DE2135085B2

DE2135085B2 - Verfahren zur wiedergewinnung von caprolactam aus einem gemisch, das caprolactam und dessen oligomere enthaelt

Info

Publication number: DE2135085B2
Application number: DE19712135085
Authority: DE
Inventors: Lothar Dipl.-Ing. 6700 Ludwigshafen; Kahr Kurt Dr. 6730 Neustadt; Rapp Günther Dr. 6700 Ludwigshafen; Waschka Otto Dr. 6800 Mannheim Becker
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1971-07-14
Filing date: 1971-07-14
Publication date: 1976-07-22
Also published as: US3855080A; DE2135085C3; GB1388166A; ES404834A1; BE786176A; NL7209438A; DE2135085A1; IT961380B

Description

Die Erfindung betrifft die Wiedergewinnung von Caprolactam aus Caprolactam-Oligomer-Gemischen durch destillative Trennung.

Es ist aus der DL-Patentschrift 59 094 bekannt, Capro- ao lactam aus Extraktionswässern von Polycaprolactam wiederzugewinnen, indem man die Extraktionswässer eindampft und aus dem verbleibendem Sumpf durch Destillation bei herabgesetzten Siedetemperaturen im Vakuum das Caprolactam von seinen Oligomeren as abtrennt. Hier ist von Nachteil, daß bei den bei Vakuumdestillation angewendeten herabgesetzten Temperaturen die im Rückstand verbleibenden Oligomeren, beispielsweise bei Temperatur- oder Druckschwankungen, oft plötzlich unter Kristallisation ersatrren, nicht gleichmäßig aus dem Destillationsraum entfernt werden können und die Abläufe verstopfen, sobald ein bestimmter Lactamgehalt unterschritten wird. Will man dies vermeiden, so muß man größere Verluste an Monomeren in Kauf nehmen, um die Fließfähigkeit aufrecht zu erhalten. Die Abscheidung erfolgt durch Verdünnen mit Wasser und läßt einen oligomeren Schlamm entstehen, der zu einer erheblichen Abwasserverschmutzung beiträgt.

Es wurde nun gefunden, daß man eine gleichmäßige, nicht durch Kristallisation der Oligomeren gestörte vollständige Trennung von Caprolactam von seinen Oligomeren erzielt und die Nachteile der bekannten Arbeitsweise bei der Wiedergewinnung von Caprolactam aus einem Gemisch, das Caprolactam und dessen Oligomere enthält, vermeidet, wenn man die Destillation des Caprolactams bei Temperaturen von 250 bis 350 C, insbesondere von 275 bis 310 C, bei normalem oder wenig erhöhtem Druck in einem Dünnschichtverdampfer ausführt.

Wajch- und Extraktionswässer, mit denen Polycaprolactam von nicht umgesetztem oder durch Gleichgewichtseinteiiung gebildetem Caprolactam befreit wird, enthalten im allgemeinen 3 bis 15% an monomerem Caprolactam und dessen Oligomeren, insbesondere des Dimeren, Trimeren, Tetrameren und der Pleionomeren. Die Abtrennung des Caprolactams und seiner Oligomeren vom Wasser kann beispielsweise durch einfaches Eindampfen oder durch Extraktion mit organischen Lösungsmitteln, wie Benzol, Chloroform und Methylenchlorid erfolgen, gegebenenfalls nach einer Vorreinigung, z. B. mittels Ionenaustauscher. Die so gewonnenen Gemische enthalten im allgemeinen

5°

	Anteile in	Schmelzpunkt
	Gewichts	der reinen
	prozent	Verbindung
Monomeres	76	69,2
Dimeres	12,5	342
Trimeres und	4,9	215
Tetrameres		228
Pentameres	3,6	254
Hexameres und höhere
Oligomere	3,9	238

Der Erstarrungspunkt für Oligomeren-Gemische, die praktisch frei von Monomeren sind, liegt bei etwa 260 bis 280^c C.

Mit Vorteil wird die erfindungsgemäße Trennung des Caprolactams und seiner Oligomeren kontinuierlich durchgeführt, wobei auch gegebenenfalls eine vorangehende Aufbereitung von Wasch- oder Extraktionswässern von Polycaprolactam durch Eindampfen oder Extraktion mit organischen Lösungsmitteln kontinuierlich erfolgen kann.

Es war überraschend, daß bei den hohen Temperaturen, bei denen gemäß der Erfindung gearbeitet wird, eine wirksame Abtrennung des Caprolactams erfolgt, ohne daß dieses eine thermische Schädigung, wie Verfärbung, erleidet. Die Qualität des destillierten Caprolactams ist ausreichend gut, so daß es sich mühelos zu reinem Caprolactam, etwa durch Extraktion, Destillation oder Kristallisation, aufarbeiten läßt und wieder zur Herstellung von Polycaprolactam verwendet werden kann. Der Gehalt des Destillationsrückstandes an Caprolactam ist vernachlässigbar gering.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren fällt der Rückstand als Schmelze der lactamfreien Oligomeren in dem oben angegebenen Verhältnis an, der als solcher direkt in eine Verbrennungsanlage oder zur Verfestigung und Deponie abgeführt werden kann. Die Rückstände können auch z. B. durch Hydrolyse aufgearbeitet werden. Somit leistet das erfindungsgemäße Verfahren einen Beitrag zur Lösung des Abwasserproblems bei der Caprolactamverarbeitung.

Beispiel

Ein entwässertes Caprolactam-Oligomeren-Gemisch der Zusammensetzung 76,15 Gewichtsprozent Caprolactam und 23,85 Gewichtsprozent Oligomere wird als Schmelze mittels Dampf von 18 atü auf 180 bis 190 C erhitzt. Diese Schmelze wird kontinuierlich in einer Menge von 8,15 kg/h in einen Dünnschichtverdämpfer gepumpt, und bei Normaldruck wird Caprolactam abdestilliert. Die Temperaturen betragen im Verdampferboden 305' C und im Verdampferkopf 250⁰C. Es destillieren kontinuierlich 6,2 kg/h Caprolactam über, während 1,95 kg/h ständig als Sumpf abgezogen werden. Die Temperatur der Schmelze der Oligomeren des Sumpfablaufs beträgt 260 bis 275° C. Das Destillat enthält etwa 0,5 Gewichtsprozent Oligomere. Im Sumpf ist praktisch kein Caprolactam mehr nachzuweisen.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Wiedergewinnung von Caprolactam aus einem Gemisch, das Caprolactam und dessen Oligomere enthält, durch destillative Trennung des Gemisches, dadurch gekennzeichnet, daß m^n die Destillation des Caproiactams bei Temperaturen von 250 bis 350" C und normalem oder wenig erhöhtem Druck in einem Dünnschichtverdampfer ausführt.

70 bis 85 Gewichtsprozent Caprolactam und 15 bis 30 Gewichtsprozent seiner Oligomeren. Eine typische Zusammensetzung eines solchen Gemisches ist. z. B. nach H. Zahn, Makr. Ch. 43 (1961) S. 220: