1. 技术介绍
聚苯醚树脂(PPO)是五大工程塑料之一,也是工程塑料合金中消费量的品种之一,具有优异的耐高低温性、电绝缘性、耐蒸汽性能、尺寸稳定性和抗蠕变性。PPE的长期使用温度范围为-127~121℃,并且在长期负荷下具有优良的尺寸稳定性和突出的电绝缘性,因而广泛应用于电子电器工业、汽车工业、工业机械等行业。
万帆化工PPE技术是以2,6-DMP为单体进行氧化偶合缩聚反应得到,发展至今,其生产技术主要经历了无溶剂熔融法、有机溶剂法、全水介质法。目前万帆化工成熟的工艺是采用有机溶剂法。
2. 技术简介
万帆化工整个PPE生产工艺包括2,6-DMP合成和PPE合成。首先是原料苯酚、甲醇和循环的甲酚混合汽化后在催化剂床层中进行烷基化反应,生成2,6-DMP。反应气经冷凝、冷却后进入精制工段。2,6-DMP精致工段,反应气经洗涤吸收后,不凝的CO和二甲醚、H2等气体,送废热锅炉进行余热回收;吸收液送至精馏单元。并在精馏单元,经过脱轻、脱溶剂、脱酚、精制,获得纯度>99.5%的2,6-DMP供PPE聚合用。
(1)2,6-DMP的合成反应
PPE聚合单元,,2,6-DMP和纯氧在在催化剂作用下于有机溶剂溶液中进行聚合反应。反应完成后,经过沉淀、过滤、洗涤、干燥后得到PPE产品。溶剂进行回收重复套用。整个反应副产低聚物可做为沥青的改性剂外卖。
(2)PPE的合成
3. 原料产品指标
3.1 产品聚苯醚
表3-1 聚苯醚产品质量指标
序号 | 项目 | 指标 | 备注 |
1 | 外观 | 直径2~4×高度2~7mm圆柱体 | |
2 | 挥发物, %(wt) | ≤0.6 | |
3 | 铜离子含量, ppm | 5 | |
4 | 密度, g/cm3 | 1.08 | |
5 | 吸水率(23℃,24h), % | ≤0.16 | |
6 | 成型收缩率,% | 0.7~0.8 | |
7 | 拉伸强度,MPa | ≥60 | |
8 | 弯曲强度,MPa | ≥104 | |
9 | 冲击强度, kJ/m2 | ≥14 | |
10 | 体积电阻率,Ω•m | ≥1.0×1014 | |
11 | 相对介电常数,(1MHz) | ≤2.60 | |
12 | 介质损耗因数(1MHz),×10-3 | ≤8 | |
13 | 介电强度,MV/m | ≥22 | |
14 | 热变形温度,(1.82MPa)℃ | ≥123 | |
15 | 燃烧性 | FV-0 |
3.2 原料苯酚
表3-2 苯酚指标表
序号 | 项目名称 | 控制指标 | 备注 |
1 | 外观 | 白色结晶 | |
2 | 纯度 wt% ≥ | 99.90 | |
3 | 水含量 wt%≤ | 0.1 | |
4 | 其它杂质wt%≤ | 0.1 | |
5 | 相对密度(20/4℃) | 1.07 |
3.3 原料甲醇
表3-3 甲醇指标表
序号 | 项目名称 | 控制指标 | 备注 |
1 | 外观 | 无色透明无机械杂质 | |
2 | 纯度 wt% ≥ | 99.90 | |
3 | 水含量 wt%≤ | 0.1 | |
4 | 相对密度(20/4℃) | 1.07 |
4. 消耗指标
表4-1 主要原辅材料消耗指标表
序号 | 名称 | 主要规格 | 单耗 | |
单位 | 数量 | |||
1 | 苯酚 | 优等品 | kg/t产品 | 870 |
2 | 甲醇 | 优等品 | kg/t产品 | 1000 |
3 | 溶剂 | 优等品 | kg/t产品 | 19 |
4 | 催化剂 | 专利催化剂 | kg/t产品 | 13 |
5 | 氧气 | 纯氧 | kg/t产品 | 205 |
序号 | 名称 | 主要规格 | |
单位 | |||
1 | 蒸汽 | 1.0MPa | t/t产品 |
2 | 新鲜水 | 25℃ | t/t产品 |
3 | 循环水 | △T=8℃ | t/t产品 |