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陰離子交換樹脂生產系統及生產工藝的制作方法

文檔序號:5029594閱讀:1751來源:國知局

專利名稱::陰離子交換樹脂生產系統及生產工藝的制作方法
技術領域
:本發明涉及一種用于陰離子交換樹脂生產的系統及生產工藝,屬陰樹脂生產設備及生產方法制造領域。
背景技術
:現有的陰離子效換樹脂的系統及生產工藝中,一是氯甲醚制取,采用的是甲醇與液體甲醛、氯磺酸反應來制取氯甲醚,反應式甲醇+液體甲醛+氯磺酸—氯甲醚+硫酸。其不足之處在于雖然此工藝的制取,可以得到氯甲醚,但是在制取氯甲醚的同時,產生了含有HCL的硫酸,該硫酸不僅無法用于磷肥的生產,而且直接對環境產生嚴重的污染;二是采用液體甲醛及鹽酸參與氯甲醚生產,由于液體甲醛中37以下是甲醛,63%以上是水,因此在生產中將產生大量的廢液。由于該廢液二次處理成本極高,一般用戶不對其液進行處理,而是直接排出,對環境造成極大地污染,并且直接增大了陰離子交換樹脂的生產成本;二是采用鹽酸進行反應,并從鹽酸的反應中獲取氯化氫氣。由于鹽酸中含氯化氫僅占30%左右,因此用鹽酸獲取氯化氫,不僅增大了生產成本,而且在獲取氯化氫的同時,要產生大量的廢液,造成環境污染,鑒于此,多數廠家不得不采購氯甲醚用于陰離子樹脂生產。
發明內容本發明的目的之一,在陰離子交換樹脂的生產過程中,設計一種既能夠有效地制取氯甲醚,又不會對環境造成污染。本發明的目的之二,在陰離子交換樹脂的生產過程中,無需液體甲醛及鹽酸參與氯甲醚生產,從而有效地降低廢水生產,達到環境保護的目的。本發明的目的之三,直接將陰離子交換樹脂生產過程中源源不斷產生的氯化母液回收合成氯甲醚,再源源不斷地用于陰離子交換樹脂生產的氯化母液的回收利用系統及回收利用方法。為了實現上述設計目的。1、采用固體甲醛代替傳統工藝中的液體甲醛,來參與氯甲醚的生產,是本發明的特征之一。這樣做的目的在于由于在液體甲醛中37以下是甲醛,63%以上是水,因此在生產氯甲醚的過程中將產生大量的廢液,該廢液無法用于其它用途,如果不進行二次處理、直接排放,對環境造成極大地污染,如果進行凈化處理,其凈化處理的成本極高,直接導致氯甲醚的生產成本大幅度提高;而固體甲醛中的95%以上是甲醛,5%以下是水,因此在生產氯甲醚的過程中幾乎不產生廢液,不僅提高氯甲醚的生產量,而且降低了氯甲醚的生產成本,更重要的是避免了對環境的污染。2、采用氯化甲醇與固體甲醛制取氯甲醚,是本發明的特征之二。這樣做的目的在于氯甲醚反應方程式CH3OH+HCHO+HC1-^CH30CH2C1+H20從氯甲醚的反應方程式知采用氯化甲醇與固體甲醛制取氯甲醚不會產生帶有氯化氫的硫酸,不會對環境產生污染。因此,將來自氯化液回收系統的氯化甲醇和原料固體甲醛在氯化反應釜中攪拌均勻后,將氯化氫氣體通入溶液中,在低于2(TC條件下發生氯化反應,反應后物料進入分離釜,靜置分層。上層氯甲醚用于陰樹脂生產,下層鹽酸溶液作為副產品外售。揮發產生甲醇、甲醛等經冷凝器冷凝后回用于工藝中,不凝氣進入堿噴淋塔。技術方案1:陰離子交換樹脂生產工藝,它包括氯甲醚生產工藝、氯甲基化生產工藝、氯球清洗工藝、胺化反應、水洗工藝,最終得成品陰離子樹脂,首次生產陰離子樹脂所需的氯甲醚由固體甲醛、甲醇、氣體鹽酸產生化學反應制得,所述的氯甲基化生產工藝所產生的氯化母液及氯球清洗工藝所產生的洗滌液送入氯化液回收工藝,其氯化母液中的氯化甲醇與添加的固體甲醛、氯化氫氣體進行反應得氯甲醚且直接作為循環陰離子樹脂生產的原料,如此循環得氯甲醚。技術方案2:陰離子交換樹脂的生產系統,它包括氯甲醚生產系統、氯甲基化系統、氯球清洗系統、胺化反應系統、水洗裝置,所述的氯甲基化生產系統出口一路與氯球清洗系統連通、一路與氯化母液回收系統連通,氯化母液回收系統的出口與氯甲基化系統的進口連通且構成氯化母液回用、氯甲醚生產循環回路。本發明與
背景技術
相比,一是利用固體甲醛生產氯甲醚,降低了廢水的產出,消除了傳統工藝中用液體甲醛生產,而產生大量廢液的不利情況,有利于環境保護;二是采用氯化甲醇與固體甲醛制取氯甲醚,不僅避免了含有氯化氫硫酸的產生,更重要的是避免了對環境的污染,同時大大降低了離子交換樹脂生產的環保成本;三是利用氯化母液的回收利用,大大降低了有機廢液的排放,同時降低了離子交換樹脂的生產成本,提高了經濟效益;四是利用氯化氫氣體代替鹽酸進行反應,有效地避免了大量廢液的產生,不僅提高了經濟效益,而且確保了環境不被污染。圖1是陰離子交換樹脂生產的系統原理示意圖。圖2是氯甲醚生產的系統原理示意圖。圖3是氯甲醚生產系統的結構示意圖。圖4是氯化母液的回收利用系統的示意圖。圖5是第一種陰離子交換樹脂生產的系統原理示意圖。圖6是第二種陰離子交換樹脂生產的系統原理示意圖。圖7是1#白球的生產工藝方框示意圖。圖8是2#白球的生產工藝方框示意圖。圖9是D201陰樹脂生產工藝方框示意圖。圖10是D301的陰樹脂生產工藝方框示意圖。圖11是氯甲醚生產生產工藝方框示意圖。圖12是胺化液回收處理系統的工藝方框示意圖。圖13是ltt白球生產物料平衡圖。圖14是2#白球生產物料平衡圖。圖15是D201的陰樹脂的物料平衡圖。圖16是D301陰樹脂物料平衡圖。圖17是氯化液的回收系統的物料平衡圖。圖18是氯甲醚生產的物料平衡圖。圖19是胺化液回收系統的物料平衡圖。具體實施例方式實施例l:參照附圖14。陰離子交換樹脂的生產系統,它包括氯甲醚生產系統、氯甲基化系統、氯球清洗系統、胺化反應系統、水洗裝置,所述的氯甲基化生產系統出口一路與氯球清洗系統連通、一路與氯化母液回收系統連通,氯化母液回收系統的出口與氯甲基化系統的進口連通且構成氯化母液回用、氯甲醚生產循環回路。氯甲醚生產系統中的緩沖罐1的進口通氯化氫氣體、出口通過閥門及管道與主氯化反應釜2的進口連通,主氯化反應釜2的出口一路通過閥門、管道與中間反應釜3的出口連通、一種通過閥門及管道與冷凝器4連通,中間反應釜3的進口一路通過閥門及管道與初級反應釜5的出口連通、一種通過閥門和管路與冷凝器連通4、一路通過閥門及管道與分層釜6進口連通,分層釜6的出口通過閥門及管道一路與氯甲醚儲罐7連通、一路通過閥門及管道與下層出液儲罐8進口連通,下層液儲罐8的出口通過閥門、管道及輸送泵與鹽酸儲罐9連通,初級氯化反應釜5進口為氯化甲醇和固體甲醛加料進口,初級氯化反應釜5與冷凝器10連通。上述的各種反應釜、閥門及管道的制作,均系現有技術,在此不作敘述。氯化母液的回收利用系統,氯甲基化反應釜1-1的加工制造系現有技術,在此不作敘述。氯甲基化反應釜1-2的進口分別與氣流輸送系統及泵輸送的出口連通,氯甲基化反應釜1-2的出口通過管道和閥門與氯球洗滌反應釜2-l的進口連接,氯球洗滌反應釜2-1的加工制造系現有技術,在此不作敘述。氯球洗滌反應釜2-1產生的氯球通過與其出口連接的管道及閥門進胺化反應系統3-1,氯球洗滌反應釜2的加工制造系現有技術,在此不作敘述。氯球洗滌反應釜2-1產生的氯化母液及氯球洗滌液通過與其出口連接的管道及閥門與進氯化液回收反應釜4-l進口連通,氯化液回收反應釜4-l的加工制造系現有技術,在此不作敘述。氯化液回收反應釜4-l產生的廢液通過與其連接的管道及閥門與廢液儲存器連通,氯化液回收反應釜4-l產生的氯化甲醇通過與其連接的管道及閥門與氯甲醚反應釜6進口連通,氯化液回收反應釜4-1產生的廢液5-1進儲罐,氯甲醚反應釜6-l出口通過與其連接的管道和閥門與氯甲醚經冷凝器7-l進口連通,氯甲醚經冷凝器7-l出口一路通過與其連接的管道、閥門及管道9-1與氯甲基化反應釜1-1進口連通,冷凝器7-l的加工制造系現有技術,在此不作敘述。氯甲醚分層反應釜7-l出口一路通過與其連接的管道、閥門與下層儲液罐8-1進口連通。實施例2:在實施例1的基礎上,陰離子交換樹脂生產工藝,它包括氯甲醚生產工藝、氯甲基化生產工藝、氯球清洗工藝、胺化反應、水洗工藝,最終得成品陰離子樹脂,首次生產陰離子樹脂所需的氯甲醚由固體甲醛、甲醇、氣體鹽酸產生化學反應制得,所述的氯甲基化生產工藝所產生的氯化母液及氯球清洗工藝所產生的洗滌液送入氯化液回收工藝,其氯化母液中的氯化甲醇與添加的固體甲醛、氯化氫氣體進行反應得氯甲醚且直接作為循環陰離子樹脂生產的原料,如此循環得氯甲醚。所述的氯甲醚生產工藝是指2030%氯化氫氣體通過管道進入初級氯化反應釜、中間氯化反應釜和主氯化反應釜,初級氯化反應釜中氯化氫量小中間氯化反應釜中氯化氫的量,中間氯化反應釜中氯化氫量小于主氯化反應釜的量,這樣設置的目的在于由于位于初級氯化反應釜中的氯化氫氣體含量在經過主氯化反應釜、中間反應釜后,其進入初級反應釜中的氯化氫氣體的含量很少且與進入初級氯化反應釜內的氯化甲醇和固體甲醛進行反應且將氯化氫氣體中和,確保了氯化氫氣體不會從初級反應釜內散發到大氣;然后將5070%氯化甲醇和1020%固體甲醛加入初級氯化反應釜中攪拌均勻的過程中,與進入初級氯化反應釜內的氯化氫尾氣進行初級反應,反應后的物料進入中間氯化反應釜中且與氯化氫氣體進行二次反應、產生中間物料,中間物料進入主氯化反應釜與氯化氫氣體充分反應,初級氯化反應釜、中間氯化反應釜和主氯化反應釜的反應溫度低于2(TC,反應時間一般為510小時(需要說明的是初級氯化反應釜、中間氯化反應釜和主氯化反應釜的反應時間相等,也就是說,同步增加或減小),反應后物料進入分離釜,靜置分層,上層即為氯甲醚,下層即為鹽酸溶液,如此循環,連續不斷地生產出氯甲醚。氯化甲醇來自于氯化液回收系統且由812%甲醛、37%甲醇、2535%甲縮醛、1525°/。鹽酸、2535%氯化甲縮醛及37%水構成。上述取值范圍可以在任意范圍內取值組合且包括端值,但組合之和為100%,其部分配比如下所述實施例。實施例3:在實施例2的基礎上,氯化氫氣體20、氯化甲醇70%、固體甲醛10%。實施例4:在實施例2的基礎上,氯化氫氣體25%、氯化甲醇55%、固體甲醛20%。實施例5:在實施例2的基礎上,氯化氫氣體30%、氯化甲醇50%、固體甲醛20%。實施例6:在實施例2的基礎上,氯化氫氣體24.4%、氯化甲醇60%、固體甲醛15.6%。實施例7:在實施例2的基礎上,甲醛8%、甲醇3%、甲縮醛35%、鹽酸24%、氯化甲縮醛25%及水5%構成。實施例8:在實施例2的基礎上,甲醛12%、甲醇7%、甲縮醛25%、鹽酸35%、氯化甲縮醛24%及水7%構成。實施例9:在實施例2的基礎上,甲醛10%、甲醇7%、甲縮醛30%、鹽酸15%、氯化甲縮醛35%及水3%構成。實施例10:在實施例2的基礎上,甲醛10%、甲醇5°/。、甲縮醛30%、鹽酸20%、氯化甲縮醛30%及水5%構成。所述的氯化母液的回收工藝是指白球和氯甲醚分別經氣流輸送系統和泵輸送送至氯甲基化反應釜中,常溫下攪拌,膨脹后,加入溶于氯甲醚的三氯化鐵催化,產生放熱反應,根據溫度調節氯甲醚的加入速度,溫度在20。C48。C范圍內,其氯甲醚和白球的加入速度控制在2噸/小時以內。待升溫至4055°C,保溫812小時后制得氯球,降溫,分離出的氯球在洗滌釜內,依次用氯化甲醇對氯球清洗13次,用甲醇對氯球清洗一次或二次,然后固液分離,固相氯球進入胺化反應,液相氯化母液及氯球洗滌液進入氯化液回收反應釜內,氯化液回收反應釜產生的氯化甲醇進入氯甲醚反應釜,此時在氯甲醚反應釜加入固體甲醇、氯化氫進行反應,反應過程中揮發的氯甲醚經冷凝器冷凝進入氯甲基化反應釜中,不凝氣進入堿噴淋塔吸收處理。結合上述實施例,對本發明作以詳細敘述離子交換樹脂是指由交聯聚合物制成的有機高分子離子交換劑。離子交換樹脂可在結構上包括骨架和基團兩部分,其性能主要取決于骨架的物理結構、化學結構和基團的性質與數量。本發明樹脂均是以聚苯乙烯為骨架,帶有不同基團的離子樹脂,當帶有基團一S03H硫磺基時,稱為強酸性陽樹脂;當帶有基團^N(CH3)3時,稱為強堿性陰樹脂;當帶有基團一N(CH3)2時,稱為弱堿性陰樹脂。本發明樹脂生產工藝技術路線為由單體苯乙烯與交聯劑二乙烯苯進行懸浮共聚,制成交聯共聚體(也稱白球),再引入基團。具體如下-共聚體白球的生產工藝選擇以苯乙烯、二乙烯苯為原料進行聚合、聚合物的清晰、烘干、篩分得白球。陽離子樹脂生產工藝白球經磺化、稀釋、樹脂轉型、清洗得陽離子交換樹脂。陰離子交換樹脂白球經氯甲基化、胺化等陰離子交換樹脂。白球(中間產品)生產白球是由油相(苯乙烯和二乙烯苯)在水相(軟水、明膠和聚乙烯醇)中懸浮聚合制得。其化學反應方程式如下cnciL針對不同產品,白球反映過程略有差異,主要體現在產品組成和孔隙率有一定變化。副反應在苯乙烯和二乙烯苯共聚的初期,由于二乙烯苯自聚速率大于共聚,可能發生二乙烯苯或苯乙烯自聚產生的低分子聚合物,以及共聚產生的低分子聚合物等,統稱低聚物。共聚后期,由于引發劑過氧化本甲酰的存在,苯乙烯易發生自聚反應,過量的苯乙烯單體全部轉化為低聚物。1、ltt白球1#白球用于001X7和201X7樹脂生產,見附圖7。生產過程包括混合升溫、油相混合、聚合、保溫、清洗、烘干和篩分等工序。連續生產,由于備料釜的存在,兩個批次可間開同時進行,每批次生產周期平均約為8h。工藝流程見圖7。混合升溫明膠、聚乙烯醇等固態物料人工向反應釜的投料孔投入,加入軟水,在5(TC溫度下,攪拌半小時,使明膠和聚乙烯醇充分溶解,成為合格水相。混合釜用蒸汽間接加熱(本發明加熱方式均為蒸汽間接加熱,下同)。油相混合苯乙烯和二乙烯苯經離子交換柱去除阻聚劑(對苯二酚)后,經計量進入混合釜,在攪拌條件下,加入過氧化本甲酰,約半小時后,合格油相送至反應釜。聚合升溫苯乙烯和二乙烯苯在聚合釜內反應,攪穩定后,攪拌,人工觀察粒度,基本合格后,升溫至7(TC左右并保溫約1小時,使白球定型。定型后約l小時后,由于反應放熱,反應釜內溫度最高可達IO(TC,因溫度升高而揮發出的有機物,經冷凝器冷凝后回收返回生產系統,不凝氣(Gh)至RT0裝置。放熱結束后,再保溫1小時,得到合格物料放回保溫釜。聚合釜設置觀察孔和取樣孔。在生產前期,保溫過程中會取樣分析,以確定物料的配比等工藝參數,生產穩定后,不取樣。取樣過程會產生少量無組織排放。取樣為多次間斷性操作,取樣時間不定,最大不超過0.5h。本發明冷凝均釆用二級冷凝方式,一級冷凝采用1015t:的冷卻水,二級冷凝采用-10'C15'C的冷凍水,下同。保溫,過濾,清洗在95'C下保溫6小時后,半成品通過固液分離,去除母液后,過濾清洗,過濾液經絮凝沉淀(W卜》至污水處理。固相至過濾器內,用軟化水清洗5次,以去除半成品表面的雜志如明膠、聚乙烯醇和低分子聚合物。清洗廢水(Wh)經至污水處理系統。烘干、篩分采用氣流干燥器進行白球干燥,并經氣流輸送至振動篩,篩分成不同粒度的半成品白球。不合格品作為廢料外送處理(Sh)。干燥過程中產生的粉塵廢氣(Gh),經布袋除塵后高空排放。物料干燥熱空氣用蒸汽加熱。2、2#白球,見附圖8。2ft白球主要用于D001、D301和D201生產,連續生產,每批次生產周期平均為12h。其投料、混合、過濾清洗、烘干和篩分生產過程與ltt白球的生產相同,不同之處主要體現于以下方面(1)增加原料異丁醇作為致孔劑,與油相物料在混合釜內混合。(2)聚合和保溫工藝條件有所調整,聚合溫度可升至8(TC左右;定型后可達90°C;保溫釜的溫度設定為88。C,保溫時間5小時。(3)在保溫和過濾之間增加減壓蒸餾操作,回收致孔劑一異丁醇,蒸餾塔頂異丁醇再經冷凝后回用,冷凝不凝氣(G卜3)與其他廢氣一道至RTO裝置。2#白球的生產工藝流程8。3、陰樹脂生產,見附圖9。陰樹脂由白球在氯化鐵的催化作用下與氯甲醚進行Friedel-Crafts反應(氯甲基化)得到氯球,再與相應的胺進行反應(胺化),轉化后制得。其反應方程式如下(l)氯甲基化反應<formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula>(2)胺化反應胺化反應采用三甲胺或二甲胺與氯球反應,其中,生產201X7和D201陰樹脂產品使用三甲胺為原料,D301陰樹脂產品使用二甲胺,胺化反應方程式分別為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula>(3)生產工藝產品201X7和D201的陰樹脂生產過程由氯甲基化、氯球清洗、胺化反應、胺化清洗和水洗等工序組成。連續生產,由于備料釜的存在,兩個批次可間開同時進行,每批次生產時間16h。其工藝見9。氯甲基化白球和氯甲醚分別經氣流輸送系統和泵輸送送至反應釜中,常溫下攪拌,膨脹后,加入溶于氯甲醚的氯化鐵催化,由于反應放熱,根據溫度調節氯甲醚的加入速度,待升溫至48t:,保溫10小時后制得氯球,降溫。固液分離,液相氯化母液進入氯化液回收系統,固相氯球下料到氯球洗滌釜。反應過程中揮發的氯甲醚經冷凝器冷凝回用于工藝,不凝氣進入堿噴淋塔吸收處理。氯球清洗分離出的氯球在洗滌釜內,依次用氯化甲醇清洗2次,用甲醇清洗一次。產生的氯化液進入氯化液回收系統。氯化甲醇來自于氯化液回收系統。由甲醛、甲醇、甲縮醛、鹽酸、氯化甲縮醛組成。胺化反應氯球進入胺化釜,膨脹后,滴加按甲胺,逐步加快滴胺速度,并控制溫度低于45-C;穩定后保溫(38'C),6小時后降溫,固液分離,胺化母液至胺化母液釜,固相至胺化洗滌釜。在胺化母液釜中,每5批次產生的胺化母液,混合后返回胺化釜與l批次的氯球反應,以回收利用其中的三甲胺和甲醇,由于物料混合比的變化,改變該工序的工藝操作條件和參數。胺化母液經回收后,胺化反應工序最終產生的胺化液胺化液回收系統。揮發產生的甲醇和三甲胺經冷凝后回至工藝中,不凝氣進入酸噴淋塔吸收。胺化釜設置取樣孔。在生產前期,保溫過程中會取樣分析,以確定物料的配比等工藝參數,生產穩定后,不取樣。取樣過程會產生少量無組織排放。取樣為多次間斷性操作,取樣時間不定,最大不超過0.5h。胺化清洗固相在胺化洗滌釜內軟水洗滌后,用4%的、鹽酸調節pH值到2左右,過濾后用軟水清洗2次,再次過濾,胺化液L5-2b進入胺化液回收系統,固相至過濾器。水洗在過濾器內用軟水清洗4次,其中一次用6(TC的熱水清洗,清洗去除表面雜質后成為合格樹脂。除最后一道清洗廢水作為下一釜第一道清洗水,其余清洗廢水(Wh)進入廢水處理系統。4、D301陰樹脂D301陰樹脂生產過程也是由氯甲基化、氯球清洗、胺化反應、胺化清洗和水洗等組成。除胺化反應工序與201X7和D201陰樹脂不同外,其余工序均相同。胺化反應不同之處主要體現于以下方面(1)用二甲胺代替三件胺進行胺化反應。(2)胺化反應工藝條件有所調整二甲胺滴加進入胺化釜時,控制溫度低于65°C;穩定后的保溫溫度為58t:,保溫時間為8小時。D301陰樹脂生產工藝流程圖見IO。5、回收及氯甲醚生產見附圖ll。該工段包括氯化液的回收、氯甲醚生產和胺化液回收三個系統。(l)氯化液的回收處理系統陰樹脂生產中產生的氯化液,由泵輸送至蒸發釜,在90。C的溫度下常壓蒸餾,分離氯化液中的氯化甲醇。蒸餾塔頂氯化甲醇經冷凝后,用于氯甲醚生產,其余用于陰樹脂生產中的氯球清洗;塔釜廢液L3,外運委托處理;不凝氣(G6-,)至堿噴淋塔。氯化液回收在物理分離的同時,各物料之間可能發生的反應如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage16</formula>(2)氯甲醚生產反應方程式CH3OH+HCHO+HCI—CH3OCH2CI+H20(3)工藝流程來自氯化液回收系統的氯化甲醇和原料固體甲醛在氯化反應釜中攪拌均勻后,將氯化氫氣體通入溶液中,在低于2(TC條件下發生氯化反應,反應后物料進入分離釜,靜置分層。上層氯甲醚用于陰樹脂生產,下層鹽酸溶液做為副產品外售。揮發產生甲醇、甲醛等經冷凝器冷凝后回用于工藝中,不凝氣進入堿噴淋塔。(4)化液的回收處理系統陰樹脂生產中產生的胺化液,在胺化母液反應釜稀硫酸中和后,由整齊間接加熱至IO(TC。蒸出的氣相進入超重力分離器,根據各有機物氣化狀態的密度不同,離心分離出甲醇,其中夾帶的水分返回反應釜進一步提純。脫水后的甲醇經冷凍鹽水冷凝后,返回陰樹脂生產工藝。揮發產生的甲醇等氣體依次經冷凝、酸噴淋塔吸收后排放。反應釜排放的含甲醇等廢水(W6)至廢水處理系統。胺化液回收處理系統的工藝流程見圖12。(5)物料平衡,白球生產的物料平衡白球生產的物料平衡見圖13、圖14、表3-l和表3-2。反應中,苯乙烯的轉化率為98%左右。001X7和201X7的白球(1#)的物料平衡表3-1ltt白球生產物料平衡圖單位(t/a)<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>陰樹脂生產中,氯甲醚的轉化率為28.2%,二甲胺的轉化率為95%。表3-5201X7和D201的陰樹脂的物料平衡單位t/a<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>表3-6D301陰樹脂物料平衡單位t/a<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>(8)氯甲醚回收工段的物料平衡,氯化液的回收系統表3-7氯化液的回收系統的物料平衡單位t/a<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>注*氯化甲醇中各組略有波動,但按氯化甲醇中成分轉化為甲醇、甲醛計,兩種物質的成分基本不變,即氯化甲醇中約含有55%的甲醇,30%的甲醛。(9)氯甲醚生產的物料平衡表3-8氯甲醚生產的物料平衡單位t/a<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>側胺化液回收處理系統的物料平衡表3-9胺化液回收系統的總物料平衡單位t/a<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>權利要求1、一種陰離子交換樹脂生產工藝,它包括氯甲醚生產工藝、氯甲基化生產工藝、氯球清洗工藝、胺化反應、水洗工藝,最終得成品陰離子樹脂,首次生產陰離子樹脂所需的氯甲醚由固體甲醛、甲醇、氣體鹽酸產生化學反應制得,其特征是所述的氯甲基化生產工藝所產生的氯化母液及氯球清洗工藝所產生的洗滌液送入氯化液回收工藝,其氯化母液中的氯化甲醇與添加的固體甲醛、氯化氫氣體進行反應得氯甲醚且直接作為循環陰離子樹脂生產的原料,如此循環得氯甲醚。2、根據權利要求l所述的陰離子交換樹脂生產工藝,其特征是所述的氯甲醚生產工藝是指2030%氯化氫氣體通過管道進入初級氯化反應釜、中間氯化反應釜和主氯化反應釜,然后將5070%氯化甲醇和1020%固體甲醛加入初級氯化反應釜中攪拌均勻的過程中,與進入初級氯化反應釜內的氯化氫尾氣進行初級反應,反應后的物料進入中間氯化反應釜中且與氯化氫氣體進行二次反應、產生中間物料,中間物料進入主氯化反應釜與氯化氫氣體充分反應,反應后物料進入分離釜,靜置分層,上層即為氯甲醚,下層即為鹽酸溶液,如此循環,連續不斷地生產出氯甲醚。3、根據權利要求l所述的陰離子交換樹脂生產工藝,其特征是初級氯化反應釜、中間氯化反應釜和主氯化反應釜的反應溫度低于2(TC;初級氯化反應釜中氯化氫量小中間氯化反應釜中氯化氫的量,中間氯化反應釜中氯化氫量小于主氯化反應釜的量。4、根據權利要求l所述的陰離子交換樹脂生產工藝,其特征是氯化甲醇來自于氯化母液且由812%甲醛、37%甲醇、2535%甲縮醛、1525%鹽酸、2535%氯化甲縮醛及37%水構成。5、根據權利要求l所述的陰離子交換樹脂生產工藝,其特征是氯化母液的回收工藝是指白球和氯甲醚分別經氣流輸送系統和泵輸送送至氯甲基化反應釜中,常溫下攪拌,膨脹后,加入溶于氯甲醚的三氯化鐵催化,產生放熱反應,溫度在48。C以下時調節氯甲醚的加入速度,待升溫至48'C,保溫10小時后制得氯球,降溫,分離出的氯球在洗滌釜內,依次用氯化甲醇對氯球清洗2次,用甲醇對氯球清洗一次,然后固液分離,固相氯球進入胺化反應,液相氯化母液及氯球洗滌液進入氯化液回收反應釜內,氯化液回收反應釜產生的氯化甲醇進入氯甲醚反應釜,此時在氯甲醚反應釜加入固體甲醛、氯化氫進行反應,反應過程中揮發的氯甲醚經冷凝器冷凝進入氯甲基化反應釜中,不凝氣進入堿噴淋塔吸收處理。6、根據權利要求5所述的陰離子交換樹脂生產工藝,其特征是溫度在28'C48'C范圍內,其氯甲醚和白球的加入速度控制在2噸/小時以內。7、一種陰離子交換樹脂的生產系統,它包括氯甲醚生產系統、氯甲基化系統、氯球清洗系統、胺化反應系統、水洗裝置,其特征是所述的氯甲基化生產系統出口一路與氯球清洗系統連通、一路與氯化母液回收系統連通,氯化母液回收系統的出口與氯甲基化系統的進口連通且構成氯化母液回用、氯甲醚生產循環回路。8、根據權利要求7所述的陰離子交換樹脂的生產系統,其特征是氯甲醚生產系統中的緩沖罐的進口通氯化氫氣體、出口通過閥門及管道與主氯化反應釜的進口連通,主氯化反應釜的出口一路通過閥門、管道與中間反應釜的出口連通、一種通過閥門及管道與冷凝器連通,中間反應釜的進口一路通過閥門及管道與初級反應釜的出口連通、一種通過閥門和管路與冷凝器連通、一路通過閥門及管道與分層釜進口連通,分層釜的出口通過閥門及管道一路與氯甲醚儲罐連通、一路通過閥門及管道與下層出液儲罐進口連通,下層液儲罐的出口通過閥門、管道及輸送泵與鹽酸儲罐連通,初級氯化反應釜進口為氯化甲醇和固體甲醛加料進口。9、根據權利要求7所述的陰離子交換樹脂的生產系統,其特征是氯化母液的回收利用系統中的氯甲基化反應釜的進口分別與氣流輸送系統及泵輸送的出口連通,氯甲基化反應釜的出口通過管道和閥門與氯球洗滌反應釜的進口連接,氯球洗滌反應釜產生的氯球通過與其出口連接的管道及閥門進胺化反應系統,、氯球洗滌反應釜產生的氯化母液及氯球洗滌液通過與其出口連接的管道及閥門與進氯化液回收反應釜進口連通,氯化液回收反應釜產生的廢液通過與其連接的管道及閥門與廢液儲存器連通,氯化液回收反應釜產生的氯化甲醇通過與其連接的管道及閥門與氯甲醚反應釜進口連通,氯甲醚反應釜出口通過與其連接的管道和閥門與氯甲醚經冷凝器進口連通,氯甲醚經冷凝器出口一路通過與其連接的管道、閥門及管道與氯甲基化反應釜進口連通。10、根據權利要求7所述的陰離子交換樹脂的生產系統,其特征是氯甲醚分層反應釜出口一路通過與其連接的管道、閥門與下層儲液罐進口連通。全文摘要本發明涉及一種用于陰離子交換樹脂生產系統及生產工藝,它包括氯甲醚生產工藝、氯甲基化生產工藝、氯球清洗工藝、胺化反應、水洗工藝,最終得成品陰離子樹脂,首次生產陰離子樹脂所需的氯甲醚由固體甲醛、甲醇、氣體鹽酸產生化學反應制得,其特征是所述的氯甲基化生產工藝所產生的氯化母液及氯球清洗工藝所產生的洗滌液送入氯化液回收工藝,其氯化母液中的氯化甲醇與添加的固體甲醛、氯化氫氣體進行反應得氯甲醚且直接作為循環陰離子樹脂生產的原料,如此循環得氯甲醚。文檔編號B01J41/00GK101524653SQ20081006067公開日2009年9月9日申請日期2008年4月16日優先權日2008年4月16日發明者勞法勇,汪選明,沈建華,鐘軼泠申請人:浙江爭光實業股份有限公司
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