CZ20004402A3

CZ20004402A3 - Continuous polyamidation process

Info

Publication number: CZ20004402A3
Application number: CZ20004402A
Authority: CZ
Inventors: Gregory E Bush; Chris E Schwier; Robert M Lembcke; Steven W Cook
Original assignee: Solutia Inc
Priority date: 1999-05-26
Filing date: 1999-05-26
Publication date: 2001-05-16

Abstract

Způsob výroby polyamidu z monomeru dikarboxylové kyseliny a monomeru diaminu se skládá z kroků: (a) smíchání roztaveného monomeru dikarboxylové kyseliny a roztaveného monomeru diaminu v ekvimolámích množstvích; (b) průtok reakční směsi alespoň jednou neodvětranou reakční nádobou, kde doba zdržení reakční směsi v té alespoň jedné neodvětrané reakční nádobě je mezi 0,01 minuty a 30 minutami, a tím vzniká první proud produktu, který obsahuje polyamid a vodu z polymerace; a (c) průtok prvního proudu produktu alespoň jednou větranou nádobou, čímž je odstraněna voda z polymerace a tak vznikne druhý proud produktu, který > obsahuje polyamid. Způsob může fungovat kontinuálně a není zapotřebí přidávat vodu k dikarboxylové kyselině, k diaminu nebo k reakční směsi.A method for producing a polyamide from a dicarboxylic monomer acid and diamine monomer consists of the steps of: (a) mixing molten dicarboxylic acid monomer and molten diamine monomer in equimolar amounts; (b) flow the reaction mixture by at least one non-vented reaction vessel, wherein the residence time of the reaction mixture in the at least one non-vented the reaction vessel is between 0.01 minutes and 30 minutes, and thus a first product stream is formed which contains polyamide and water from polymerization; and (c) flowing the first product stream at least one vented vessel to remove water from the polymerization to form a second product stream, which > contains polyamide. The method can operate continuously and is not need to add water to the dicarboxylic acid to the diamine or to the reaction mixture.

Description

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká obecně způsobů výroby polyamidů z monomerů dikarboxylové kyseliny a monomerů diaminu. Konkrétněji, vynález se týká způsobu výroby polyamidů, který nevyžaduje přidání vody k reaktantům.The invention relates generally to processes for preparing polyamides from dicarboxylic acid monomers and diamine monomers. More specifically, the invention relates to a process for producing polyamides which does not require the addition of water to the reactants.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Polyamidy mohou být vyráběny dvoustupňovým způsobem, v němž spolu ve vodě reagují dikarboxylová kyselina a diamin za vzniku soli, a pak je sůl zahřáta, čímž je zapříčiněna polymerace. Mohou být např. použity kyselina adipová a hexamethylendiamin za tvorby nylonu 6,6. Voda uvolněná polymerací, stejně jako voda přidaná k reaktantům, musí být nakonec z produktu odstraněna, např. odpařením. To vyžaduje . vysoké množství energie, stejně jako přídavná procesní zařízení^ Proto by bylo užitečné vyrábět polyamidy bez přidávání vody k reaktantům, aby se snížily výdaje spojené s odstraňováním vody z produktu a aby se eliminoval meziprodukt (sůl) a tím zjednodušil celý proces.The polyamides can be produced in a two-step process in which the dicarboxylic acid and diamine are reacted together in water to form a salt, and then the salt is heated, thereby causing polymerization. For example, adipic acid and hexamethylenediamine can be used to produce nylon 6.6. The water released by the polymerization, as well as the water added to the reactants, must ultimately be removed from the product, for example by evaporation. It requires. therefore, it would be useful to produce polyamides without adding water to the reactants in order to reduce the costs associated with removing water from the product and to eliminate the intermediate (salt) and thereby simplify the process.

Snahy vyrábět polyamidy přímo z monomerů bez přidávání vody se však setkaly s mnoha problémy. Regulace množství monomerů přiváděných do reakce je kritická, protože přebytek jednoho nebo druhého monomeru nepříznivě ovlivní molekulovou hmotnost a tím fyzikální vlastnosti produktu. Zajištění přesné regulace množství reaktantů, které je vyžadováno, se ukázalo být poměrně těžké. Další problémy s takovými přímými způsoby polymerace zahrnují degradaci monomerů a/nebo polymerního produktu jako výsledek (1) uchovávání při vysokých teplotách po dlouhé časové úseky (např. několik hodin), (2) kontakt roztavených monomerů s kyslíkem a (3) vystavení _x stopovým kovovým nečistotám v materiálech, z nichž je zhotoveno procesní vybavení.However, efforts to produce polyamides directly from monomers without the addition of water have encountered many problems. Controlling the amount of monomers fed to the reaction is critical because excess of one or the other monomer adversely affects the molecular weight and thus the physical properties of the product. Ensuring accurate control of the amount of reactants that is required has proven to be relatively difficult. Other problems with such direct polymerization methods include degradation of monomers and / or polymer product as a result of (1) storage at high temperatures for long periods of time (eg, several hours), (2) contact of molten monomers with oxygen and (3) exposure _x trace metal impurities in materials from which process equipment is made.

Je zde dlouhotrvající potřeba zlepšených způsobů výroby polyamidů přímo z monomerů.There is a long-standing need for improved methods of making polyamides directly from monomers.

•0 0000• 0 0000

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Jedním aspektem vynálezu je způsob výroby polyamidu z monomeru dikarboxylové kyseliny a monomeru diaminu. Jedno provedení způsobu zahrnuje kroky:One aspect of the invention is a process for producing a polyamide from a dicarboxylic acid monomer and a diamine monomer. One embodiment of the method comprises the steps of:

(a) smíchání roztaveného monomeru dikarboxylové kyseliny a roztaveného monomeru diaminu v ekvimolárních množstvích a tím připravení roztavené reakční směsi;(a) mixing the molten dicarboxylic acid monomer and the molten diamine monomer in equimolar amounts to prepare the molten reaction mixture;

(b) průtok reakční směsi alespoň jednou neodvětranou reakční nádobou, kde doba zdržení reakční směsi v té alespoň jedné neodvětrané reakční nádobě je mezi přibližně 0,01 minuty a 30 minutami, čímž je vytvořen první proud produktu, který obsahuje polyamid a vodu z polymerace; a (c) průtok prvního proudu produktu alespoň jednou větranou nádobou, čímž je odstraněna voda z polymerace a tak vznikne druhý proud produktu, který obsahuje polyamid.(b) flowing the reaction mixture through the at least one non-vented reaction vessel, wherein the residence time of the reaction mixture in the at least one non-vented reaction vessel is between about 0.01 minutes and 30 minutes to form a first product stream comprising polyamide and polymerization water; and (c) flowing a first product stream through the at least one ventilated vessel thereby removing water from the polymerization to form a second product stream comprising the polyamide.

U dalšího provedení způsob zahrnuje kroky:In another embodiment, the method comprises the steps of:

(a) smíchání'roztaveného ,monomeru dikarboxylové kyseliny a roztaveného monomeru diaminu v ekvimolárních množstvích a tím připravení roztavené reakční směsi;(a) mixing the molten dicarboxylic acid monomer and the molten diamine monomer in equimolar amounts to prepare the molten reaction mixture;

(b) průtok reakční směsi alespoň jednou neodvětranou reakční nádobou při přetlaku 0 až 3,45 MPa, kde doba zdržení reakční směsi v té alespoň jedné neodvětrané reakční nádobě je mezi přibližně 0,01 minuty a 30 minutami, čímž je vytvořen první proud produktu, který obsahuje polyamid.(b) flowing the reaction mixture through the at least one non-vented reaction vessel at a pressure of 0 to 3.45 MPa, wherein the residence time of the reaction mixture in the at least one non-vented reaction vessel is between about 0.01 minutes and 30 minutes to form a first product stream; which comprises polyamide.

U tohoto provedení způsobu se nevyžaduje druhá nádoba umístěná za tou alespoň jednou neodvětranou reakční nádobou, ale může být případně použita, a to k odstranění vody z polymerace, pro další reakci nebo pro oba účely.In this embodiment of the process, a second vessel downstream of the at least one non-vented reaction vessel is not required, but may optionally be used to remove water from the polymerization, for the next reaction, or for both.

Tento způsob podle vynálezu může probíhat kontinuálně a není potřeba přidávat vodu k dikarboxylové kyselině, k diaminu nebo k reakční směsi. Po smíchání není potřeba přidávat žádný monomer dikarboxylové kyseliny nebo monomer diaminu.The process according to the invention can be carried out continuously and there is no need to add water to the dicarboxylic acid, diamine or reaction mixture. After mixing, no dicarboxylic acid monomer or diamine monomer is required.

Roztavená dikarboxylové kyselina může být připravena těmito kroky: odstranění kyslíku ze suché dikarboxylové kyseliny tak, že suchá dikarboxylové kyselina v tlakové nádobě pro odstranění kyslíku je střídavě podrobována vakuu a tlaku inertního plynu a tím je připravena pevná dikarboxylové kyselina, která má snížený obsah molekulárního kyslíku; a přívod pevné dikarboxylové kyseliny se sníženým obsahem kyslíku do taviči nádoby, která obsahuje množství roztavené dikarboxylové kyseliny, čímž se pevná di-The molten dicarboxylic acid may be prepared by the following steps: removing oxygen from the dry dicarboxylic acid by subjecting the dry dicarboxylic acid in the oxygen removal vessel alternately to vacuum and inert gas pressure to produce a solid dicarboxylic acid having a reduced molecular oxygen content; and supplying a reduced oxygen solid dicarboxylic acid to a melting vessel containing an amount of molten dicarboxylic acid to thereby form a solid di-

karboxylová kyselina roztaví a je vytvořen kontinuální proud roztavené dikarboxylové kyseliny.the carboxylic acid melts and a continuous stream of molten dicarboxylic acid is formed.

Pevná dikarboxylová kyselina může přecházet z tlakové nádoby pro odstranění kyslíku do tavící nádoby působením gravitace. S výhodou je přemisťována z tlakové nádoby pro odstranění kyslíku do taviči nádoby kombinací gravitace a tlaku inertního plynu v tlakové nádobě pro odstranění kyslíku. Toto uspořádání umožňuje, aby byla doba zdržení monomeru dikarboxylové kyseliny v tavící nádobě méně než tři hodiny.The solid dicarboxylic acid may pass from the oxygen removal vessel to the melting vessel by gravity. Preferably, it is transferred from the oxygen removal vessel to the melting vessel by a combination of gravity and the inert gas pressure in the oxygen removal vessel. This arrangement allows the residence time of the dicarboxylic acid monomer in the melting vessel to be less than three hours.

Ve výhodných provedeních způsobu je teplota reakční směsi v té alespoň jedné neodvětrané nádobě přibližně mezi 220 a 300 °C. S výhodou je přetlak v té alespoň jedné neodvětrané nádobě přibližně mezi 0 a 3,45 MPa, výhodněji asi mezi 0,34 a 1,72 MPa, velmi výhodně mezi asi 0,83 až 1,24 MPa. Doba zdržení reakční směsi v té alespoň jedné neodvětrané nádobě je s výhodou přibližně mezi 0,01 a 30 minutami, výhodněji mezi asi 0,5 a 30 minutami, velmi výhodně mezi asi 1 a 5 minutami. První proud produktu vycházející z té alespoň jedné neodvětrané nádoby obvykle obsahuje méně než .40 % hmotn. nezpolymerovaných monomerů, s výhodou méně než 10 % hmotn. nezpolymerovaných monomerů. Doba zdržení reakční směsi v té alespoň jedné neodvětrané nádobě je s výhodou od asi 1 minuty do asi 60 minut.In preferred embodiments of the process, the temperature of the reaction mixture in the at least one non-vented vessel is between about 220 and 300 ° C. Preferably, the overpressure in the at least one non-vented vessel is between about 0 and 3.45 MPa, more preferably between about 0.34 and 1.72 MPa, very preferably between about 0.83 to 1.24 MPa. The residence time of the reaction mixture in the at least one non-vented vessel is preferably between about 0.01 and 30 minutes, more preferably between about 0.5 and 30 minutes, very preferably between about 1 and 5 minutes. The first product stream emanating from the at least one non-vented vessel typically contains less than about 40 wt. % of unpolymerized monomers, preferably less than 10 wt. unpolymerized monomers. The residence time of the reaction mixture in the at least one non-vented vessel is preferably from about 1 minute to about 60 minutes.

V jednom provedení vynálezu může být použita regenerační soustava pro reakční diamih. Ta alespoň jedna větraná reakční nádoba generuje proud odplynu, který obsahuje vodní páru a odpařený monomer diaminu, a odplyn je uveden do styku s roztaveným monomerem dikarboxylové kyseliny v regenerační koloně, čímž alespoň část odpařeného monomeru diaminu reaguje s monomerem dikarboxylové kyseliny za tvorby polyamidu. V regenerační koloně je generován kapalný odtékající proud, který obsahuje polyamid a nezreagovaný roztavený monomer dikarboxylové kyseliny, a kapalný odtékající proud je následně smíchán s roztaveným monomerem diaminu.In one embodiment of the invention, a regenerative system for the reaction diamine may be used. The at least one ventilated reaction vessel generates a vapor stream comprising water vapor and vaporized diamine monomer, and the vapor is contacted with molten dicarboxylic acid monomer in the recovery column, whereby at least a portion of the vaporized diamine monomer reacts with the dicarboxylic acid monomer to form a polyamide. In the recovery column, a liquid effluent stream comprising polyamide and unreacted molten dicarboxylic acid monomer is generated, and the liquid effluent stream is subsequently mixed with the molten diamine monomer.

Jedním specifickým provedením vynálezu je kontinuální způsob výroby nylonu 6,6 z kyseliny adipové a hexamethylendiaminu (HMD), skládající se z:One specific embodiment of the invention is a continuous process for the production of nylon 6,6 from adipic acid and hexamethylenediamine (HMD), comprising:

odstranění kyslíku ze suché kyseliny adipové tak, že suchá kyselina adipová v tlakové nádobě pro odstranění kyslíku je střídavě podrobována vakuu a tlaku inertního plynu a tím je připravena pevná kyselina adipová, která má snížený obsah molekulárního kyslíku; a přívod pevné kyseliny adipové se sníženým obsahem kyslíku do tavící nádoby, která obsahuje množství roztavené kyseliny adipové, čímž se pevná kyselina adipová roztaví a je vytvořen kontinuální proud roztavené kyseliny adipové;removing oxygen from the dry adipic acid such that the dry adipic acid in the oxygen removal vessel is alternately subjected to vacuum and inert gas pressure to prepare a solid adipic acid having a reduced molecular oxygen content; and supplying the oxygen-reduced solid adipic acid to a melting vessel containing an amount of molten adipic acid, thereby melting the solid adipic acid and forming a continuous stream of molten adipic acid;

* φφφφ* φφφφ

Φ· φ » · »Φ · φ »» »

roztavení HMD;fusion of HMD;

smíchání roztavené kyseliny adipové a roztaveného HMD v ekvimolárních množstvích a tím vytvoření reakční směsi;mixing molten adipic acid and molten HMD in equimolar amounts to form a reaction mixture;

průtok reakční směsi alespoň jednou neodvětranou reakční nádobou, kde doba zdržení reakční směsi v té alespoň jedné neodvětrané reakční nádobě je přibližně mezi 0,01 a 5 minutami, a tím je vytvořena reakční směs částečně zpolymerovaného nylonu 6,6;flowing the reaction mixture through the at least one non-vented reaction vessel, wherein the residence time of the reaction mixture in the at least one non-vented reaction vessel is between about 0.01 and 5 minutes, thereby forming a partially polymerized nylon 6.6 reaction mixture;

průtok částečně zpolymerované reakční směsi alespoň jednou větranou reakční nádobou, kde je částečně zpolymerovaná reakční směs dále polymerována a vytváří nylon 6,6, a kde je odstraněna voda z polymerace.flowing the partially polymerized reaction mixture through at least one ventilated reaction vessel, wherein the partially polymerized reaction mixture is further polymerized to form nylon 6.6, and wherein water is removed from the polymerization.

V tomto konkrétním provedení je relativní viskozita (RV) částečně zpolymerované reakční směsi nylonu 6,6 vycházející z neodvětrané reakční nádoby přibližně mezi 0 až 3 a relativní viskozita nylonu 6,6 vycházejícího z větrané nádoby je přibližně mezi 3 až 15. Relativní viskozita, tak jak je zde použita, je poměr viskozity (v Pa.s) 8,4% hmotn. roztoku polyamidu v 90% kyselině mravenčí (90 % hmotn. kyseliny mravenčí a 10 % hmotn. vody) při 25 °C k viskozitě (v Pa.s) samotné 90% kyseliny mravenčí při 25 °C.In this particular embodiment, the relative viscosity (RV) of the partially polymerized nylon 6.6 reaction mixture leaving the unvented reaction vessel is between about 0 to 3, and the relative viscosity of 6.6 nylon leaving the vented vessel is between about 3 to 15. The relative viscosity, so as used herein, the viscosity ratio (in Pa.s) is 8.4 wt. solution of polyamide in 90% formic acid (90% formic acid and 10% water) at 25 ° C to a viscosity (in Pa.s) of 90% formic acid alone at 25 ° C.

Polyamidační způsob podle vynálezu může vyprodukovat svůj výsledný produkt bez potřeby přidání vody k reaktantům a bez meziproduktového kroku tvorby soli. Navíc může způsob podle vynálezu probíhat kontinuálně a s mnohem kratšími dobami zdržení roztavených reaktantů a roztaveného polymeru ve vysokoteplotních oddílech procesu. To výrazně snižuje spotřebu vody, produkci odpadní vody a spotřebu energie při procesu. To také odstraňuje potřebu nebo snižuje požadovanou velikost některých procesních zařízení, které lze nalézt u způsobů dosavadního stavu techniky, jako např. odparky, které se používaly k odstraňování přidané procesní vody. Dále se ruší vystavení reaktantů a produktu nadměrným teplotám.The polyamidation process of the invention can produce its resulting product without the need to add water to the reactants and without the intermediate salt formation step. In addition, the process of the invention can be carried out continuously and with much shorter residence times of molten reactants and molten polymer in the high temperature compartments of the process. This significantly reduces water consumption, waste water production and process energy consumption. This also eliminates the need or reduces the required size of some process devices found in prior art methods, such as evaporators that have been used to remove added process water. Furthermore, exposure of the reactants and the product to excessive temperatures is abolished.

Aspekt tohoto vynálezu týkající se reakční regenerační kolony pro regeneraci a opětovné použití hexamethylendiaminu nebo jiného diaminového monomeru snižuje emise diaminu do odpadních proudů a zvyšuje celkovou konverzi přívodu diaminu na polyamidový produkt.An aspect of the present invention relating to a reaction recovery column for the recovery and reuse of hexamethylenediamine or other diamine monomer reduces diamine emissions to waste streams and increases the overall conversion of the diamine feed to the polyamide product.

Aspekt tohoto vynálezu týkající se kontinuálního tavení dikarboxylové kyseliny, jako např. kyseliny adipové, poskytuje praktický a ekonomický způsob kontinuálního dodávání roztavené dikarboxylové kyseliny pro použití u procesu polyamidace nebo pro jiná použití. Způsob zajišťuje vysoce kvalitní roztavenou kyselinu beze změny barvy ·· • « · · · 9 9 · « · « • · · · · · · *The continuous melting aspect of a dicarboxylic acid, such as adipic acid, provides a practical and economical method of continuously supplying molten dicarboxylic acid for use in a polyamidation process or for other uses. The method provides high-quality molten acid without discoloration. 9 9 «· * 9 9 9

C ·’.·«· ·««··· •J · « ····· ·«·· ® <·· ··· ·> ·» nebo jiné tepelné degradace. Výroba čisté roztavené kyseliny usnadňuje výrobu vysoce kvalitního polyamidu.C, or other thermal degradation. The production of pure molten acid facilitates the production of high quality polyamide.

Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Obr. 1 znázorňuje technologické blokové schéma polyamidačního způsobu podle tohoto vynálezu.Giant. 1 shows a flow chart of the polyamidation process of the present invention.

Obr. 2 znázorňuje technologické blokové schéma regenerační soustavy reakčního diaminu, které může být použito ve způsobu polyamidace podle tohoto vynálezu.Giant. 2 shows a flow chart of a reaction diamine recovery system that can be used in the polyamidation process of the present invention.

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Způsob podle vynálezu může být použit k výrobě mnoha různých polyamidů z monomerů dikyselin a diaminů. Způsob je obzvlášť užitečný pro výrobu nylonu 6,6 z kyseliny adipové a hexamethylendiaminu.The process of the invention can be used to produce many different polyamides from diacid monomers and diamines. The process is particularly useful for producing nylon 6.6 from adipic acid and hexamethylenediamine.

Obr. 1 představuje technologické blokové schéma jednoho provedení způsobu. Roztavený hexamethylendiamin (HMD) je dodáván ze zásobníku 2Ó roztaveného HMD. Existuje několik vhodných způsobů dodávání roztaveného HMD. Jedním je umístění zařízení pro polyamidační proces hned vedle zařízení, kde je vyráběn HMD, aby mohl být proud roztaveného HMD veden potrubím přímo do zásobníku 20. Dalším způsobem by byla příprava vodného roztoku HMD, vypaření vody a roztavení HMD.Giant. 1 is a flow chart of one embodiment of a method. Molten hexamethylenediamine (HMD) is supplied from a 20 molten HMD reservoir. There are several suitable methods of delivering molten HMD. One is to place the polyamidation process apparatus next to the apparatus where the HMD is produced so that the molten HMD stream can be routed directly through the conduit to the reservoir 20. Another way would be to prepare an aqueous HMD solution, evaporate water and melt the HMD.

Případně může být v tomto zásobníku 20 uplatněno teplo, např. pomocí pláště pro přenos tepla okolo zásobníku 20. Teplota v tomto zásobníku je s výhodou asi 70 °C. Roztavený HMD je pak čerpán přes HMD měřicí soustavu 22, která přesně řídí množství HMD dodávaného do následujícího zařízení.Optionally, heat can be applied to this container 20, for example by means of a heat transfer jacket around the container 20. The temperature in this container is preferably about 70 ° C. The molten HMD is then pumped through the HMD metering system 22, which accurately controls the amount of HMD delivered to the following equipment.

Kyselina adipová, obvykle ve formě suchých krystalů, je dodávána ze zásobníku 24. Kyselina adipová putuje ze zásobníku do tlakového tanku 26 k eliminaci kyslíku. V tomto tanku 26 je odstraněn vzduch. S výhodou se dosáhne odstranění vzduchu v tanku 26 cyklováním vakua s vytěsněním dusíku v dávkovém režimu. Vakuum může být indukováno prostřednictvím vakuové pumpy 28. Frekvence cyklování mezi vakuem a dusíkovým tlakem může být upravena za účelem dosažení požadovaného stupně odstranění kyslíku.Adipic acid, usually in the form of dry crystals, is supplied from the reservoir 24. Adipic acid flows from the reservoir to the pressure tank 26 to eliminate oxygen. In this tank 26 the air is removed. Preferably, air removal in the tank 26 is accomplished by cycling the vacuum with nitrogen displacement in a batch mode. Vacuum can be induced by a vacuum pump 28. The cycle rate between vacuum and nitrogen pressure can be adjusted to achieve the desired degree of oxygen removal.

Tlakový tank 26 k odstranění kyslíku s výhodou obsahuje tlakovou nádobu, jejíž spodní část tvoří násypku se zmenšujícím se průměrem směrem ke spodní části.The oxygen removal pressure tank 26 preferably comprises a pressure vessel, the bottom of which forms a hopper of decreasing diameter towards the bottom.

9··9 · · 99 ·· * « · 9 9 9 9 · · · ·9 9 9 9 99 9 9 9 9 9

9 · · 9 · · 9 (Z ·' 9 9, 9 · ♦ · · · 9 ^U 9 9 9 9 9 9 9 99 · · 9 · 9 (Z 9 9, 9) · 9 ^U 9 9 9 9 9 9 9 9

99*· 4 9 99 9=9 9 9* 9 9'99 * · 4 9 99 9 = 9 9 9 * 9 9 '

Strany násypkové části tlakového tanku k odstranění kyslíku s výhodou tvoří s horizontálou úhel alespoň 70° za účelem usnadnění proudu ven ze spodní části tanku.Preferably, the sides of the oxygen removal tank of the pressure tank form an angle of at least 70 ° with the horizontal to facilitate flow out of the bottom of the tank.

Krystaly kyseliny adipové, které jsou převážně zbavené kyslíku, potom proudí (s výhodou gravitací, s pomocí dusíkového tlaku v tlakovém tanku k odstranění kyslíku) z tlakového tanku 26 k odstranění kyslíku do tavící nádoby 30 kyseliny adipové. Tavící nádoba 30 je s výhodou kontinuálně míchaná nádoba s pláštěm, která pracuje mírně natlakovaná dusíkem při teplotě mírně nad bodem tání kyseliny adipové (tj. nad 153 °C). Krystaly kyseliny adipové, které vstupují do této nádoby její vrchní částí, se rychle roztaví na povrchu roztavené kyseliny adipové, která tam je. Takto může tento proces kontinuálně roztavovat kyselinu adipovou. S výhodou má tavící nádoba 30 obrácené kónické vstupní ústí, aby se snížil proudový odpor. Je také výhodné, je-li tavící nádoba 30 vyrobena ze slitiny kovů obsahující málo nebo žádné nečistoty, které by nepříznivě ovlivnily roztavený monomer. Vhodnými materiály jsou Hastolloy C a nerezová ocel 316.The adipic acid crystals, which are predominantly deoxygenated, then flow (preferably by gravity, with nitrogen pressure in a pressure tank to remove oxygen) from the pressure tank 26 to remove oxygen to the adipic acid melting vessel 30. The melting vessel 30 is preferably a continuously stirred jacket vessel which operates slightly pressurized with nitrogen at a temperature slightly above the melting point of adipic acid (i.e. above 153 ° C). The adipic acid crystals entering the top of the vessel quickly melt on the surface of the molten adipic acid present therein. Thus, this process can continuously melt adipic acid. Preferably, the melting vessel 30 has an inverted conical inlet orifice to reduce the current resistance. It is also preferred that the melting vessel 30 is made of a metal alloy containing little or no impurities that would adversely affect the molten monomer. Suitable materials are Hastolloy C and 316 stainless steel.

Může být užitečné zahrnout dodatečná opatření pro další odstranění kyslíku z této tavící nádoby, aby se minimalizovala možnost tepelné degradace. Jedním způsobem, jak to provést, je dodávat roztavené kyselině adipové v tavící nádobě 30 vibrační energii, např. prostřednictvím ultrazvukového zařízení. Vibrační energie může usnadnit únik pohlceného vzduchu z roztavené kyseliny, a to tak, že-způsobuje výstup vzduchových bublin na povrch roztavené kyseliny.It may be useful to include additional measures to further remove oxygen from the melting vessel to minimize the possibility of thermal degradation. One way to do this is to supply the molten adipic acid in the melting vessel 30 with vibrational energy, e.g., by means of an ultrasonic device. The vibration energy can facilitate the escape of entrapped air from the molten acid by causing air bubbles to escape to the molten acid surface.

Doba zdržení roztavené kyseliny adipové v tavící nádobě 30 se s výhodou minimalizuje, aby se omezilo vystavení reaktantu teplu. S výhodou je doba zdržení méně než tři hodiny, výhodněji mezi přibližně 1 až 2 hodinami. Roztavená kyselina adipová vychází ze spodní části taviči nádoby 30 a,je čerpána do měřicí soustavy 32 kyseliny adipové, která přesně řídí množství kyseliny adipové přiváděné do následujícího zařízení.The residence time of the molten adipic acid in the melting vessel 30 is preferably minimized in order to limit the exposure of the reactant to heat. Preferably, the residence time is less than three hours, more preferably between about 1 to 2 hours. The molten adipic acid exits from the bottom of the melting vessel 30a, and is pumped to the adipic acid measuring system 32, which accurately controls the amount of adipic acid fed to the subsequent apparatus.

Spojení tlakového tanku 26 k odstranění kyslíku a tavící nádoby 30 kyseliny adipové umožňuje kontinuální tavení krystalů kyseliny adipové bez tepelné degradace nebo změny barvy.Combining the oxygen removal tank 26 and the adipic acid melting vessel 30 allows continuous melting of the adipic acid crystals without thermal degradation or color change.

Proud 34 roztaveného HMD z měřicí soustavy 22 HMD a proud 36 roztavené kyseliny adipové z měřicí soustavy 32 kyseliny adipové jsou kontinuálně v kontaktu a jsou smíchány ve stechiometrických množstvích ve spoji 38 tvaru Y. Tyto dva monomery jsou spolu uvedeny do kontaktu, když procházejí ze spoje tvaru Y následujícím úsekem 40 čerpání a do neodvětraného mísiče 42, kterým je s výhodou vřazený statický mísič.The molten HMD stream 34 from the HMD measuring system 22 and the molten adipic acid stream 36 from the adipic acid measuring system 32 are continuously in contact and mixed in stoichiometric amounts at the Y-shaped joint 38. The two monomers are contacted together as they pass from the joint the Y-shaped section following the pump section 40 and into the non-vented mixer 42, which preferably is a static mixer.

Ve výhodném provedení způsobu má proud 36 roztavené kyseliny adipové teplotu asi 170 °C a proud 34 roztaveného HMD má teplotu asi 70 °C a přetlak ve spoji 38 tvaru Y je přibližně 1,03 MPa. Vřazeným statickým mísičem je s výhodou statický mísič Kenics s 24 prvky. Stěny spoje tvaru Y a vřazeného mísiče 42 jsou s výhodou udržovány na teplotě přibližně 268 °C. Doba zdržení monomerů v mísiči 42 je s výhodou mezi asi 1 až 30 sekundami, výhodněji asi 3 sekundy. Reakční hmota opouštějící mísič 42 prochází do neodvětraného potrubí, což umožní např. dalších 10 až 60 sekund reakčního času při 260 °C a přetlaku 1,03 MPa.In a preferred embodiment of the method, the molten adipic acid stream 36 is at a temperature of about 170 ° C and the molten HMD stream 34 is at a temperature of about 70 ° C and the overpressure at the Y-shaped joint 38 is about 1.03 MPa. The in-line static mixer is preferably a 24-element Kenics static mixer. The walls of the Y-shaped joint and the intermediate mixer 42 are preferably maintained at a temperature of about 268 ° C. The residence time of the monomers in the mixer 42 is preferably between about 1 to 30 seconds, more preferably about 3 seconds. The reaction mass leaving the mixer 42 passes into an unvented pipeline, allowing, for example, an additional 10 to 60 seconds reaction time at 260 ° C and an overpressure of 1.03 MPa.

Přestože může způsob podle vynálezu pracovat bez obsahu vody v reaktantech, nepožaduje se, aby byly reaktanty úplně bezvodé. Např. přívodný proud HMD by mohl obsahovat až asi 5 % hmotn. vody a proud kyseliny adipové by mohl obsahovat až asi 2 % hmotn. vody a proces by měl stále řádně probíhat. Proudy reaktantů s tak nízkým obsahem vody jsou zde uváděné jako „v podstatě suché“.Although the process of the present invention can operate without water in the reactants, it is not required that the reactants be completely anhydrous. E.g. the feed HMD could contain up to about 5 wt. water and the adipic acid stream could contain up to about 2 wt. water and the process should still run properly. Reactant streams with such a low water content are referred to herein as "substantially dry".

Část reakce HMD a kyseliny adipové probíhá od doby jejich vzájemného kontaktu ve spoji 38 tvaru Y a pokračuje po čas jejich vstupu do tepelného výměníku 44. Teplota a doba zdržení užité v této části procesu mohou být zvoleny tak, aby způsobily úplnou polymeraci do tohoto bodu nebo aby zabránily výskytu úplné polymerace od tohoto bodu. U druhé z těchto dvou situací se produkt parciální reakce vzniklý kontaktem monomerů zde uvádí jako „prepolymer“. Hmota prepolymeru v potrubí za mísičem 42 se obvykle z 60 až 90 % přemění na nylon 6,6. Nemělo by dojít k žádnému ucpání, protože použité podmínky zabraňují krystalizací meziproduktů o nízkém bodu tání. Pro optimální činnost je důležité, aby byly potrubí 40 a mísič 42 neodvětrané a aby v nich byl relativně nízký přetlak, např. mezi asi 0 až 3,45 MPa, velmi výhodně asi 1,03 MPa.Part of the reaction of HMD and adipic acid takes place from the time of their contact in the Y-shaped joint 38 and continues until they enter the heat exchanger 44. The temperature and residence time used in this part of the process can be selected to cause complete polymerization to this point; to prevent complete polymerization from this point. In the second of these two situations, the partial reaction product resulting from the monomer contact is referred to herein as a "prepolymer". The prepolymer mass in the line downstream of the mixer 42 is typically 60-90% converted to nylon 6.6. There should be no clogging as the conditions used prevent crystallization of the low melting point intermediates. For optimum operation, it is important that the conduit 40 and mixer 42 be unvented and that there is a relatively low overpressure, e.g. between about 0 to 3.45 MPa, very preferably about 1.03 MPa.

V provedení znázorněném na obr.1 prepolymer dále prochází tepelným výměníkem 44 a do větraného prepolymerního reaktoru 46. Není rozhodující, je-li zde použit tepelný výměník. Jakékoli požadované teplo může být místo toho zajištěno vnitřními topnými hady v reaktoru 46 nebo pláštěm okolo reaktoru. Ohřátý prepolymer, který vychází z tepelného výměníku 44, s výhodou vstupuje do reaktoru 46 v bodě pod povrchem v něm obsaženého kapalného materiálu. Další polymerace může probíhat v tomto reaktoru 46, kterým je s výhodou kontinuálně míchaný tankový reaktor. Proud 48 ze dna reaktoru může být případně rozdělen do recyklačního proudu 50 a druhého proudu 52, který je odváděn pro další zpracování. Použije-li se recyklace, je průtok s výhodou ales8 flfl ···· * fl flfl flfl • fl fl fl· flfl fl flfl · fl fl « fl flflflfl · · · · flfl···· • · · · ···· ··'··' · · · · · · · · · · · poň 15krát větší než průtok přívodu čerstvého prepolymeru do reaktoru 46. Reaktor 46 je s výhodou provozován asi z 50 % naplněný kapalným materiálem, aby se zajistil velký povrch pro uvolňování pára/kapalina.In the embodiment shown in FIG. 1, the prepolymer further passes through the heat exchanger 44 and into the ventilated prepolymer reactor 46. It is not critical whether a heat exchanger is used herein. Instead, any desired heat can be provided by the internal heating coils in the reactor 46 or by the jacket around the reactor. The heated prepolymer exiting the heat exchanger 44 preferably enters the reactor 46 at a point below the surface of the liquid material contained therein. Further polymerization can take place in this reactor 46, which is preferably a continuously stirred tank reactor. The reactor bottom stream 48 may optionally be divided into a recycle stream 50 and a second stream 52, which is discharged for further processing. If recycling is used, the flow rate is preferably at least at least about 20% by weight. At least 15 times greater than the flow rate of fresh prepolymer feed to reactor 46. The reactor 46 is preferably operated about 50% filled with liquid material to provide a large surface area for the reactor. vapor / liquid release.

V tomto procesu je velmi žádoucí zajistit zpětné míchání koncových skupin polymeru, generaci velké plochy povrchu rozhraní, která usnadňuje vyprchání roztaveného materiálu, a vysoké rychlosti přenosu tepla, kde tyto vlastnosti mohou rychle zvýšit teplotu roztaveného materiálu. Těchto výhod lze dosáhnout např. použitím kontinuálně míchaného tankového reaktoru nebo použitím uzavřeného průtokového reaktoru spolu s recyklací proudu produktu.In this process, it is highly desirable to provide back-mixing of the polymer end groups, generation of a large interface surface area that facilitates molten material ejection, and high heat transfer rates where these properties can rapidly increase the temperature of the molten material. These advantages can be achieved, for example, by using a continuously stirred tank reactor or by using a closed flow reactor together with recycling the product stream.

Horním proudem 54 z reaktoru 46 je proud obsahující páru (tj. vypařená voda, která vznikla polykondenzační reakcí) a obvykle nějaký HMD. Horní proud 54 prochází do regenerační kolony 56 HMD, do níž je dodávána i voda. Proud kondenzátu 60 obsahující nějaký HMD a vodu se vrací zpět do reaktoru 46, zatímco zbylá pára se ochladí tepelným výměníkem 62 a odstraní se jako část proudu odplynu 64.The overhead stream 54 from reactor 46 is a stream containing steam (i.e., vaporized water produced by the polycondensation reaction) and usually some HMD. The upper stream 54 passes to the HMD recovery column 56 to which water is also supplied. The condensate stream 60 containing some HMD and water is returned to the reactor 46 while the remaining steam is cooled by the heat exchanger 62 and removed as part of the off-gas stream 64.

V jednom provedení způsobu je prepolymer zahřát na asi 260 °C v tepelném výměníku 44 a reaktor 46 pracuje při teplotě asi 260 °C a přetlaku 1,03 MPa. Jako příklad vhodných relativních průtoků je, je-li čerstvý prepolymer dodáván do reaktoru 46 rychlostí 45,4 kg za hodinu a recyklační průtok ze dna reaktoru je s výhodou přibližně 907,2 kg za hodinu. Reaktor 46, který pracuje za těchto podmínek, může poskytnout více než 95% konverzi monomerů na nylon 6,6 s koncentrací vody 3 % hmotn. po době zdržení v reaktoru 46 20 minut.In one embodiment of the process, the prepolymer is heated to about 260 ° C in a heat exchanger 44 and the reactor 46 is operated at a temperature of about 260 ° C and an overpressure of 1.03 MPa. As an example of suitable relative flows, when the fresh prepolymer is fed to the reactor 46 at a rate of 45.4 kg per hour and the recycle flow from the bottom of the reactor is preferably about 907.2 kg per hour. A reactor 46 operating under these conditions can provide greater than 95% conversion of monomers to nylon 6.6 with a water concentration of 3% by weight. after a residence time in reactor 46 of 20 minutes.

Částečně zpolymerovaný materiál v proudu 52 vycházejícím z reaktoru 46 je analyzován, např. zařízením 66 z blízké infračervené oblasti (NIR). Zařízení může stanovit, např. blízkou infračervenou spektroskopií, relativní množství aminových a kyselinových koncových skupin. Měření pomocí NIR zařízení 66 může být použito k řízení měřicí soustavy 22 HMD a/nebo měřicí soustavy 32 kyseliny adipové.The partially polymerized material in stream 52 exiting reactor 46 is analyzed, eg, by a near infrared (NIR) device 66. The device can determine, for example, by near infrared spectroscopy, the relative amounts of amino and acid end groups. NIR measurement 66 may be used to control the HMD measurement system 22 and / or the adipic acid measurement system 32.

Přestože je materiál v tomto okamžiku procesu zpolymerovaný, v některých provedeních způsobu nebude rozsah polymerace, a tím molekulová hmotnost a relativní viskozita (RV) polymeru, tak vysoký, jako se požaduje u konečného produktu. Proto může parciálně zpolymerovaný materiál procházet Bensonovým kotlem 68 za účelem dodání dalšího tepla, a pak do druhého reaktoru 70. Účel druhého reaktoru 70 je umožnění další polymerace a tak zvýšení molekulové hmotnosti a RV produktu. Polymerní produkt v proudu 72 ze spodní části druhého reaktoru by měl mít požadovanou molekulovou hmotnost.Although the material is polymerized at this point in the process, in some embodiments of the process, the extent of polymerization, and thus the molecular weight and relative viscosity (RV) of the polymer, will not be as high as required for the end product. Therefore, the partially polymerized material may pass through the Benson boiler 68 to provide additional heat, and then to the second reactor 70. The purpose of the second reactor 70 is to allow further polymerization and thus increase the molecular weight and RV of the product. The polymer product in stream 72 from the bottom of the second reactor should have the desired molecular weight.

S výhodou je teplota ve druhém reaktoru 70 mezi asi 260 a asi 280 °C a tlak je atmosférický.Preferably, the temperature in the second reactor 70 is between about 260 and about 280 ° C and the pressure is atmospheric.

HMD pára generovaná ve druhém reaktoru 70 je odstraněna v horním proudu 74, který vstupuje do pračky 76. Vodní proud'78 je také přiváděn do této pračky, aby pára zkondenzovala a mohla být odstraněna jako proud 80 odpadní vody. Zbylá pára opouští pračku 76 v horním proudu 82 a stává se součástí proudu 64 odplynu.The HMD steam generated in the second reactor 70 is removed in the upper stream 74 that enters the scrubber 76. A water stream 78 is also fed to the scrubber so that the steam condenses and can be removed as a waste water stream 80. The remaining steam leaves the scrubber 76 in the upper stream 82 and becomes part of the off-gas stream 64.

Polymerní produkt může být buď poslán přes stroj na granulování 84 nebo může být veden vedlejším potrubím 86. Prochází-li produkt přes stroj na granulování, postupují potom polymerní granule do sušičky 88. Přívod 90 plynného dusíku, kompresor 92 dusíku a ohřívač 94 dusíku jsou použity pro dodání plynného dusíku do nádoby 88, což vysuší polymerní granule. Vysušené granule vycházející ze spodní části sušičky 88 procházejí přes chladič 96 s vodní sprchou, třídič 98 a pomocí ventilátoru 100 jsou přesunuty do prostoru 102 pro skladování produktu.The polymer product can either be sent through the granulating machine 84 or it can be passed through the conduit 86. When the product passes through the granulating machine, the polymer granules then pass to the dryer 88. The nitrogen gas inlet 90, the nitrogen compressor 92 and the nitrogen heater 94 are used. to supply nitrogen gas to vessel 88, which dries the polymer granules. The dried granules emerging from the bottom of the dryer 88 pass through a water spray cooler 96, a sorter 98, and are moved to the product storage space 102 by a fan 100.

S odkazem opět na obr. 1, HMD v odplynu 54 z reaktoru 46 může být odstraněn běžnou separací v koloně 56 se sítovými patry. Nebo může být HMD regenerován za použití reakční kolony, jak je to znázorněno na obr. 2. V tomto druhém provedení prochází odplyn 54 z reaktoru 46 tepelným výměníkem 200, v němž je přehřát na 260 °C a na přetlak 68,9 kPa. Přehřátý odplyn 202 je nastříknut do spodního oddílu reakční HMD regenerační kolony 204. Proud 206 roztavené kyseliny adipové (s výhodou o teplotě asi 170 °C) se přivádí do horního oddílu kolony 204, který je s výhodou udržován na teplotě 182 °C a přetlaku 55,2 kPa. Roztavená kyselina adipová reaguje s HMD v odplynu a vytváří malá množství soli nylonu, zatímco je zahřívána na 182 °C. Vytékající proud 208 z kolony 204 je čerpán do vřazeného statického mísiče 42 čerpadlem 210, které s výhodou zvyšuje přetlak na přibližně 1,38 MPa. Proud 34 roztaveného HMD je samozřejmě také přiváděn do mísiče 42.Referring again to Fig. 1, HMD in off-gas 54 from reactor 46 can be removed by conventional separation in a sieve tray column 56. Alternatively, the HMD can be regenerated using a reaction column as shown in FIG. 2. In this second embodiment, off-gas 54 from reactor 46 passes through a heat exchanger 200 where it is superheated to 260 ° C and a positive pressure of 68.9 kPa. The superheated off gas 202 is injected into the lower section of the reaction HMD of the regeneration column 204. A stream 206 of molten adipic acid (preferably at about 170 ° C) is fed to the upper section of column 204, which is preferably maintained at 182 ° C and positive pressure 55 , 2 kPa. The molten adipic acid reacts with HMD in the off-gas to form small amounts of the nylon salt while heating to 182 ° C. The effluent stream 208 from the column 204 is pumped into the in-line static mixer 42 by a pump 210, which preferably increases the overpressure to about 1.38 MPa. Of course, molten HMD stream 34 is also fed to mixer 42.

Odplyn shora reakční HMD regenerační kolony 204 je pak přiváděn do pračky 220, kde je vyprán proudem vody 212, Což má za následek konečný proud 214 odplynu a proud 216 odpadní vody. Proud 218 odplynu z druhého reaktoru 70 může být také přiváděn do pračky 220.The off-gas of the reaction HMD of the regeneration column 204 is then fed to a scrubber 220 where it is washed with a stream of water 212, resulting in a final off-gas stream 214 and a waste water stream 216. The off-gas stream 218 from the second reactor 70 may also be fed to the scrubber 220.

Použití reakční HMD regenerační kolony 204, jak je to znázorněno na obr. 2, může snížit celkovou spotřebu vody v procesu tím, že eliminuje zpětný tok externí vody do reaktoru.The use of a reaction HMD recovery column 204, as shown in FIG. 2, can reduce overall process water consumption by eliminating the return of external water to the reactor.

Takto vyráběné polyamidy, jako je např. nylon 6,6, mají mnoho dobře známých využití, jako např. vytvarování do vláken pro koberce.The polyamides so produced, such as nylon 6,6, have many well-known uses, such as carpet-forming.

·♦ 9999 «i · ·* 99· 999 9999 «i · · * 99

9 · 9 9 9 9 9 9 9 9 • 9 9 · -« 9 9 99 · 9 9 9 9 9 9 9 9 • 9 9 · - 9 9 9 9

Předchozí popis konkrétních provedení vynálezu není zamýšlens jako kompletní seznam všech možných provedení vynálezu. Odborníci v tomto oboru poznají, že lze provést modifikace jednotlivých zde popsaných provedení, které by patřily do rámce tohoto vynálezu. Např. přestože ve zde detailně popsaných provedeních reagují kyselina adipová a hexamethylendiamin za vzniku nylonu 6,6, mohou být použity jiné monomery známé odborníkům v tomto oboru za vzniku jiných polyamidů.The foregoing description of particular embodiments of the invention is not intended to be a complete list of all possible embodiments of the invention. Those skilled in the art will recognize that modifications may be made to the embodiments described herein that fall within the scope of the invention. E.g. although adipic acid and hexamethylenediamine react in the embodiments detailed herein to form nylon 6,6, other monomers known to those skilled in the art may be used to form other polyamides.

Claims

PATENT CLAIMS

A process for the manufacture of a polyamide from a dicarboxylic acid monomer and a diamine monomer, comprising:

mixing the molten dicarboxylic acid monomer and the molten diamine monomer in equimolar amounts, thereby forming a molten reaction mixture;

flowing the reaction mixture through the at least one non-vented reaction vessel, wherein the residence time of the reaction mixture in the at least one non-vented reaction vessel is between 0.01 minutes and 30 minutes, thereby forming a first product stream comprising polyamide and polymerization water; and flowing a first product stream through the at least one ventilated vessel thereby removing water from the polymerization to form a second product stream comprising the polyamide.

The method of claim 1, wherein the first product stream further comprises an unpolymerized dicarboxylic acid monomer and a diamine monomer and that the further polymerization is carried out in the at least one ventilated vessel.

3. The process of claim 1 wherein the molten dicarboxylic acid and the molten monomer are substantially dry.

4. The process of claim 1 wherein no additional dicarboxylic acid monomer or diamine monomer is added after mixing the molten dicarboxylic acid and the molten diamine.

The process according to claim 1, wherein the temperature of the reaction mixture in the at least one non-vented reaction vessel is between 220 and 300 ° C.

The method of claim 1, wherein the overpressure in the at least one non-vented reaction vessel is between 0 and 3.45 MPa.

7. A process according to claim 6, wherein the overpressure in the at least one non-vented reaction vessel is between 0.34 and 1.72 MPa.

The method of claim 6, wherein the overpressure in the at least one non-vented reaction vessel is between 0.83 and 1.24 MPa.

The method of claim 1, wherein the residence time of the first product stream in the at least one ventilated vessel is between 1 minute and 60 minutes.

9 4 · · · ·

99 ·· 4- 9 44 9 ·· 4 4 '· ·

10. The process of claim 1 wherein a portion of the second product stream is recycled in or into the at least one ventilated reaction vessel.

11. The process of claim 1 wherein the dicarboxylic acid monomer is adipic acid, the diamine monomer is hexamethylenediamine, and the polyamide is nylon 6.6.

The method of claim 1, wherein the dicarboxylic acid monomer is prepared by:

removing oxygen from the dry dicarboxylic acid such that the substantially dry dicarboxylic acid in the oxygen removal vessel is alternately subjected to vacuum and inert gas pressure to produce a solid dicarboxylic acid having a reduced molecular oxygen content; and supplying the reduced oxygen solid dicarboxylic acid to a melting vessel containing an amount of molten dicarboxylic acid, thereby melting the solid dicarboxylic acid and forming a continuous stream of molten dicarboxylic acid.

The method of claim 12, wherein the solid dicarboxylic acid is transferred from the oxygen removal vessel to the melting vessel by gravity.

14. The method of claim 12, wherein the solid dicarboxylic acid is transferred from the oxygen removal vessel to the melting vessel by combining gravity and inert gas pressure in the oxygen removal vessel.

15. The process of claim 12 wherein the residence time of the dicarboxylic acid monomer in the melting vessel is less than three hours.

16. The method of claim 1, wherein the at least one non-vented reaction vessel comprises a static in-line mixer.

The method of claim 16, wherein the residence time of the reaction mixture in the static mixer is between 1 and 30 seconds.

The method of claim 1, wherein the first product stream emanating from the at least one non-vented reaction vessel comprises less than 40 wt. unpolymerized monomers.

The method of claim 1, wherein the first product stream emanating from the at least one non-vented reaction vessel comprises less than 10 wt. unpolymerized monomers.

· ♦ ·· »9 Φ ί 9 9 9

9 9 9 ·· φ · '· i 9

Φ ·

ΦΦΦΦ Φ

20. The method of claim 1, wherein the at least one vented reaction vessel generates a flue gas stream comprising water vapor and vaporized diamine monomer, and wherein the flue gas is contacted with molten dicarboxylic acid monomer in the recovery column, thereby at least a portion of the vaporized diamine monomer reacts with the dicarboxylic acid monomer to form a polyamide, and that in the recovery column a liquid discharge stream comprising polyamide and unreacted molten dicarboxylic acid monomer is generated, and that the liquid discharge stream is subsequently mixed with the molten diamine monomer.

A process for producing a polyamide from a dicarboxylic acid monomer and a diamine monomer, comprising:

mixing the molten dicarboxylic acid monomer with the molten diamine monomer in equimolar amounts to form a molten reaction mixture; and flowing the reaction mixture through the at least one non-vented reaction vessel at an overpressure of between 0 and 3.45 MPa, the residence time of the reaction mixture in the at least one non-vented reaction vessel being between 0.01 minutes and 30 minutes, thereby forming a first product stream containing polyamide .

22. The method of claim 21, wherein the molten dicarboxylic acid and the molten diamine are substantially dry.

23. The process of claim 21, wherein after addition of the molten dicarboxylic acid and the molten diamine, no additional dicarboxylic acid monomer or diamine monomer is added.

The method of claim 21, wherein the temperature of the reaction mixture in the at least one non-vented reaction vessel is between 220 and 300 ° C.

25. The process of claim 21, wherein the overpressure in the at least one non-vented reaction vessel is between 0.34 and 1.72 MPa.

The method of claim 25, wherein the overpressure in the at least one non-vented reaction vessel is between 0.83 and 1.24 MPa.

27. The process of claim 21 wherein the dicarboxylic acid monomer is adipic acid, the diamine monomer is hexamethylenediamine, and the polyamide is nylon 6.6.

28. The process of claim 21 wherein the molten dicarboxylic acid monomer is prepared by:

29. The method of claim 28 wherein the solid dicarboxylic acid is transferred from the oxygen removal vessel to the melting vessel by gravity.

The method of claim 28, wherein the solid dicarboxylic acid is transferred from the oxygen removal vessel to the melting vessel by combining gravity and inert gas pressure in the oxygen removal vessel.

31. The process of claim 28 wherein the residence time of the dicarboxylic acid monomer in the melting vessel is less than three hours.

32. The method of claim 21, wherein the at least one non-vented reaction vessel comprises a static intermediate mixer.

33. The method of claim 32, wherein the residence time of the reaction mixture in the static mixer is between 1 to 30 seconds.

34. A process for continuously melting a dicarboxylic acid, comprising:

removing oxygen from the dry dicarboxylic acid such that the substantially dry dicarboxylic acid in the oxygen removal vessel is alternately subjected to vacuum and inert gas pressure to form a solid dicarboxylic acid having a reduced molecular oxygen content; and supplying the reduced oxygen solid dicarboxylic acid to a melting vessel containing an amount of molten dicarboxylic acid, thereby melting the solid dicarboxylic acid and forming a continuous stream of molten dicarboxylic acid.

35. A continuous process for the manufacture of nylon 6,6 from adipic acid and hexamethylenediamine (HMD), comprising:

removal of oxygen from the dry adipic acid such that substantially dry adipic acid in the oxygen removal pressure vessel is alternately subjected to a vapor phase.

I ♦ · 4 * * MM Kuu and inert gas pressure to give a solid adipic acid having a reduced molecular oxygen content; and supplying the reduced oxygen solid adipic acid to a melting vessel containing an amount of molten adipic acid, thereby melting the solid adipic acid and forming a continuous stream of molten adipic acid;

fusion of HMD;

mixing the molten adipic acid and the molten HMD in equimolar amounts to form a reaction mixture;

flowing the reaction mixture through at least one non-vented reaction vessel, wherein the residence time of the reaction mixture in the at least one non-vented reaction vessel is between 0.01 and 5 minutes, thereby forming a reaction mixture of partially polymerized nylon 6.6; and flowing the partially polymerized reaction mixture through the at least one ventilated reaction vessel, whereby the partially polymerized reaction mixture is further polymerized to form nylon 6.6 and wherein water is removed from the polymerization.

36. The method of claim 35, wherein the at least one ventilated reaction vessel generates a flue gas stream comprising water vapor and vaporized HMD, and wherein the flue gas is contacted with molten adipic acid in a process. a regeneration column, whereby at least a portion of the evaporated HMD reacts with adipic acid to form nylon 6.6, and that in the regeneration column a liquid effluent stream comprising nylon 6.6 and unreacted molten adipic acid is generated, and that the liquid effluent stream is subsequently mixed with the molten HMD.

37. The method of claim 35, wherein the relative viscosity of the reaction mixture of the partially polymerized nylon 6.6 exiting the non-vented reaction vessel is between 0 and 3 and the relative viscosity of nylon 6.6 exiting the ventilated reaction vessel is between 3 and 15.