CZ20032357A3 - Způsob regenerace a čištění kaprolaktamu z organického rozpouštědla - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu regenerace kaprolaktamu z roztoku obsahuj ícího kaprolaktam rozpuštěný v organickém rozpouštědle.

Dosavadní stav techniky

Podobný postup je například popsán v publikované mezinárodní patentové přihlášce VO-A-9849140. V této publikaci je popisován postup, při kterém se organická fáze, získaná tak, že se podrobí neutralizovaná směs po přesmyku obsahuj ící kaprolaktam ve vodě a roztok síranu amonného ve vodě extrakci benzenem, promyje (alkalickou) vodou. Z takto získaného promytého benzenového roztoku se potom odpaří v následující fázi benzen, přičemž se přidá voda. V dalším postupu se potom dále zpracuje takto získaný roztok kaprolaktamu ve vodě. Dalším stupněm je oddestilování kaprolaktamu z vody. Nevýhoda tohoto postupu uvedeného v dokumentu VO-A-9849140 spočívá v tom, že dochází ke ztrátám kaprolaktamu.

V postupech přípravy kaprolaktamu, při kterých se cyklohexanonoxim převádí na kaprolaktam za pomoci kyseliny se obecně vyskytuj í roztoky obsahuj ící kaprolaktam rozpuštěný v organickém rozpouštědle, ze kterého je třeba regenerovat tento kaprolaktam. Tato konverze je známa jako Beckmannův přesmyk. Do směsi po provedení Beckmannova přesmyku se přidává bazická látka, jako například výhodně ·

· · » · 4 4 • 4 4 4

44· amoniak, přičemž se získá neutralizované směs po Beckmannově přesmyku. Cílem tohoto opatření je co nejúplnější konverze cyklohexanonoximu na kaprolaktam při přesmyku cyklohexanonoximu a rovněž tak co nejúplnější a co nejčistější oddělení takto vzniklého kaprolaktamu konverzí cyklohexanonoximu od ostatních reakčních produktů konverze tak, aby proces probíhal ekonomicky a ekologicky přijatelným způsobem.

Při provádění procesu regenerace kaprolaktamu z roztoků obsahujících kaprolaktam v organickém rozpouštědle může docházet ke ztrátám kaprolaktamu na mnoha místech.

První a hlavní příčinou ztrát kaprolaktamu je výskyt nežádoucích vedlejších reakcí výchozích látek a přidávaných materiálů a produkovaného kaprolaktamu navzájem mezi sebou, jako je například rozklad nebo oligomerizace. Druhou příčinou ztrát kaprolaktamu je ztráta, která nastává v důsledku odstraňování znečišťujících látek vytvořených při těchto vedlejších reakcích a zavlečených do procesu společně s výchozími látkami a přídavnými materiály, mezi těmito znečišťujícími látkami jsou nestabilní sloučeniny, které mohou způsobit změnu zabarvení. Jako příklad těchto běžně známých znečišťujících látek je možno uvést volné aldehydy nebo ketony a soli kovů, které katalyzují rozpad a změnu zabarvení. Rovněž jsou důležité znečišťující látky, které působí jako činidla zakončující řetězec, jako jsou například monofunkční kyseliny nebo aminy nebo sloučeniny, které tvoří tyto látky za polymeračních podmínek.

Podstata vynálezu

Cílem tohoto vynálezu je tedy navrhnout postup, při kterém by byly tyto ztráty kaprolaktamu sníženy.

• · · ·

Tento cíle je splněn vyvinutím postupu podle předmětného vynálezu, který zahrnuje následující stupně:

(a) promytí roztoku vodou nebo vodným alkalickým roztokem, jehož výsledkem je promytý roztok obsahující kaprolaktam a organické rozpouštědlo a promývací zbytek, (b) odpaření organického rozpouštědla z promytého roztoku, přičemž se získá kaprolaktamový produkt, (c) případně hydrogenace tohoto kaprolaktamového produktu, (d) případně odpaření vody z tohoto kaprolaktamového produktu, (e) destilování tohoto kaprolaktamového produktu k regenerování kaprolaktamu a destilačního zbytku, (f) extrahování tohoto destilačního zbytku organickým rozpouštědlem v přítomnosti vody za vzniku (i) extraktu obsahuj ícího kaprolaktam rozpuštěný v organickém rozpouštědle, a (ii) vodného odpadního proudu, a (g) recyklování tohoto extraktu do stupně (a) nebo (b).

Podle předmětného vynálezu bylo zjištěno, že při provádění tohoto postupu podle vynálezu se ztrátu kaprolaktamu sníží. Předmětný vynález tedy umožňuje provedení procesu, který umožňuje zpracovat roztoky obsahuj ící kaprolaktam rozpuštěný v organickém rozpouštědle takovým způsobem, při kterém je možno tento kaprolaktam efektivně regenerovat z tohoto roztoku. Postupem podle předmětného vynálezu je možno kaprolaktam regenerovat z těchto roztoků v dostatečné čistotě a bez významných ztrát kaprolaktamu za použití minimálního množství energie a zařízení.

φ φ

V této souvislosti je třeba poznamenat, že mezi výše definovanými stupni (a) až (f) je možno zařadit další výrobní stupně.

I když koncentrace kaprolaktamu v těchto roztocích obsahuj ících kaprolaktam rozpuštěný v organickém rozpouštědle není rozhodující, je možno uvést, že obecně tento roztok obsahuje 15% až 35% hmotnostních kaprolaktamu (relativně vztaženo na celý roztok). Obvykle tento roztok obsahuje 22% až 28% hmotnostních kaprolaktamu.

Organickým rozpouštědlem, ve kterém se rozpouští kaprolaktam je obvykle aromatický uhlovodík, halogenovaný uhlovodík a/nebo alifatický nebo cykloalifatický alkohol obsahující 4 až 10 atomů uhlíku. Jako příklad tohoto organického rozpouštědla je možno uvést benzen, toluen, chloroform, trichlorethan a 4-methyl-2-pentanol. Ve výhodném provedení se používá benzen.

Ve stupni (a) postupu podle předmětného vynálezu se roztok obsahující kaprolaktam rozpuštěný v organickém rozpouštědle promyje vodou nebo vodným alkalickým roztokem.

V případě, kdy se použije vodný alkalický promývací roztok, potom se ve výhodném provedení podle předmětného vynálezu použije jako alkalického roztoku roztoku obsahujícího hydroxid alkalického kovu a/nebo uhličitan alkalického kovu ve vodě, ve výhodném provedení hydroxid sodný nebo hydroxid draselný o koncentraci pohybující se v rozmezí od 0,5% do 2% hmotnostních. Každý odborník pracující v daném oboru je schopen určit podíl vody nebo alkalického roztoku, kterým je třeba promýt původní roztok. Platí obecné pravidlo, že toto množství se pohybuje tttt

• · · c * · · ·

9 * « • · · · · · v rozmezí od 0,1% do 5% hmotnostních, vztaženo na roztok kaprolaktamu rozpuštěný v organickém rozpouštědle.

Zpracování vodou nebo vodným alkalickým promývacím roztokem se ve výhodném provedení podle vynálezu provádí v pulzní náplňové promývací koloně, přičemž se roztok (obsahující kaprolaktam rozpuštěný v organickém rozpouštědle) čistí zavedením do spodní části této kolony a voda nebo vodný alkalický roztok se zavádí na horním konci této kolony. Promývání (alkalickým) vodným roztokem se získá promytý roztok obsahuj ící organické rozpouštědlo a kaprolaktam a promývací zbytek. Obvykle tento promývací zbytek obsahuje vodu a kaprolaktam. Promytý roztok se v následující fázi převede do stupně (b) podle vynálezu.

Ve stupni (b) postupu podle vynálezu se organické rozpouštědlo odpaří od zbývajícího promytého roztoku. Pro tyto účely je možno použít jakoukoliv vhodnou nádobu, například kolonu. Ve výhodném provedení podle vynálezu se odpařování provádí v přítomnosti vody. Podle ještě výhodnějšího provedení se odpařování provádí jako azeotropická destilace, přičemž v tomto případě se organické rozpouštědlo odpaří jako azeotropická směs. Výsledkem tohoto odpařování je kaprolaktamový produkt. Obvykle je tímto kaprolaktamovým produktem vodná kaprolaktamová směs. Obsah kaprolaktamu v této směsi je obvykle v rozmezí od 85% do 99,9% hmotnostních, vztaženo na celý proud.

Tento kaprolaktamový produkt získaný ve stupni (b) postupu podle předmětného vynálezu se případně, ovšem výhodně, hydrogenuje v přítomnosti hydrogenačního katalyzátoru, kterým je běžně známý katalyzátor podle dosavadního stavu techniky. Tato hydrogenace se ve výhodném ·· k a • * • «' · · · · ♦ · · provedení provádí například postupem popsaným v dokumentu EP-A-635487.

Z tohoto případně hydrogenovaného kaprolaktamového produktu se případně odpaří voda. Ve výhodném provedení podle vynálezu se aplikuje odpaření vody z tohoto případně hydrogenovaného kaprolaktamového produktu. Po hydrogenací a/nebo odpaření vody se tento kaprolaktamový produkt podrobí destilaci za účelem regenerování kaprolaktamového produktu a destilačního zbytku. Ve výhodném provedení se tato destilace provádí při sníženém tlaku. Výhodně se tato destilace provádí při tlaku menším než 50 kPa, podle ještě výhodnějšího provedení při tlaku menším než 20 kPa, ve zvláště výhodném provedení při tlaku menším než 10 kPa. Výhodně se teplota pohybuje v rozmezí od 100 do 200 °C, podle ještě výhodnějšího provedení v rozmezí od 110 do 180 °C. Tyto teplota se vztahují na teploty v dolní části deštílační kolony, ve které se provádí destilace. Při obvykle prováděném postupu tato destilace zahrnuje oddělení nízkovroucích organických znečišťujících látek (které mají nižší teplotu varu než kaprolaktam) z kaprolaktamového produktu a/nebo oddělení organických výševroucích znečištujících látek (které mají vyšší teplotu varu než kaprolaktam) z kaprolaktamového produktu. Při obvykle prováděném postupu tato destilace zahrnuje první stupeň, neboli oddělování nízkovroucích znečišťujících látek z kaprolaktamového produktu odváděných jako horní produkt, přičemž zůstává kaprolaktamový produkt obsahuj ící vysokovroucí znečišťující látka jako spodní produkt, a druhý stupeň, neboli oddělování vyčištěného kaprolaktamu odváděného jako horní produkt, zatímco zůstává spodní produkt jako destilační zbytek obsahující kaprolaktam a vysokovroucí nečistoty.

• 9

• · · · · • · * · · • · 9 · 9 · » • · 9 · • «

9

9 • ·· ·

Tento destilační zbytek se extrahuje ve stupni (f) postupu podle předmětného vynálezu organickým rozpouštědlem v přítomnosti vody, přičemž se získá (i) extrakt obsahující kaprolaktam rozpuštěný v organickém rozpouštědle, a (ii) vodný proud odváděný do odpadu obsahující nečistoty. I když koncentrace kaprolaktamu a nečistot není důležitá, obvykle obsahuje tento destilační zbytek asi 80% až asi 99,5% hmotnostních kaprolaktamu a 0,5% až 20% hmotnostních nečistot. Koncentrace nečistot se obvykle pohybuje v rozmezí od 1% do 5% hmotnostních (vztaženo na množství kaprolaktamu).

Tato extrakce ve stupni (f) se obvykle provádí při mírné teplotě, obyčejně při teplotě pohybující se v rozmezí od 20 do 60 °C. Podle předmětného vynálezu bylo zjištěno, že při použití extrakce místo destilace pro jemné čištění za vakua při teplotě, která je relativně vysoká, zpravidla se je vyšší než 100 °C, se zcela neočekávatelně umožňuje dobré regenerace kaprolaktamu s na jednoduchém použitém zařízení. Další výhoda extrakce oproti destilaci spočívá v tom, že se zabrání tvorbě vedlejších produktů a ztrátám kaprolaktamu, ke kterým dochází za podmínek destilace zbytku. Výsledkem je zlepšení kvality kaprolaktamu, přičemž se navíc dosáhne zvýšení výtěžku kaprolaktamu.

Tlak není při provádění extrakce ve stupni (f) postupu podle vynálezu důležitý, přičemž se může pohybovat v rozmezí od 0,1 do 1 MPa.

Extrakce ve stupni (f) postupu podle předmětného vynálezu se provádí za použití organického rozpouštědla v přítomnosti vody. Pokud se týče organických rozpouštědel je • · · · · · možno použít aromatických uhlovodíků, halogenovaných uhlovodíků a/nebo alifatických nebo cykloalifatických alkoholů obsahujících 4 až 10 atomů uhlíku. Jako příklad těchto rozpouštědel je možno uvést benzen, toluen, chloroform, trichlorethan a 4-methyl-2-pentanol. Ve výhodném provedení podle vynálezu se používá benzen. Ve výhodném provedení podle vynálezu je organické rozpouštědlo v původním roztoku a organické rozpouštědlo použité pro extrakci stejné. Každý odborník pracující v daném oboru bude schopen snadno určit optimální množství organického rozpouštědla a vody. Podle předmětného vynálezu bylo zjištěno, že provedením extrakce v přítomnosti alkalické látky se účinnost této extrakce ještě dále zvýší. Například jestliže se extrakce provádí v přítomnosti alkalické látky, potom je možno použít malého extrakčního zařízení a/nebo je možno snížit obsah znečišťujících látek v extraktu. Podle předmětného vynálezu je výhodné aby množství použité alkalické látky nebylo příliš vysoké, neboť bylo zjištěno, že tato přítomnosti alkalické látky může způsobit rozklad kaprolaktamu. Opět je možno uvést, že každý odborník pracující v daném oboru bude schopen určit optimální množství této alkalické látky. Ve výhodném provedení podle vynálezu se extrakční stupeň (f) provádí v přítomnosti 0,001% až 5% hmotnostních alkalické látky, podle ještě výhodnějšího provedení v přítomnosti 0,001% až 2% hmotnostních (vztaženo na původní roztok obsahuj ící kaprolaktam rozpuštěný v organickém rozpouštědle). Ve výhodném provedení se jako alkalické látky používá hydroxid sodný nebo draselný.

Při extrakci ve stupni (f) postupu podle vynálezu vznikne extrakt obsahující kaprolaktam rozpuštěný v organickém rozpouštědle a vodný proud do odpadu hlavní ·

• 9 * « ·· 9' • 9 » ·· 9 · • · 9 ·

9 9

• · obsahující znečišťující látky a pouze velmi malé množství kaprolaktamu. Tento vodný vypouštěný proud do odpadu může být například podroben biologickému čištění.

Tuto extrakci ve stupni (f) je možno provést v obvyklých kontaktních zařízeních, ve kterých se provádí kontaktování voda/voda, například míchací/usazovací zařízení, pulzní náplňová kolony nebo kolony s rotačními disky. Tato extrakce se ve výhodném provedení provádí v protiproudně pracující vertikálně umístěné nádobě, do které se zavádí z horního konce destilační zbytek, který je určen k extrakci, a do spodní části se přivádí organické rozpouštědlo a případně voda. V tomto případě se z horního konce získává extrakt a vodný roztok odváděný do odpadu se získává ze spodní části kolony.

Při provádění postupu podle vynálezu se tento extrakt recykluje do stupně (a) nebo (b). Ve výhodném provedení tohoto postupu podle vynálezu se tento extrakt recykluje do stupně (a), neboť toto opatření zlepšuje proces čištění.

Ve výhodném provedení podle předmětného vynálezu se ve stupni (f) tohoto postupu společně extrahují promývací zbytek a destilační zbytek. Podle vynálezu bylo zjištěno, že toto provedení postupu podle vynálezu ještě dále snižuje ztráty kaprolaktamu. Výhodně se tento promývací zbytek a destilační zbytek nejprve smísí a takto získaná směs se extrahuje. Toto provedení postupu podle vynálezu je výhodné proto, že není zapotřebí dvou oddělených dodatečných zpracovávacích stupňů, takže je možno značně snížit náklady na zařízení a rovněž je tento proces méně náchylný na poruchy.

»9 ·

• · · · • · 9 · • 9 99 < 9 9 9 « ·9 9 ·· 99 »9 9 • * · ·

Podle ještě výhodnějšího provedení postupu podle předmětného vynálezu se ve stupni (f) tohoto postupu společně extrahuje spojený podíl promývacího zbytku a destilačního zbytku, přičemž takto získaný extrakt se recykluje do stupně (a). Podle vynálezu bylo zcela neočekávatelně zjištěno, že toto provedení podle vynálezu umožňuje získat extrakt, který je možno zavést do promývací kolony pro promývání vodou nebo alkalickou látkou aniž by nastaly ztráty nebo podstatné ztráty kvality konečného získaného kaprolaktamu. Tato skutečnosti je zejména překvapující z toho důvodu, že extrakce ve stupni (f) se provádí se stejným rozpouštědlem jako při promývání ve stupni (a). To znamená, že znečišťující látky, které vstupuj í do roztoku obsahuj ícího kaprolaktam a organické rozpouštědlo během promývání (promývací roztok) nevstupují do roztoku obsahuj ícího kaprolaktam rozpuštěný v organickém rozpouštědle (extrakt) během provádění extrakce, i když podmínky v promývacím a extrakčním zařízení (koncentrace a rozpouštědlo) jsou srovnatelné. Akumulace nečistot, při které by mohlo dojít při pěnění během promývacího stupně, skutečně nebyla pozorována.

Postup podle předmětného vynálezu je zejména vhodný k provádění v kombinace se známým postupem přípravy cyklohexanonoximu, při kterém se netvoří žádné nečistoty nebo jejich podíl je relativně malý a/nebo všeobecně pro takové případy, ve kterých byla uskutečněna taková speciální opatření, aby bylo dosaženo malého obsahu nečistot v roztocích, které mají být čištěny. Postup podle předmětného vynálezu je tedy možno výhodně použít v kombinaci s postupem přípravy cyklohexanonoximu HPO procesem (viz. Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, 1986, Vol A5, str. 35) .

• ·· 4

4 4 ♦ 4 «· • 4 4 4 ► 4 4 4 » 4 4 4 » ·4 4 » 4 4

Popis přiloženého obrázku

Postup podle předmětného vynálezu bude v dalším objasněn pomocí schematického znázornění na přiloženém obrázku a na konkrétním příkladu, které jsou ovšem pouze ilustrativní a nijak neomezují rozsah předmětného vynálezu.

Při provádění postupu na tomto obrázku se roztok obsahující kaprolaktam rozpuštěný v benzenu, přičemž obsah kaprolaktamu je 15% až 30% hmotnostních, zavádí prostřednictvím vedení 1 do spodní části promývací kolony

2, ve které probíhá promývání alkalickou látkou, přičemž tato kolona může být například konstruována jako pulzní kolona. Do horní části této promývací kolony 2 k promývání alkalickou látkou se přivádí vodný roztok alkalické látky o koncentraci 0,5% až 2,0% hmotnostní prostřednictvím vedení

3, přičemž tento roztok pokud se týče hmotnosti odpovídá 0,1% až 5% hmotnostním uvedeného benzenového nástřiku. Potrubím 4 se odvádí promytý roztok obsahuj ící kaprolaktam a benzen do odpařovacího zařízení 5 k odpařování benzenu. Odpařování benzenu se provádí pomocí azeotropické destilace s vodou, která je přiváděna prostřednictvím vedení 6.

Benzen se odvádí z tohoto odpařováku vedením 7. Kaprolaktam převedený do vody, tak zvaný kaprolaktamový produkt, o koncentraci kaprolaktamu přibližně v rozmezí od 93% do 99% hmotnostních se v případě potřeby vede prostřednictvím vedení 8. do hydrogenační kolony 9, do které se přivádí vodík vedením 10. Provedení hydrogenace není nutné. Po případném provedení této hydrogenace se tento (případně hydrogenovaný) kaprolaktamový produkt odvádí prostřednictvím vedení 11 do odpařováku 12 k odpařování vody, kde je tento produkt odvodněn. Odpařená voda se odvádí vedením 13 • AA ·

A A

A A A

A «

A * • A AA • A A A • aaa • AAA • A A A

zatímco laktamový produkt, nyní podroben odpařování na koncentraci kaprolaktamu asi 99,5% hmotnostního, se vede vedením 14 do zařízení 15 k provedení frakční vakuové destilace. Vyčištěný kaprolaktam se odvádí prostřednictvím vedení 16 do zásobníku. Z tohoto destilačního zařízení 15 se odvádí vedením 17 destilační zbytek, který se vede do extrakční kolony 18, do které se rovněž zavádí promývací zbytek z promývací kolony 2 k promývání alkalickou látkou prostřednictvím vedení 19. Tyto dva provozní proudy se potom podrobí v této extrakční koloně 18 extrakci benzenem. Benzen se přivádí do této kolony vedením 20. Kaprolaktam extrahovaný z těchto dvou provozních proudu benzenem, tak zvaný extrakt, se vrací prostřednictvím vedení 21 jako benzenový proud obsahující přibližně 10% až 25% hmotnostních kaprolaktamu do nástřikového vedení 1 a potom do spodní části promývací kolony 2 pro alkalické promývání. Odpadní proud obsahující velké množství nečistot a stále ještě velmi malé množství kaprolaktamu se potom podrobí například biologickému čištění, přičemž se tento tento proud odvádí vedením 22. V případech, kdy je to výhodné je možno vodu odváděnou vedením 13 zavádět do extrakce. Nízkovroucí nečistoty pocházejícího z destilačního zařízení 15 se odvádí prostřednictvím vedení 23. Při praktickém provádění tohoto postupu destilační zařízení označené vztahovou značkou 15 mnohdy sestává ze dvou nebo tří kolon.

Příklady provedení vynálezu

V následujících příkladech je blíže objasněn postup podle předmětného vynálezu, přičemž tyto příklady jsou pouze ilustrativní a nijak neomezují jeho rozsah.

Ve všech příkladech jsou jednotlivé specifikace • ·· tt tt tt tt « »

• · • ·

• tttt • ·

• tttt · • tt tttt stanoveny za použiti následujících ISO standardů:

PAN : ISO DIS 8660 - Plastické látky - Stanovení manganistanového indexu kaprolaktamu - Sepktrometrická metoda, revize prvního vydání (ISO 8660: 1988);

Volba začátek na 2000-04-20, volba konec na 2000-09-20.

E290 : ISO 7059 - Kaprolaktam pro průmyslové použití Stanovení absorbance při vlnové délce 290 nm.

První edice - 1982-12-01 (Ref. No. ISO 7059-1982 (E),

Těkavé báze (VB) ISO 8112 - Kaprolaktam pro průmyslové použití - Stanovení zabarvení 50% vodného kaprolaktamového roztoku, vyjádřeno v Hazenových jednotkách (platina/kobaltová škála) - Spektrometrická metoda.

První edice - 1984-11-15 (Ref. No. ISO 8112-1984 (E).

Příklad 1

Podle tohoto postupu byl surový kaprolaktam, získaný po Beckmannově přesmyku, po neutralizaci extrahován benzenem, což bylo provedeno běžným způsobem podle dosavadního stavu techniky, přičemž byl připraven roztok obsahuj ící 20% hmotnostních kaprolaktamu rozpuštěného v benzenu. Z tohoto roztoku, tak zvaného benzenového kaprolaktamu, byla část 310 litru/hodinu zaváděna do spodní části pulzní promývací kolony. Tato promývací kolona měla průměr 10 centimetrů, výšku 5 metrů a byla naplněna výplňovými kroužky o rozměru 2,5 centimetru. Do horní části této promývací kolony bylo zaváděno 3,4 litru/hodinu vody obsahující 1% hmotnostní hydroxidu sodného. Teplota v této promývací koloně byla 40 °C. Na horním konci této promývací kolony byl odváděn promytý benzenový kaprolaktam, zatímco směs vody a kaprolaktamu obsahující 46% hmotnostních kaprolaktamu a 0,06% hmotnostních hydroxidu sodného byla odváděna ode dna promývací kolony jako promývací zbytek.

*··· ♦

• · · • · · · · * · • ♦ · • · ·· ·· • · · ·

• · *· ·»

Výše uvedený promytý benzenový kaprolaktam byl vyčištěn od benzenu pomocí azeotropické destilace prováděné za současného přidání vody a potom byl hydrogenován.

Provozní proud odváděný z hydrogenace, stále ještě obsahující vodu, byl potom v dalším postupu jako hlavní proud zbaven ve značné míře vody a potom byl přiveden do kontinuálně pracující koncové destilační kolony, ve které se provedla destilace při tlaku pohybujícím se v rozmezí od 1 do 1,5 kPa, a ve které byla umístěna strukturovaná náplň do výšky 1 metru. Rozdělení jednotlivých proudů bylo provedeno takovým způsobem, že 10% hmotnostních nástřiku opouštělo tuto kolonu jako proud ode dna jako destilační zbytek. Vyčištěný kaprolaktam opouštějící tuto destilační kolonu, zde označovaný jako konečný kaprolaktamový produkt, měl následující vlastnosti:

PAN = 2,2; E290 = 0,06; zabarvení = 1.

Promývací zbytek a destilační zbytek o stejném hmotnostním množství byly spojeny za vzniku vodné kaprolaktamové směsi obsahující 72,1% hmotnostních kaprolaktamu, vodu a stále ještě 2,2% hmotnostního nečistot, jako je například aminokapronová kyselina, karboxylové kyseliny a sulfonové kyseliny. Tato směs, zde označovaná jako finální zbytek, byla potom podrobena dalšímu zpracování za účelem regenerování kaprolaktamu obsaženého v tomto zbytku.

Z tohoto finálního zbytku byl podíl 40 litrů/hodinu odveden do horní části pulzní extrakční kolony o výšce 5 metrů a o průměru 10 centimetrů, ve které byla uspořádána výplň z výplňových kroužků o rozměru 2,5 centimetru. Do spodní části byl přiváděn benzen v množství 140 • 99

9 9

99

9 9

9 9

- 15 99 99

9 9 » · 9 9 ► 9 999

9

99 *· 9999 • 9 φ • · · • · 9

9 9 9

9 «· litrů/hodinu. Teplota extrakce byla 40 °C.

Benzen/kaprolaktamový proud opouštějící horní část této kolony obsahoval 19,1% hmotnostního kaprolaktamu. Tento provozní proud byl potom použit jako přibližně náhrada 15% hmotnostních benzenového kaprolaktamu zaváděného do promývací kolony k promývání alkalickou látkou a potom byl veden všemi předchozími popsanými operacemi. Vyčištěný kaprolaktam opouštějící destilační kolonu, neboli konečný kaprolaktamový produkt, měl následující vlastnosti:

PAN = 2,2; E290 = 0,06; zabarvení = 1.

Porovnávací příklad A

Podle tohoto postupu byl místo regenerace kaprolaktamu z finálního zbytku za použití extrakce, jak to bylo uvedeno v příkladu 1, tento finální zbytek podle tohoto postupu zpracován za použiti destilační metody. Při vsázkové destilaci byla nejdříve odstraněna voda, přičemž tlak byl byl konstantně snižován takovým způsobem, aby teplota u dna nepřevýšila 130 °C. Při tlaku 1,5 kPa, kdy teplota u dna hrozila překročení 130 °C byla tato vsázková destilace zastavena, výsledný kaprolaktam byl nyní ochlazen na teplotu 80 °C a zaveden do kontinuálně pracující destilační kolony opatřené do výšky 1 metru výplní. Tato kolona pracovala při tlaku 1,5 kPa. K přívodu tepla bylo použito filmové odparky. Teplota u dna byla 130 °C. Při provádění tohoto postupu bylo zjištěno, že vzhledem ke zvýšení viskozity, což je výsledek toho, že přívod tepla do hmoty byl nedostatečný, bylo oddestilované množství maximálně 66% hmotnostních nástřiku. Ve vedení ve velkoprovozním zařízení bylo 15 dílů hmotnostních tohoto kaprolaktamového destilátu smícháno s 85 díly hmotnostními vyčištěného kaprolaktamu z hlavního proudu, což bylo provedené stejným způsobem jako je uvedeno • ·· · v příkladu 1. Finální kaprolaktamový produkt měl potom následující vlastnosti:

PAN = 5; E290 = 0,25; zabarvení = 2.

Porovnáním vlastností finálních kaprolaktamových produktů z příkladu 1 a z porovnávacího příkladu A je zřejmé, že finální kaprolaktamový produkt získaný postupem podle předmětného vynálezu vykazuje vlastnosti, které jsou významně lepší než vlastnosti dosažené podle porovnávacího příkladu A.

Claims (9)

1. Způsob regenerace kaprolaktamu z roztoku obsahuj ícího kaprolaktam rozpuštěný v organickém rozpouštědle, vyznačující se tím, že tento postup zahrnuje následující stupně:

(a) promytí roztoku vodou nebo vodným alkalickým roztokem, jehož výsledkem je promytý roztok obsahující kaprolaktam a organické rozpouštědlo a promývací zbytek, (b) odpaření organického rozpouštědla z promytého roztoku, přičemž se získá kaprolaktamový produkt, (c) případně hydrogenace tohoto kaprolaktamového produktu, (d) případně odpaření vody z tohoto kaprolaktamového produktu, (e) destilování tohoto kaprolaktamového produktu k regenerování kaprolaktamu a destilačního zbytku, (f) extrahování tohoto destilačního zbytku organickým rozpouštědlem v přítomnosti vody za vzniku (i) extraktu obsahuj ícího kaprolaktam rozpuštěný v organickém rozpouštědle, a (ii) vodného odpadního proudu, a (g) recyklování tohoto extraktu do stupně (a) nebo (b).

2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že extrakce se provádí v přítomnosti alkalické látky.

3. Způsob podle některého z nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že extrakt se recykluje do stupně (a).

4. Způsob podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že ve stupni (f) se společně extrahují destilační • · · · ► · · « ·· ··*· » · · , » · · <

• · ·* nároků 1 až 4, vyznačující pro kaprolaktam je stejné zbytek a promývací zbytek.

5. Způsob podle některého z se tím, že organické rozpouštědlo jako organické rozpouštědlo k extrakci zbytku(ů).

6. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že organickým rozpouštědlem je benzen.

7. Způsob podle některého z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že se promývání provádí v pulzní náplňové promývací koloně.

8. Způsob podle některého z nároků 1 až 7, vyznačuj ící se tím, že ve stupni (b) se organické rozpouštědlo odpaří jako azeotropická směs.

9. Způsob podle některého z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že kaprolaktam byl získán Beckmannovým přesmykem cyklohexanonoximu.