置在复合膜单元之前设有杂质预处理单元，所述杂质预处理单元包括：混合加热单元，用于粗乙二醇与反应助剂的混合加热；反应单元，用于提供粗乙二醇与反应助剂的反应场所；以及冷却单元，用于冷却粗乙二醇与反应助剂的反应产物。6.根据权利要求1-4中任一项所述的分离装置，其特征在于，所述复合膜的制备过程，包括以下步骤：S1)分别配制多元胺溶液、多元酰氯溶液；S2)将基膜在多元胺溶液中浸渍，刮去游离液，得到胺改性基膜；S3)将步骤S2)的胺改性基膜在多元酰氯溶液中浸渍，刮去游离液后干燥、洗涤得到复合膜。7.根据权利要求6所述的分离装置，其特征在于，所述多元胺为对苯二甲胺、邻苯二甲胺、间苯二甲胺、均苯三甲胺、对苯二乙胺、邻苯二乙胺、间苯二乙胺、均苯三乙胺、对苯二丙胺、邻苯二丙胺、间苯二丙胺、均苯三丙胺、哌嗪、4-哌嗪哌啶、高哌嗪、2,2'-联吡嗪或2-甲基哌嗪，或以上组分的衍生物，或其中两种或多种的混合物；优选所述多元胺为对苯二甲胺、邻苯二甲胺、间苯二甲胺、均苯三甲胺、对苯二乙胺、邻苯二乙胺、间苯二乙胺、均苯三乙胺、对苯二丙胺、邻苯二丙胺、间苯二丙胺或均苯三丙胺中一种或多种组分与哌嗪、4-哌嗪哌啶、高哌嗪、2,2'-联吡嗪或2-甲基哌嗪中一种或多种组分的混合物。8.根据权利要求6所述的分离装置，其特征在于，所述多元胺溶液中，多元胺的质量浓度为2％～5％，其余组分为水。9.根据权利要求6所述的分离装置，其特征在于，所述多元酰氯为间苯二甲酰氯、对苯二甲酰氯、邻苯二甲酰氯、均苯三甲酰氯、间苯二乙酰氯、对苯二乙酰氯、邻苯二乙酰氯、均苯三乙酰氯、戊二酰基二氯、壬二酰氯、丙二酰氯、草酰氯、己二酰氯、1,7-庚二酰氯、1,8-二辛酰氯、4,4'-二酰氯二苯醚或1,4-环己二酰氯，或以上组分衍生物，或其中两种或多种的混合物；优选所述多元酰氯为间苯二甲酰氯、对苯二甲酰氯、邻苯二甲酰氯、均苯三甲酰氯、间苯二乙酰氯、对苯二乙酰氯、邻苯二乙酰氯、均苯三乙酰氯中一种或多种组分与戊二酰基二氯、壬二酰氯、丙二酰氯、草酰氯、己二酰氯、1,7-庚二酰氯、1,8-二辛酰氯、4,4'-二酰氯二苯醚、1,4-环己二酰...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋海峰，刘俊涛，孙凤侠，龚海燕，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：
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