促進劑M合成及樹脂處理工藝條件改進

摘 要：文章對高壓法合成促進劑M熔點的影響因素進行了分析，在與原工藝比較的基礎上進行了對比試驗，確定了最佳工藝條件。結果表明，工藝調整有效。

關鍵詞：促進劑M；投料比；最高溫度；最高壓力；泄壓溫度；樹脂處理PH值

前言

促進劑M是一種通用型促進劑，也是生產其他下游促進劑產品DM、CZ、NS的原料。隨著促進劑用戶對M及下游產品質量要求的不斷提高（特別是熔點、色澤指標），對促進劑M的合成和后處理反應提出了較高要求。相關文獻對促進劑M都提出了合成、精制工藝優化指標，這些優化指標也具有不完善或可操作性不強的特點，文章結合我公司的實際運行情況，對M合成的工藝條件進行了切合實際的改進，以適應當前的質量要求。

1 促進劑M的生產原理及問題提出

一定量的原料苯胺、二硫化碳、硫磺投入合成釜后，外部電加熱升溫，在適當溫度、壓力時停止升溫，保溫一定時間后泄壓，根據長期的觀察，最高溫度、最高壓力值并不能完全同時滿足低溫高壓的要求，或超溫、或超壓，或溫度、壓力不到要求還需升溫，但二次升溫時，操作不易控制，將造成超溫超壓。這些現象都導致粗品中M含量都不高，而生成的雜質樹脂含量提高后，不僅使得后處理難度增加，得不到合格的鈉鹽，收率也顯著降低。所以合成釜的運行完全依據現有工藝進行操作，反應釜的最高溫度、最高壓力并未達到預期。為此，重點對合成釜的投料配比進行了考察。

在合成釜投料升溫停止后需保溫一定時間后方可泄壓出料，但是有些釜因為二次升溫或者其他各種未知因素影響，其反應最高壓力、最高溫度未在較短時間內達到，高峰壓力后的保溫時間較短，泄壓時的溫度和壓力還比較高，按照規定的保溫時間進行操作，得到的粗品含量波動很大，為此對合成釜的保溫也需要作適當調整。

合成釜出料粗品經過堿溶、變化處理后，雜質樹脂中含有大量的M，含量約為30～40%左右，這部分M的提取處理是影響最終產品熔點、收率的關鍵。當前工藝是對變化后的樹脂進行加堿處理，目的就是將樹脂中的M全部溶入堿中，提高收率。回收鈉鹽在變化吹風加酸過程中，樹脂極難完全析出分離，處理后的鈉鹽色澤灰暗，甚至發黑。鈉鹽中和后得到的M因含樹脂多，質量較差，色澤發黑，約占M總量20～25%左右。隨著M總量的增加，這部分較差質量的M如全部用于下游DM、CZ產品的生產，將影響下游產品質量。為此對變化后的樹脂處理PH值也需進行研究和改進，目的是使樹脂中殘留M量降至合格范圍，且得到的鈉鹽色澤、產品熔點也要符合下游產品使用要求。

2 試驗情況

（1）目前合成配比中是苯胺：二硫化碳=1：1.1，試驗取配比為1：1.15（A）和1：1.2（B）并各連續投料8批，對比最高溫度、最高壓力情況，并取樣分析粗品中M含量，結果為：A條件下均值275.6℃、9.5MPa、87.46%，而B條件下，均值為265.2、9.8 MPa、89.8%。從結果看出，A條件下粗品含量也基本達到了合格要求>87%，B條件下最高溫度較A有所下降，而壓力有所提高，含量情況也比較理想。B條件相比A，實際上是增加了二硫化碳的投料量，合成釜的壓力明顯啟動得比溫度快，這也導致了最高壓力達到高峰時，反應溫度不至于過高，較為適中，符合低溫高壓的預期，減少了M的分解，故粗品中M含量也較高，比A提高了2個點以上。

（2）對保溫時間，本試驗作如下改進：合成釜在達到最高壓力后的保溫時間規定必須達1小時以上，且泄壓時的溫度必須小于240℃。分別連續投料8批，并取樣分析。原工藝條件下最高壓力、最高壓力后保溫時間、泄壓溫度、泄壓壓力、粗品含量均值為9.65 MPa、0.5h、250.7℃、9.3MPa，87.3%，而改進條件下，分別為9.6MPa、1.2h、237℃、9.0 MPa、89.7%。從上述數據可知，原工藝條件下在最高壓力后的保溫時間不足，可能反應并未完全結束，粗品含量一般。改進條件下粗品含量達到了89%以上，保溫時間比原工藝延長了0.7小時以上，仍在可接受范圍。但是泄壓溫度和泄壓壓力降下來后再泄壓，此時反應已完成，保證了粗品含量達到較高水平。

（3）目前樹脂處理PH值較高，目的就是將樹脂中的M全部溶入堿中，提高收率。為此，對PH值的取值分別取11、10、9進行了對比試驗，結果如下：隨著PH降低，鈉鹽色澤由黃黑變為黃綠，產品熔點由164.3℃→169.7→170.1℃，回收料得率由20%→17%→11%，而腳子中殘留M含量也由0.02%→3%→8%，從試驗結果看出PH值調低后，產品熔點有升高趨勢，基本能達到國標合格品標準（170℃），而得率下降，腳子中M含量有升高趨勢，超過了要求（<3%）。取PH10時，產品熔點與PH9時差不多，產品的外觀色澤稍遜于正料產品，但用于下游產品的生產基本無影響。PH9時，熔點較好，但回收料得率和腳子中M含量都不是最佳。PH11時，樹脂中的M被溶于堿中，但是樹脂中的雜質成分大都溶于堿，得率雖提高，但產品中含較多樹脂，熔點較差，且色澤發黑影響下游車間使用。從試驗的過程來看，隨著PH值調低，整個吹風氧化操作的時間大為縮短，由PH11時的3小時變為1～1.5小時，操作的難易程度明顯改善。

3 結束語

根據試驗過程得出的結果，對相關工藝條件和操作流程作了調整，即投料配比：苯胺：二硫化碳=1：1.2；合成釜在達到最高壓力后的保溫時間必須達1小時以上，且泄壓時的溫度小于240℃；樹脂處理PH值控制在10，連續運行后，系統保持穩定狀態，輸入至下游車間的半成品M在使用后，明顯改善了下游產品的質量情況。商品M熔點也穩定維持在國標一級品171.0℃以上。同時，此前為了保證粗品含量而二次升溫導致超溫超壓的現象大為減少，合成釜的安全運行也得到了保證。此次工藝改進應該說獲得了較好的效果。

參考文獻

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