ES2240488T3 - Procedimiento para la separacion de amoniaco. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para la separación de amoníaco (I) a partir de mezclas (II) que contienen amoníaco (I) y una amida (IV), elegida del grupo formado por las lactamas (IVa), los oligómeros (IVb) y los polímeros (IVc) con grupos amida en la cadena principal, habiéndose obtenido las amidas (IV) mediante reacción de eductos (III) elegidos del grupo formado por nitrilos (IIIa), aminas (IIIb), aminonitrilos (IIIc) y aminoamidas (IIId) con agua, caracterizado porque a) se hace reaccionar el educto (III) con agua en fase líquida, en presencia de un diluyente (V) orgánico, líquido, para dar una mezcla (II), que contiene amida (IV) y amoníaco (I), presentando el diluyente (V) con el agua una falta de miscibilidad bajo determinadas condiciones cuantitativas, de presión y de temperatura, b) la mezcla (II) se lleva a condiciones cuantitativas, de presión y de temperatura, bajo las cuales se presenten en estado líquido el diluyente (V) y el agua y éstos presenten una falta de miscibilidad, obteniéndose un sistema bifásico constituido por una fase (VII), que presenta una mayor proporción en diluyente (V) que en agua, y una fase (VIII), que presenta una proporción mayor en agua que en diluyente (V), c) se separa la fase (VII) de la fase (VIII), d) el amoníaco, presente en la fase (VII), se separa total o parcialmente mediante extracción (a) con una mezcla (IX), que contiene agua, obteniéndose una mezcla (X) acuosa que contiene el amoníaco separado y una mezcla (XI), que contiene una cantidad de amoníaco menor que la fase (VII) y e) se separan de la mezcla (XI) el diluyente (V), en caso dado el amoníaco residual y, en caso dado, productos secundarios elegidos del grupo constituido por productos de bajo punto de ebullición, productos de elevado punto de ebullición y compuestos (III) no convertidos, obteniéndose la amida (IV).

Description

Procedimiento para la separación de amoníaco.

La presente invención se refiere a un procedimiento para la separación de amoníaco (I) a partir de mezclas (II), que pueden obtenerse mediante reacción de eductos (III) elegidos entre el grupo formado por nitrilos (IIIa), aminas (IIIb), aminonitrilos (IIIc) y aminoamidas (IIId) y amidas (IV), caracterizado porque

a)

se hace reaccionar el educto (III) con agua en una fase líquida en presencia de un diluyente líquido orgánico (V) para dar una mezcla (II) que contiene amida (IV), presentando el diluyente (V) con el agua una falta de miscibilidad bajo determinadas condiciones cuantitativas, de presión y de temperatura,

b)

se lleva la mezcla (II) a condiciones cuantitativas, de presión y de temperatura, bajo las cuales se presenten en estado líquido el diluyente (V) y el agua y éstos presenten una falta de miscibilidad, obteniéndose un sistema bifásico constituido por una fase (VII), que presenta una proporción en diluyente (V) mayor que en agua, y una fase (VIII), que presenta una proporción en agua mayor que en diluyente (V),

c)

la fase (VII) se separa de la fase (VIII),

d)

el amoníaco, presente en la fase (VII) se separa total o parcialmente mediante extracción (a) con una mezcla (IX) que contiene agua obteniéndose una mezcla acuosa (X) que contiene el amoníaco separado, y una mezcla (XI), que contiene menos amoníaco que la fase (VII) y

e)

se separa de la mezcla (XI) el diluyente (V), en caso dado el amoníaco residual y, en caso dado, los productos secundarios elegidos del grupo formado por los productos de bajo punto de ebullición, los productos de elevado punto de ebullición y los compuestos (III) que no ha reaccionado, obteniéndose la amida (IV).

Se conocen, de manera general, procedimientos para la obtención de amidas, tales como lactamas cíclicas, mediante reacción de derivados de ácidos omega-aminocarboxílicos, por ejemplo la obtención de la caprolactama a partir del nitrilo del ácido 6-aminocarboxílico, con agua en presencia de un catalizador heterogéneo y de un diluyente líquido orgánico en la fase líquida.

De este modo se conoce por las publicaciones WO 95/14665 y WO 95/14664 hacer reaccionar el 6-aminocapronitrilo en fase líquida con agua en presencia de catalizadores heterogéneos y de un disolvente para dar caprolactama y amoníaco. El rendimiento máximo en caprolactama (86 hasta 94%) se consigue con dióxido de titanio como catalizador y etanol como disolvente. Los rendimientos en caprolactama se determinaron en este caso únicamente mediante cromatografía gaseosa; la elaboración de las descargas del reactor para dar caprolactama en bruto y/o caprolactama pura no ha sido descrita.

La publicación WO 97/23454 describe en el ejemplo 1c) la reacción del 6-aminocapronitrilo con agua en presencia de dióxido de titanio y de etanol. A partir de la descarga de la reacción se obtuvo caprolactama con un rendimiento del 80% mediante destilación fraccionada.

El inconveniente de la reacción citada del 6-aminocapronitrilo para dar caprolactama en presencia de etanol consiste en el elevado consumo energético en lo que se refiere a la separación del amoníaco a partir de las soluciones diluidas.

La tarea de la presente invención consistía, por lo tanto, en poner a disposición un procedimiento que posibilitase la separación de amoníaco a partir de mezclas (II), que pueden ser obtenidas mediante reacción de eductos (III) para dar amidas (IV), de una manera técnicamente sencilla y económica y que, además, se minimizase el coste energético durante la elaboración.

Por lo tanto, se encontró el procedimiento definido al principio.

Los eductos (III) son elegidos, según la invención, del grupo constituido por nitrilos (IIIa), aminas (IIIb), aminonitrilos (IIIc) y aminoamidas (IIId).

Ventajosamente entran en consideración a modo de nitrilo (IIIa), compuestos orgánicos con uno o varios, tal como dos, tres o cuatro, preferentemente dos, grupos nitrilo, es decir preferentemente dinitrilos, o mezclas de tales compuestos.

Como dinitrilos pueden emplearse en principio individualmente o en mezcla todos los dinitrilos. Entre estos son preferentes los alfa,omega-dinitrilos, siendo preferentes a su vez, entre estos últimos, especialmente los alfa,omega-alquilendinitrilos con 3 hasta 14 átomos de carbono, de una manera aún más preferente con 3 hasta 12 átomos de carbono en el resto alquilo, o un dinitrilo aromático con 8 hasta 12 átomos de carbono tal como el ftalodinitrilo, el isoftalodinitrilo o el tereftalodinitrilo, así como un cicloalcanodinitrilo con 5 hasta 8 átomos de carbono tal como el ciclohexanodinitrilo.

Como alfa,omega-dinitrilos se emplean, de manera aún más preferente, los alfa,omega-dinitrilos que contengan en el resto alquileno (-CH_{2}-) preferentemente desde 2 hasta 14, de una manera más preferente desde 3 hasta 12 átomos de carbono, tales como etano-1,2-dinitrilo (dinitrilo del ácido succínico), propano-1,3-dinitrilo (dinitrilo del ácido glutárico), butano-1,4-dinitrilo (adipodinitrilo), pentano-1,5-dinitrilo (dinitrilo del ácido pimélico), hexano-1,6-dinitrilo (dinitrilo del ácido subérico), heptano-1,7-dinitrilo (dinitrilo del ácido azelaico), octano-1,8-dinitrilo (dinitrilo del ácido sebácico), nonano-1,9-dinitrilo, decano-1,10-dinitrilo, de forma especialmente preferente el adipodinitrilo.

El adipodinitrilo puede obtenerse según procedimientos en sí conocidos mediante doble hidrocianuración de butadieno.

Evidentemente, pueden emplearse también mezclas de varios nitrilos con un número igual o diferente de grupos nitrilo, especialmente varios dinitrilos.

En caso deseado pueden emplearse también dinitrilos, que se deriven de alquileno- o arileno- o alquilarilenos ramificados.

Ventajosamente entran en consideración como aminas (IIIb), compuestos orgánicos con uno o varios, tales como dos, tres o cuatro, preferentemente dos, grupos amino, es decir, preferentemente, diaminas o mezclas de tales compuestos.

Como diaminas pueden emplearse, en principio, todas las diaminas individualmente o en mezcla, tales como las aminas aromáticas, por ejemplo la 1,4-fenilendiamina o el 4,4'-diaminodifenilpropano, o aminas alifáticas. Entre éstas son preferentes las alfa,omega-diaminas, empleándose entre éstas últimas especialmente las alfa,omega-alquilendiaminas con 3 hasta 14 átomos de carbono, y de una forma más preferente con 3 hasta 10 átomos de carbono en el resto alquileno, o alquilarildiaminas con 9 hasta 14 átomos de carbono en el resto alquilo, siendo preferentes entre aquellas las que presenten entre la unidad aromática y los dos grupos amino un grupo alquileno con, al menos, un átomo de carbono, tal como la p-xililendiamina o, preferentemente, la m-xililendiamina.

Como alfa,omega-diaminas se emplean, de una manera más preferente, las alfa,omega-diaminas lineales, conteniendo el resto alquileno (-CH_{2}-) preferentemente de 3 hasta 14, de forma aún más preferente desde 3 hasta 10 átomos de carbono, tales como el 1,3-diaminopropano, el 1,4-diaminobutano, el 1,5-diaminopentano, el 1,6-diaminohexano (hexametilendiamina, HMD), el 1,7-diaminoheptano, el 1,8-diaminooctano, el 1,9-diaminononano, el 1,10-diaminodecano, de forma especialmente preferente la hexametilendiamina.

La hexametilendiamina puede obtenerse según procedimientos en sí conocidos mediante doble hidrogenación catalítica de los grupos nitrilo del adipodinitrilo.

Evidentemente, pueden emplearse también mezclas de varias diaminas.

En caso deseado pueden emplearse también diaminas que se derivan de alquilen- o arilen- o alquilarilenos ramificados, tal como el 2-metil-1,5-diaminopentano.

Ventajosamente, entran en consideración como aminonitrilos (IIIc), compuestos orgánicos con uno o varios, tales como dos, tres o cuatro, preferentemente un grupo amino y uno o varios, tal como dos, tres o cuatro, preferentemente un grupo nitrilo, es decir, preferentemente, monoamino-mononitrilos ("nitrilos de ácidos aminocarboxílicos"), o mezclas de tales compuestos.

Entre los nitrilos de los ácidos aminocarboxílicos son preferentes los nitrilos de los ácidos aminocarboxílicos, empleándose entre estos últimos, preferentemente, los nitrilos de los ácidos omega-aminocarboxílicos con 3 hasta 12 átomos de carbono, de una manera más preferente con 3 hasta 9 átomos de carbono en el resto alquileno, o nitrilos de los ácidos aminoalquilarilcarboxílicos con 7 hasta 13 átomos de carbono en el resto alquileno, siendo preferentes entre estos aquellos que presenten entre la unidad aromática y el grupo amino y el grupo nitrilo un grupo alquileno con, al menos, un átomo de carbono. Entre los nitrilos de los ácidos aminoalquilarilcarboxílicos son preferentes especialmente aquellos que presenten en la posición 1,4 entre sí a los grupos amino y a los grupos nitrilo.

Como nitrilos de los ácidos omega-aminocarboxílicos se emplean, de una forma más preferente, nitrilos lineales de los ácidos omega-aminocarboxílicos, conteniendo el resto alquileno (-CH_{2}-) preferentemente de 3 hasta 14, de una forma más preferente de 3 hasta 9 átomos de carbono, tal como el 3-amino-1-nitrilo-propano, el 4-amino-1-nitrilo-butano, el 5-amino-1-nitrilo-pentano (6-aminocapronitrilo), el 6-amino-1-nitrilo-hexano, el 7-amino-1-nitrilo-heptano, el 8-amino-1-nitrilo-octano, el 9-amino-1-nitrilo-nonano, de forma especialmente preferente el 6-aminocapronitrilo.

El 6-aminocapronitrilo puede obtenerse según procedimientos en sí conocidos mediante hidrogenación catalítica simple de un grupo nitrilo del adipodinitrilo.

Evidentemente, pueden emplearse también mezclas de varios nitrilos de ácidos aminocarboxílicos.

En caso deseado pueden emplearse también nitrilos de ácidos aminocarboxílicos que se deriven de alquilen- o arilen- o alquilarilenos ramificados.

Ventajosamente, entran en consideración a modo de aminoácidos (IIId) compuestos orgánicos con uno o varios, tal como dos, tres o cuatro, preferentemente un grupo amino y uno o varios, tal como dos, tres o cuatro, preferentemente un grupo carboamido (-CONH_{2}), es decir preferentemente monoamino-monoamidas ("amidas de ácidos aminocarboxílicos"), o mezclas de tales compuestos.

Entre las amidas de los ácidos aminocarboxílicos son preferentes las amidas de los ácidos omega-aminocarboxílicos, empleándose entre estas últimas especialmente las amidas de los ácidos omega-aminocarboxílicos con 3 hasta 12 átomos de carbono, de una forma más preferente con 3 hasta 9 átomos de carbono en el resto alquilo o amidas de ácidos aminoalquilarilcarboxílicos con 7 hasta 13 átomos de carbono en el resto alquileno, empleándose preferentemente aquellas que presenten entre la unidad aromática y el grupo amino y el grupo carboamido un grupo alquileno con, al menos, un átomo de carbono. Entre las amidas de los ácido aminoalquilarilcarboxílicos son especialmente preferentes aquellas que presenten en la posición 1,4 entre sí a los grupos amino y a los grupos carboamida.

Como amidas de los ácidos omega-aminocarboxílicos se emplean además preferentemente amidas lineales de los ácidos omega-aminocarboxílicos, conteniendo el resto alquileno (-CH_{2}-) preferentemente de 3 hasta 14, de una manera más preferente desde 3 hasta 9 átomos de carbono, tal como el 3-amino-1-carbamido-propano, el 4-amino-1-carbamido-butano, el 5-amino-1-carbamido-pentano (amida del ácido 6-aminocaprónico), el 6-amino-1-carbamido-hexano, el 7-amino-1-carbamido-heptano, el 8-amino-1-carbamido-octano, el 9-amino-1-carbamido-nonano, de forma especialmente preferente la amida del ácido 6-aminocaprónico.

La amida del ácido 6-aminocaprónico puede prepararse según procedimientos en sí conocidos mediante hidrólisis parcial de los grupos nitrilo del 6-aminocapronitrilo.

Evidentemente, pueden emplearse también mezclas de varias amidas de ácidos aminocarboxílicos.

En caso deseado pueden emplearse también amidas de ácidos aminocarboxílicos que se deriven de alquilen- o arilen- o alquilarilenos ramificados.

También pueden emplearse mezclas de los compuestos (IIIa), (IIIb), (IIIc) y (IIId).

El educto (III) puede contener, además de los compuestos (IIIa), (IIIb), (IIIc) y (IIId), otros compuestos, que presenten grupos funcionales capaces de formar los grupos amida de (IV), tales como grupos de ácidos carboxílicos, grupos de ésteres de ácidos carboxílicos o lactamas, por ejemplo el ácido adípico o la caprolactama.

Cuando el educto (III) contenga nitrilos (IIIa) y aminas (IIIb), el educto (III) contendrá, por ejemplo, adipodinitrilo y hexametilendiamina en presencia o en ausencia de los compuestos (IIIc) y/o (IIId), la proporción molar entre los grupos nitrilo de (IIIa) empleados para la formación de los grupos amida de (IV) y los grupos amino de (IIIb) empleados para la formación de los grupos amida de (IV), debería estar comprendida ventajosamente entre 0,8 y 1,2, preferentemente entre 0,95 y 1,05, de forma especialmente preferente entre 0,98 y 1,02 (equimolar).

En la etapa a) del procedimiento según la invención se obtiene una amida (IV), elegida del grupo constituido por las lactamas (IVa), los oligómeros (IVb) y polímeros (IVc) con grupos amida en la cadena principal.

Las lactamas (IVa) pueden obtenerse preferentemente a partir de aquellos eductos que sean capaces de formar consigo mismos un grupos amida interno, preferentemente a partir de (IIIc) y de (IIId). La estructura de las lactamas (IVa) se produce en este caso directamente a partir de la estructura de los eductos (III).

Se entenderán por oligómero (IVb) en el sentido de la presente invención, aquellos compuestos que se forman mediante el enlazado de un número reducido de moléculas, tal como dos, tres, cuatro, cinco o seis moléculas, elegidas del grupo de los compuestos empleados como educto (III), a través de funciones amida, tales como dímeros, trímeros, tetrámeros, pentámeros o hexámeros de 6-aminocapronitrilo o de 6-aminocaproamida o de una mezcla de adiponitrilo/hexametilendiamina o de sus mezclas.

En el sentido de la presente invención se entenderán por polímeros (IVc) aquellos compuestos de elevado peso molecular que presenten en la cadena principal grupos de amida recurrentes (-CONH-), por ejemplo policaprolactama (nailon 6) o poli(hexametilenamonioadipato) (nailon 6.6).

En el procedimiento según la invención se hace reaccionar, en la etapa a) el educto (III), anteriormente descrito, con agua en la fase líquida, preferentemente en una fase líquida homogénea, ventajosamente en presencia de un catalizador heterogéneo y de un diluyente (V) líquido, orgánico, para dar una mezcla (II) que contiene una amida (IV), presentado el diluyente (V) una falta de miscibilidad con agua bajo determinadas condiciones cuantitativas, de presión y de temperatura.

Como catalizadores heterogéneos son adecuados óxidos ácidos, básicos o anfóteros de los elementos de los grupos principales segundo, tercero o cuarto del sistema periódico de los elementos tales como óxido de calcio, óxido de magnesio, óxido de boro, óxido de aluminio, óxido de estaño o dióxido de silicio en forma de dióxido de silicio preparado de manera pirógena, en forma de gel de sílice, en forma de kieselgur, en forma de cuarzo o en forma de las mezclas de los mismos, además los óxidos de metales de los grupos secundarios segundo hasta sexto del sistema periódico, tales como el dióxido de titanio, el dióxido de circonio amorfo, en forma de anatasa o de rutilo, el óxido de manganeso o mezclas de los mismos. Igualmente pueden emplearse los óxidos de los lantánidos y de los actínidos, tales como el óxido de cerio, el óxido de torio, el óxido praseodimio, el óxido de samario, los óxidos mixtos de las tierras raras, o las mezclas de los mismos con los óxidos anteriormente citados. Otros catalizadores pueden ser, por ejemplo:

el óxido de vanadio, el óxido de bario, el óxido de cinc, el óxido de niobio, el óxido de hierro, el óxido de cromo, el óxido de molibdeno, el óxido de volframio o las mezclas de los mismos. Igualmente son posibles mezclas de los óxidos metálicos citados entre sí. También pueden emplearse algunos sulfuros, seleniuros y telurios tales como el telurio de cinc, el seleniuro de estaño, el sulfuro de molibdeno, el sulfuro de volframio, los sulfuros de níquel, de cinc y de cromo.

Los compuestos anteriormente citados pueden estar dopados o bien pueden contener compuestos de los grupos principales 1º y 7º del sistema periódico de los elementos.

Además deben citarse las zeolitas, los fosfatos y los heteropoliácidos, así como intercambiadores de iones ácidos y alcalinos tal como por ejemplo Nafion, a modo de catalizadores adecuados.

Los catalizadores preferentes son el óxido de titanio, el óxido de aluminio, el óxido de cerio y el dióxido de circonio, los catalizadores especialmente preferentes son los dióxidos de titanio, como los que se conocen por ejemplo por la publicación WO 96/36600. La obtención de tales catalizadores en forma de cuerpos moldeados ha sido descrita por ejemplo en las publicaciones WO 99/11613, WO 99/11614 y WO 99/11615.

Como diluyentes (V) entran en consideración los alcanoles con 4 hasta 9 átomos de carbono, tales como el n-butanol, el i-butanol, el n-pentanol, preferentemente hidrocarburos alifáticos, tal como el n-hexano, los hidrocarburos cicloalifáticos, tales como el ciclopentano o el ciclohexano, de forma especialmente preferente los hidrocarburos aromáticos, tales como el benceno, el tolueno, el o-xileno, el m-xileno, el p-xileno, el etilbenceno, el i-propilbenceno, el di-i-propilbenceno, especialmente el benceno, el tolueno, el o-xileno, el m-xileno, el p-xileno, el etilbenceno, así como las mezclas de tales compuestos, por ejemplo el éter de petróleo. Los hidrocarburos pueden portar grupos funcionales, tales como halógenos, por ejemplo cloro, tal como en el clorobenceno.

En la reacción en la etapa a) deberían emplearse, en general, por mol del compuesto (III), al menos 1 mol, preferentemente desde 2 hasta 100, especialmente desde 2 hasta 10 moles de agua.

Ventajosamente, en la etapa a), la proporción del compuesto (III) supone en la suma de los componentes de partida formados por el compuesto (III), agua y por el diluyente (V), desde un 0,1 hasta un 50% en peso, preferentemente desde un 1 hasta un 30% en peso, especialmente desde un 2 hasta un 20% en peso.

La reacción puede llevarse a cabo, ventajosamente, en fase líquida a temperaturas comprendidas, en general, entre 140 hasta 320ºC, preferentemente desde 180 hasta 300ºC, de forma especialmente preferente desde 200 hasta 280ºC. La presión debería encontrarse, en general, en el intervalo desde 1 hasta 250 bares, preferentemente desde 5 hasta 150 bares.

En este caso son preferentes las condiciones de presión y de temperatura, bajo las cuales se presente la mezcla de la reacción en una única fase líquida, homogénea.

Las cargas del catalizador se encuentran comprendidas en general, en el intervalo desde 0,05 hasta 5, preferentemente desde 0,1 hasta 2, especialmente desde 0,2 hasta 1 kg de mezcla de la reacción/litro del volumen del catalizador/hora.

En la reacción según la etapa a) se obtendrá una mezcla (II), que contiene una amida (IV), amoníaco (I) y, en caso dado, productos secundarios elegidos del grupo constituido por productos de bajo punto de ebullición, productos de elevado punto de ebullición y compuesto (III) no convertido.

En el sentido de la presente invención se entenderán por productos de bajo punto de ebullición aquellos compuestos con un punto de ebullición situado por debajo de el de la amida (IV), se entenderán por productos de elevado punto de ebullición (VII) aquellos compuestos con un punto de ebullición situado por encima de el de la amida (IV).

Según la etapa b) se llevará la mezcla según la invención (II) bajo condiciones cuantitativas, de presión y de temperatura, bajo las cuales se presenten en estado líquido el diluyente (V) y el agua y éstos presenten una falta de miscibilidad, obteniéndose un sistema bifásico formado por una fase (VII), que presenta una proporción mayor en disolvente (V) que en agua, y una fase (VIII), que presenta una proporción mayor en agua que en diluyente
(V).

Son preferentes aquellas condiciones cuantitativas, de presión y de temperatura bajo las cuales se presenten en estado completamente líquido los componentes de la mezcla (II) en las fases (VII) y (VIII), es decir que no precipite ningún producto sólido.

Si se llevase a cabo la etapa a) en una fase líquida homogénea, podría alcanzarse, en general, una separación de la mezcla (II) en las dos fases (VII) y (VIII) mediante la elección de una temperatura adecuada. Como otra posibilidad entra en consideración la elección de proporciones cuantitativas adecuadas como la adición de diluyente (V), preferentemente de agua.

A continuación se separan, según la invención, la fase (VII) y la fase (VIII) según la etapa c).

La separación de las fases puede llevarse a cabo en forma en sí conocida en los aparatos descritos para esta finalidad, como los que se conocen por ejemplo por la publicación: Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Vol. B3, 5ª edición, VCH Verlagsgesellschaft, Weinheim, 1988, páginas 6-14 hasta 6-22 tales como decantadores, ciclones o centrifugadoras.

Los aparatos óptimos para la separación de las fases y las condiciones del procedimiento pueden determinarse en este caso fácilmente por medio de algunos ensayos previos sencillos.

De acuerdo con la etapa d) se separará total o parcialmente, según la invención, el amoníaco presente en la fase (VII) mediante extracción (a) con una mezcla (IX) que contenga agua y se obtiene una mezcla acuosa (X), que contiene el amoníaco separado y una mezcla (XI), que contiene una cantidad de amoníaco menor que la fase (VII).

Como mezcla (IX) puede emplearse ventajosamente agua, una mezcla (XIII) definida a continuación total o parcialmente, una mezcla (XIV), definida a continuación, cuyo contenido en agua es mayor que el de la mezcla (XIII), total o parcialmente o sus mezclas.

La extracción (a) pueden llevarse a cabo de forma en sí conocida y en aparatos descritos para esta finalidad, como los que se conocen por ejemplo por la publicación: Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Vol. B3, 5ª edición, VCH Verlagsgesellschaft, Weinheim, 1988, páginas 6-14 hasta 6-22 tales como columnas de platos o columnas de cuerpos de relleno, pulsantes o no pulsantes, o mezcladores-decantadores.

Los aparatos óptimos para la extracción (a) y las condiciones del procedimiento pueden determinarse fácilmente en este caso por medio de algunos ensayos previos sencillos.

De acuerdo con la etapa e) se separan de la mezcla (XI) el diluyente (V) y, en caso dado, el amoníaco residual y, en caso dado, los productos secundarios elegidos del grupo formado por los productos de bajo punto de ebullición, por los productos de elevado punto de ebullición y por el compuesto (III) no convertido, obteniéndose la amida
(IV).

En el sentido de la presente invención se entenderán por productos de bajo punto de ebullición aquellos compuestos que tengan un punto de ebullición por debajo de el de la amida (IV), por productos de elevado punto de ebullición se entenderán aquellos compuestos con un punto de ebullición situado por encima del de la amida (IV).

Esta elaboración puede llevarse a cabo, ventajosamente, mediante destilación fraccionada en uno o varios, tal como 2 o 3 aparatos de destilación.

En este caso entran en consideración para la destilación aparatos usuales a este respecto, tales como los que se han descrito por ejemplo en la publicación: Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 3ª edición, Vol. 7, John Wiley & Sons, New York, 1979, páginas 870-881, tales como columnas de platos perforados, columnas con platos de campanas, columnas con empaquetadura o columnas con cuerpos de relleno.

Ventajosamente puede separarse a partir de la fase (VIII), preferentemente a partir de la fase (VIII) y de la mezcla (X), conjuntamente el amoníaco de manera completa o parcial mediante destilación (b1) o mediante rectificación (b2) obteniéndose una mezcla (XII), que contiene la parte esencial del amoníaco y una mezcla (XIII), en la que el contenido en amoníaco es menor que el de la fase (VIII).

Preferentemente entra en consideración en este caso una separación por destilación (b1) o (b2) del amoníaco a una presión menor que 8 bares absolutos, retirándose el amoníaco especialmente en forma de vapor.

Esta elaboración puede llevarse a cabo ventajosamente mediante destilación fraccionada en uno o varios, tal como 2 o 3 aparatos de destilación.

En este caso entran en consideración para la destilación aparatos usuales a este respecto, como los que se han descrito por ejemplo en la publicación: Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 3ª edición, Vol. 7, John Wiley & Sons, New York, 1979, páginas 870-881, tales como columnas de platos perforados, columnas con platos de campanas, columnas con empaquetadura o columnas con cuerpos de relleno, preferentemente una columna con descarga lateral.

En el caso de una columna con descarga lateral, puede obtenerse una mezcla (XIV) en una descarga lateral del dispositivo empleado para la destilación (b1) o para la rectificación (b2).

El amoníaco, desprendido en forma de vapor, puede someterse, ventajosamente, a un tratamiento (c) con un álcali (XV) obteniéndose un amoníaco purificado (XVI). Como álcalis (XV) entran en consideración compuestos de reacción másica, preferentemente óxidos e hidróxidos, especialmente aquellos de los grupos primero y segundo principales, tal como el hidróxido de sodio.

Esta elaboración puede llevarse a cabo ventajosamente mediante un lavado en uno o varios, tal como 2 o 3 aparatos, ventajosamente mediante conducción a contracorriente entre el amoníaco (XII) y el agente para el lavado (XV).

En este caso entran en consideración para el lavado aparatos usuales a este respecto, como los que se han descrito, por ejemplo, en la publicación: Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 3ª edición, Vol. 7, John Wiley & Sons, New York, 1979, páginas 870-881, tales como columnas de platos perforados, columnas con platos de campanas, columnas con empaquetadura o columnas con cuerpos de rellenos, lavadores de tipo Venturi o columnas de pulverización.

En una forma preferente de realización pueden absorberse en agua (d) la mezcla (XII) o el amoníaco (XVI) obteniéndose una mezcla acuosa (XVII), que contiene amoníaco.

En otra forma ventajosa de realización puede comprimirse la mezcla (XII) o el amoníaco (XVI) a una presión elevada, obteniéndose una mezcla (XVIII).

La mezcla (XII) o la mezcla (XIII) pueden destilarse a una presión mayor que 8 bares absolutos obteniéndose una mezcla (XIX), que contiene una menor cantidad de agua y una menor cantidad de diluyente (V) que la mezcla (XVIII) y una mezcla (XX), que contiene una cantidad menor de amoníaco que la mezcla (XVIII).

La mezcla (XX) puede emplearse ventajosamente de manera parcial o total en la absorción (d).

A partir de la mezcla (XX) puede separarse, ventajosamente, el diluyente (V) y reciclarse hasta la etapa a) del procedimiento según la invención.

En otra forma ventajosa de realización puede reciclarse la mezcla (XIII) de manera parcial o total hasta la etapa a) del procedimiento según la invención.

Las amidas (IV) obtenibles según el procedimiento de la invención son productos intermedios valiosos para la obtención de polímeros industrialmente significativos, especialmente poliamidas. Tales poliamidas o incluso polímeros (IVc) pueden emplearse para la fabricación de fibras, de láminas y de cuerpos moldeados, en una manera en sí conocida.

Claims (19)

1. Procedimiento para la separación de amoníaco (I) a partir de mezclas (II) que contienen amoníaco (I) y una amida (IV), elegida del grupo formado por las lactamas (IVa), los oligómeros (IVb) y los polímeros (IVc) con grupos amida en la cadena principal, habiéndose obtenido las amidas (IV) mediante reacción de eductos (III) elegidos del grupo formado por nitrilos (IIIa), aminas (IIIb), aminonitrilos (IIIc) y aminoamidas (IIId) con agua, caracterizado porque

a)

se hace reaccionar el educto (III) con agua en fase líquida, en presencia de un diluyente (V) orgánico, líquido, para dar una mezcla (II), que contiene amida (IV) y amoníaco (I), presentando el diluyente (V) con el agua una falta de miscibilidad bajo determinadas condiciones cuantitativas, de presión y de temperatura,

b)

la mezcla (II) se lleva a condiciones cuantitativas, de presión y de temperatura, bajo las cuales se presenten en estado líquido el diluyente (V) y el agua y éstos presenten una falta de miscibilidad, obteniéndose un sistema bifásico constituido por una fase (VII), que presenta una mayor proporción en diluyente (V) que en agua, y una fase (VIII), que presenta una proporción mayor en agua que en diluyente (V),

c)

se separa la fase (VII) de la fase (VIII),

d)

el amoníaco, presente en la fase (VII), se separa total o parcialmente mediante extracción (a) con una mezcla (IX), que contiene agua, obteniéndose una mezcla (X) acuosa que contiene el amoníaco separado y una mezcla (XI), que contiene una cantidad de amoníaco menor que la fase (VII) y

e)

se separan de la mezcla (XI) el diluyente (V), en caso dado el amoníaco residual y, en caso dado, productos secundarios elegidos del grupo constituido por productos de bajo punto de ebullición, productos de elevado punto de ebullición y compuestos (III) no convertidos, obteniéndose la amida (IV).

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que separa de la fase (VIII) total o parcialmente el amoníaco mediante destilación (b1) o mediante rectificación (b2) obteniéndose una mezcla (XII), que contiene fundamentalmente amoníaco y una mezcla (XIII) en la que el contenido en amoníaco es menor que en la fase (VIII).

3. Procedimiento según las reivindicaciones 1 o 2, en el que se elaboran conjuntamente la fase (VIII) y la mezcla (X) en la destilación (b1) o en la rectificación (b2) y se separa amoníaco.

4. Procedimiento según las reivindicaciones 1 hasta 3, en el que se emplea total o parcialmente la mezcla (XIII) como mezcla acuosa (IX).

5. Procedimiento según las reivindicaciones 1 hasta 4, en el que se emplea una mezcla (XIV) como mezcla acuosa (IX), cuyo contenido en agua es mayor que el de la mezcla (XIII).

6. Procedimiento según la reivindicación 5, en el que se obtiene la mezcla (XIV) en una descarga lateral del dispositivo empleado para la destilación (b1) o para la rectificación (b2).

7. Procedimiento según las reivindicaciones 1 hasta 6, en el que se recicla la mezcla (XIII) parcial o completamente al reactor para la síntesis de la amida (IV) a partir del educto (III).

8. Procedimiento según las reivindicaciones 2 hasta 7, en el que se lleva a cabo la separación por destilación (b1) o (b2) del amoníaco a una presión menor que 8 bares absolutos y se separa el amoníaco en forma de vapor.

9. Procedimiento según la reivindicación 8, en el que el amoníaco separado en forma de vapor se somete a un tratamiento (c) con un álcali (XV) obteniéndose un amoníaco purificado (XVI).

10. Procedimiento según la reivindicación 9, en el que se emplea NaOH como álcali (XV).

11. Procedimiento según las reivindicaciones 1 hasta 10, en el que se absorben en agua (d) la mezcla (XII) o el amoníaco (XVI) obteniéndose una mezcla acuosa (XVII), que contiene amoníaco.

12. Procedimiento según las reivindicaciones 1 hasta 10, en el que se comprimen la mezcla (XII) o el amoníaco (XVI) a una presión elevada obteniéndose una mezcla (XVIII).

13. Procedimiento según las reivindicaciones 11 o 12, en el que se destilan la mezcla (XVII) o la mezcla (XVIII), a una presión mayor que 8 bares absolutos obteniéndose una mezcla (XIX) que contiene una cantidad de agua menor y una cantidad de diluyente (V) menor que la mezcla (XVIII) y una mezcla (XX), que contiene una cantidad de amoníaco menor que la mezcla (XVII) o que la mezcla (XVIII).

14. Procedimiento según las reivindicaciones 11 o 13, en el que se utiliza total o parcialmente para la absorción (d) la mezcla (XX).

15. Procedimiento según las reivindicaciones 13 o 14, en el que se separa de la mezcla (XX) el diluyente (V) y se recicla hasta la síntesis de la amida (IV) a partir el educto (III).

16. Procedimiento según las reivindicaciones 1 hasta 15, en el que se emplea el 6-aminocapronitrilo como aminonitrilo (IIIc).

17. Procedimiento según las reivindicaciones 1 hasta 16, en el que se emplea adipodinitrilo como nitrilo (IIIa).

18. Procedimiento según las reivindicaciones 1a 17, en el que se emplea hexametilendiamina como amina (IIIb).

19. Procedimiento según las reivindicaciones 1 hasta 18, en el que se emplea un diluyente (V) elegido entre el grupo formado por el etilbenceno, el benceno, el tolueno, el o-xileno, el m-xileno y el p-xileno.