CZ179392A3 - Hodiny - Google Patents

Description

(57) Na cyklohexanón sa pósobí vodným roztokem hydroxylamínsulfátu amonného, alebo sodno-, draselno-, hořečnato-, připadne vápenato-amonného a k neutralizácii kyseliny laktamsírovej sa použije čpavok, alebo uhličitan sodný, draselný, připadne vápenatý, alebo oxid hořečnatý, připadne vápenatý a tým vznikajúce vodné roztoky síranu amonného, alebo jeho zmesi s iným síranom uvedených prvkov sa podrobia účinku uhličitanu sodného, draselného, hořečnatého, připadne vápenatého, alebo hydroxidu sodného, draselného, připadne vápenatého, alebo oxidu hořečnatého, připadne vápenatého, pričom v tom istom, alebo navázujúcom zariadení dojde k rozkladu eventuálně vzniklého uhličitanu amonného a k odpareniu vody, čpavku a eventuálně oxidu uhličitého za súčasného vzniku kryštálu síranu sodného, draselného, horečnatého, připadne vápenatého.

·' '/.

4o £ fí. *£&* fe- Ί (/“^ 0^0 é &Ό “t*is· 4-3Ί· Zt*t? 4 O &4·>*.

'^Ί'Ό'ΊΌ C- ^t,Λ. h^ if l/~Apí

4i>“ 4“p^^í eí-i. et, ./£ /

Vynález rieSi spósob výroby kaprolaktámu zameraný na získavanie sprievodného výrobku síranu sodného, draselného, horečnatého, alebo vápenatého.

Klasický spósob výroby kaprolaktámu je spojený s výrobou nutného sprievodného výrobku - síranu amonného.

Vodný roztok síranu amonného vzniká v stupni oximácíe cyklohexanónu vodným roztokom hydroxylamínsulfátu amonného a v stupni vysofovania kyseliny laktamsírovej čpavkovou vodou.

Kryátalický síran amónny, používaný hlavně ako syntetické dusíkaté hnojivo sa z odpadajúcich vodných roztokov síranu amonného vyrába odpařováním vody na viacstupňových odpařovacích linkách ukončených kryStalizátormi.Zo získanej suspenzie je krystalický síran amónny oddělovaný odstreďovaním.

Poměrně nízký obsah dusíka, sekundárné zvySovanie kyslosti pód, ale hlavně velké objemy výroby síranu amonného ako nutného sprievodného výrobku viacerých technológií viedli k prudkému poklesu jeho ceny na domácom i zahraničných trhoch.

Dosahované realizačně ceny, najma v mimosezónnom období často nestačia kryť ani náklady spojené s premenou síranu z roztoku na krystalický produkt a jeho přepravu k odberatelom.

Takáto situácia je možná len pre nevyhnutnost ekologicky přijatelným spósobom zhodnotit odpadajúci vodný roztok síranu amonného, pričom náklady spojené s takýmto zhodnotením sú hradené zo zisku dosahovaného u hlavného výrobku.

Klasický spósob výroby kaprolaktámu zabezpečuje sice vysoké výtažky vstupujúcich surovin a dobru kvalitu surového i konečného výrobku, ale je spojený s nutnostou vyrábat na 1 MT kaprolaktámu

4.6 až 4.95 MT síranu amonného.Je preto zřejmé, že pokles ceny síranu amonného značné zatažuje ekonomiku klasického spósobu výroby kaprolaktámu.

Za takéhoto stavu viacerí světoví výrobcovia kaprolaktámu preáli a prechádzajú na nové postupy jeho výroby, ktoré buď množstvo nutného sprievodného síranu amonného významné znižujú, alebo úplné odstraňujú.

Nové technológie výroby kaprolaktámu, či už ide o změny postupov výroby hydroxylaminu, změnu spósobu Beckmannovho preámyku cyklohexanónoxímu, alebo zásadné změny technológie vychádzajúce z iných ako klasicky používaných surovin sú váak investičně značné náročné a spojené s novými problémami najma v oblasti čistenia surového produktu.

Z dóvodu dnes už váeobecnej známosti problematiky spomenutých nových rieáení technologie výroby kaprolaktámu nepokládáme za potřebné uvádzať ich podrobný rozbor.

Bolo teraz zistené, že problémy klasickej technológie výroby kaprolaktámu s jeho nutným sprievodným výrobkom síranom amonným možno úspeáne rieáiť novým spósobom, ktorý je predmetom tohoto vynálezu.

Podstatou vynálezu je spósob výroby kaprolaktámu so sprievodným výrobkom síranom sodným, draselným, horečnatým, připadne vápenatým vyznačujúci sa tým, že k výrobě cyklohexanónoximu sa použije vodný roztok hydroxylamínsulfátu amonného, alebo výhodnéjáie vodný roztok hydroxylamínsulfátu sodno -, draselno -, horečnato -, připadne vápenato - amonného a k neutrál Izáci i kyseliny laktamsírovej sa použije čpavok, alebo uhličitan : amónny, sodný, draselný, horečnatý, připadne vápenatý, alebo hydroxid ·. sodný, draselný, připadne vápenatý, alebo oxid horečnatý, připadne vápenatý a tým vznikajúce vodné roztoky síranu amonného, alebo jeho zmesi s iným síranom uvedených prvkov sa podrobia účinku uhličitanu : sodného, draselného, horečnatého, připadne vápenatého, alebo hydroxidu : sodného, draselného, připadne vápenatého, alebo oxidu horečnatého, připadne vápenatého pričom v tom istom, alebo navážujúcom zariadení dójde k rozkladu eventuálně vzniklého uhličitanu amonného a odpareniu vody, čpavku a eventuálně oxidu uhličitého za súčasného vzniku kryátálu síranu sodného, draselného, horečnatého, připadne vápenatého.

Vzájomný molový poměr sodíka, draslíka, horčíka, připadne vápníka k amoniaku v roztoku hydroxylamínsulfátu sodno -, draselno horečnato připadne váper.ato - amonného použitého k oximacií je 1 : 2 aá 1.5 . 2, 3 výhodou 1.1 : 2.

Pósobenie uhličitanu : sodného, draselného. horečnatého, připadne vápenatého, alebo lúhu : sodného, draselného, připadne vápenatého, alebo oxidu horečnatého připadne vápenatého na vodný roztok síranu amonného, alebo jeho zmesi s iným síranom je prevádzané za teploty +60 až +130 °C, s výhodou za teploty +80°0.

Vynález novým spósobom spája umožňuje dosiahnuť nových a vyšších účinkov.

o sebe známe poznatky čo ekonomických a ekologických

Je například známe, že k výrobě cyklohexanónoxímu možno použit vodný roztok hydroxylamínsulfátu sodného, ktorý sa dá vyrobit sýtením ekvimolárnej zmesi roztoku bisulfitu a dusitanu sodného oxidom siřičitým daleko bezpečnějším, energeticky i surovinovo menej náročným postupom ako je výroba hydroxylamin sulfátu amonného.

Tento známy postup výroby hydroxylaminu nemožno doporučit ani v případe výroby zameranej na sprievodný výrobok kaprolaktámu síran sodný.

Ddvodom je malá rozpustnost síranu sodného vo vodě, ktorá by viedla k nutnosti odpařovat na výrobu 1 MT síranu sodného až 2.5 krát viac vody ako u výroby 1 MT síranu amonného.

Riešenie podlá vynálezu předpokládá použit hydroxid, alebo uhličitan sodný i ba k výrobě dusitanu sodného a k alkalickej výpierke odplynov z výroby kyseliny sírovéj a hydroxylamíndisu1fonanu respektive bisulfitu amonného, ktorý sa doporučuje použit ako druhá kvapalná zložka k výrobě hydroxylamínsulfátu sodno - amonného.

Takýmto riešením možno dosiahnút vysokú bezpečnost výroby dusitanu, nižšiu energetická náročnost výroby, vyššiu výtažnost surovin ako aj podstatné zníženie obsahu škodlivin v plynných exhalátoch předmětných výrob pri iba nepodstatnom zvýšení množstva vody, ktoré je potřebné odpařit na výrobu síranu sodného, draselného, horečnatého, alebo vápenatého.

Hlavnou výhodou nového postupu je však zavedenie nových spríevodných výrobkov klasickej technológie výroby kaprolaktámu síranu sodného, draselného, horečnatého připadne vápenatého.

Světový trh v posledněj době potřebuje stále viac síranu sodného ako přísady do pracích práškov.

Síran draselný a síran horečnatý sú požadované ako cenné minerálně hnojivá.

Síran vápenatý nachádza áiroké uplatnenie v stavebníctve.

širáia možnost* volby sprievodného výrobku klasickej syntézy kaprolaktámu podlá vynálezu umožní vhodnú voPbu sprievodného výrobku podlá požiadaviek trhu, ktorý je v takomto případe ochotný akceptovat* nielen energetické, ale i surovinové náklady obsiahnuté v sprievodnom výrobku. Sprievodný výrobok sa tak vymaní z podřadného postavenia výrobku vyrobeného z odpadu do normálneho výrobku, kde síran amónny i ostatné sírany vyrábané popři klasickej výrobě kaprolaktámu svojou kvalitou právom patria.

Rieáenie podPa vynálezu umožňuje na tom vyrábat* rózne druhy síranov - pravda za surovin.

istom zariadení použitia iných

Dokonca je možná i súčasná výroba róznych síranov - aváak len vtedy keď východzím roztokom je vodný roztok síranu amonného samozřejmé za použitia samostatných koncových kryátalizačných odpariek pre každý síran osobitne.

Ekonomický efekt rieáenia podPa vynálezu je evidentný a povedie k významnému zlepáeniu pozície klasickej technológie výroby kaprolaktámu oproti novým spósobom jeho výroby.

Příklad 1

Do prvého člena trojčlennej zahusťovacokryátalizačnej linky slúžiacej póvodne na výrobu síranu amonného je zavedený nástrek 120 MT / hod pracovného roztoku získaného zmieáaním matečných lúhov po odstředění a premytí kryátálu síranu sodného s 30.219 kg vodného roztoku síranu amonného obsahujúceho 12.088 kg rozpuštěnéj soli.

Prechodom pracovného roztoku cez prvý přetlakový a druhý atmosferický člen zahusťovacej linky sa z pracovného roztoku odpaří celkom 11.400 kg vody a z roztoku vypadne časť kryátálu síránu sodného.

108.6 MT zahuštěného pracovného roztoku vstupuje do tretieho kryátalizačno - odparovacieho stupfta pracujúceho za absolútneho tlaku 38 kPa pri teplote + 80 °C.

Třetí stupeň je opatřený cirkulačným čerpadlom zabezpečujúcim prietok 3600 MT /hod.suspenzie.Do cirkulačného okruhu je zaústěný přívod 18.300 kg / hod. vodného roztoku lúhu sodného obsahujúci 7.320,1 kg 100 % ného hydroxidu sodného.

Reakciou hydroxidu sodného so síranom amónnym dójde k uvolneniu čpavku a tvorbě síranu sodného.Účinkom reakčného tepla a ohřevu cirkulujúceho roztoku v prietočnom výmenníku dochádza k odpareniu celého množstva uvolněného čpavku a 17.708 kg vody.

Páry vody a čpavku sú ochladzované na teplotu + 30 °C.Na konci systému je napojená vodokružná výveva so samostatným chladením. Kondenzáciou sa získá cca 21 MT čpavkovéj vody s obsahom 3.124 kg čpavku, ktorá sa použije v technológii výroby kaprolaktámu.

kryátalizačnej odparky je odčerpávané cca 103 MT suspenzie tvorenej vodným roztokom síranu sodného a jeho kryátálom.

Suspenzia je na odstredivke rozdělená na kryátalický produkt, ktorý je súčasne premývaný 200 až 300 kg vody / hod. a matečné lúhy v množstve cca 90 MT / hod.

Hodinová výroba premytého kryátálu síranu sodného činí cca 13

MT.

Kryátalický produkt je po vysuáení a ochladení expedovaný k odberatePom.

Příklad bilančně vyjadřuje spracovávanie síranových lúhov z 20 MKT jednotky klasickéj výroby kaprolaktámu.

Přiklad 2

Na rovnakom zariadení a za prakticky rovnakých technologických podmienok ako v příklade 1 je na odparovaco - kryátalizačnej linke spracovaný roztok síranových lúhov odpadajúci z jednotky výroby kaprolaktámu o kapacitě 20 MKT / rok, v ktorej sa k oximačnej reakci i používá vodný roztok hydroxylamínsulfátu sodno - amonného vyrobeného z dusitanu sodného, bisulfitu amonného a pracích vód z výpierky odplynov z výroby kyseliny sírovéj a hydroxylaminu vodným roztokám hydroxidu, alebo uhličitanu sodného.Predneutralizácia kyslého hydroxylamínsulfátu i neutrálizácia kyseliny sírovéj uvolněněj oximačnou reakciou sa vykonává čpavkom, alebo uhličitanom amónnym.

V takomto případe činí hodinový bilančný výstup síranových lúhov cca 30.300 kg vodného roztoku obsahujúceho 3.486 kg síranu sodného a 8.845 kg síranu amonného.

Rozdiel v technológil postupu oproti příkladu č. 1 je len v nižáom nástreku vodného roztoku hydroxidu sodného - činí 13.391 kg / hod a obsahuje 5356.2 kg 100 % ného hydroxidu.

Rozkladom sa získá i menáie množstvo čpavku v odpadnej čpavkovéj vodě - činí 2.286 kg / hod.

Hodinová výroba krystalického síranu sodného je rovnaká ako v prvom pr í páde.

Příklad 3

Představuje spracovávanie hodinového výskytu vodného roztoku síranu amonného z klasickej kaprolaktámovej jednotky o kapacitě 20 MKT / rok,v ktorej je konverzia síranu amonného na síran sodný prevádzaná účinkom uhličitanu sodného.

V takomto případe musí byt! odparovaco - kryátal i začná linka popisovaná v príkladoch č. 1 a 2 doplněná o samostatné zmieáavacie zariadenia síranových lúhov s pevným uhličitanom sodným a dávkovačie čerpadlo tejto suspenzie.

Do prvého člena trojčlennej zahusťovacej línky je v tomto případe zavedený nástrek len 100 až 120 MT / hod. matečných lúhov. získaných odstreďovaním kryátálu síranu sodného.

Odparovací výkcn 1. a 2. člena linky ostane nezmenený a do tretieho člena Pude vstupovat’ zahuštěný roztok síranu sodného s vyááím podieiom kryštálu ako v príkiadoch 1 a 2.

Čerstvé síranové lúhy v množstve 30.219 kg / hod. obsahujúce 12.088 kg síranu amonného budú najskór zmieáané so 7.696,7 kg/hod 100 % ného Na₂C0₃ a takáto suspenzia je nastrekovaná do cirku lačného okruhu třetej - kryátalizačnej 1inky.Vzhladom na endotermické tepelné zafarbenie prebiehajúcich rozkladných reakcií musí byť do systému dodávané viac tepla buď vyááím tepelným príkonom prvých dvoch členov linky, alebo technologicky výhodnějším přidáváním príamej páry do varáka tretieho člena.

Spolu s parami vody opúáťa kryátalizačnú odparku i oxid uhličitý a čpavok, ktoré vznikájú rozkladom (NH^)₂C0₃ pri pracovněj teplote +80 °C.Pri následujúcom chladen! a kondenzácii zmesi pár sa vyskytuje možnost tvorby pevných inkrustov kyslého uhličitanu amonného .Preto je v tomto případe účelné pracovat* za použitia sprchových kondenzátorov pár s nepriamym chladením cirkulujúceho roztoku uhličitanu amonného.Hodinová výroba vodného kondenzátu činí cca 24 MT a obsahuje 6.237 kg (NH^) ₂CO₃ .Tento roztok možno použit v technológii výroby kaprolaktámu.

Odtah a oddelovanie kryátálu síranu sodného z kryátalizačnej odparky prebieha rovnako ako v popise příkladu č. l.Opát sa získává cca 13.390 kg / hod. síranu sodného.

Z popisu uvedených prikladov je zřejmá technická jednoduchost prevádzania premeny síranu amonného na síran sodný účinkom vodného roztoku hydroxidu sodného.

Technologicky zložitejáia premena pósobením uhličitanu sodného je však pre nižáiu cenu tejto suroviny ekonomicky výhodnéjáia.

Claims (3)

1. P A T E 19 T O ν' £ z

   /v A R ο κ γ

   1. Spósob výroby kaprolaktámu so sprievodným výrobkom síranom sodným, draselným, horečnatým připadne vápenatým vyznačujúci sa tým, že k výrobě oximu cyklohexanónu sa použije vodný roztok hydroxylaminsulfátu amonného, alebo s výhodou hydroxylamínsulfátu sodno draselno horečnato -, připadne vápenato - amonného a k neutrál Izáci i kyseliny laktamsírovej sa použije čpavok, alebo uhličitan sodný, draselný, horečnatý, připadne vápenatý, alebo hydroxid : sodný, draselný, připadne vápenatý, alebo oxid horečnatý, připadne vápenatý a tým vznikájúce vodné roztoky síranu amonného, alebo jeho zmesi s iným síranom uvedených prvkov sa podrobia účinku uhličitanu : sodného, draselného, horečnatého, připadne vápenatého, alebo hydroxidu : sodného, draselného, připadne vápenatého, alebo oxidu horečnatého, připadne vápenatého pričom v tom istom, alebo navázujúcom zariadení dójde k rozkladu eventuálně vzniklého uhličitanu amonného a odpareniu vody, čpavku a eventuálně oxidu uhličitého za súčasného vzniku kryátálu síranu sodného, draselného, horečnatého, připadne vápenatého.
2. 2. Spósob podlá bodu 1 vyznačujúci sa tým, že vzájomný molový poměr sodíka, draslíka, horčíka, připadne vápníka k amoniaku v roztoku hydroxylamínsulfátu sodno draselno horečnato připadne vápenato - amonného použitého k oximácii je 1:2 až 1,5 - 2, s výhodou 1,1 : 2.
3. 3. Spósob podlá bodu 1 vyznačujúci sa tým, že pósobenie uhličitanu : sodného, draselného, horečnatého, připadne vápenatého, alebo hydroxidu : sodného, draselného připadne vápenatého, alebo oxidu horečnatého připadne vápenatého na vodný roztok síranu amónneho, alebo jeho zmes s i ným síranom je prevádzané za teploty +60 až +130 °C, s výhodou za teploty +80°C.