Wiadomo, ze dzialaniem tlemków alky- lenów na wodne roztwory amoniaku wy¬ twarza sie mieszanine jedno-, dwu- i trój- oksyalkyloamin (alkoholoamin). Niektórzy autorzy podaja takze, ze wzajemny sto¬ sunek ilosciowy tych trzech typów oksyal¬ kyloamin zalezy od stosunku uzytego tlen¬ ku alkylenowego do amoniaku (porównac np. prace Korra w „Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft" 30, 903, 1897).Oksyalkyloaminy pierwszorzedowe na¬ daja sie jednak szczególnie w niektórych przypadkach do zastosowania, wobec cze¬ go starano sie otrzymywac je bez równo¬ czesnego tworzenia sie oksyalkyloamin drugo- i trzeciorzedowych. Zwlaszcza usi¬ lowano rozwiazac to zagadnienie przez zwiekszenie ilosci gazowego amoniaku, sto¬ sowanego na dana ilosc wagowa tlenku al- kylenu. ¦ Tak wiec niektórzy autorzy) zalecaja stosowac 1 czesc wagowa tlenku etylenu na 2,4 czesci wagowe amoniaku w roztworze wodnym w 10°C (porównac patent fran¬ cuski nr 650 574 z 1928 r.); wedlug pa¬ tentu amerykanskiego nr 2 051 486 sto¬ suje sie 1 czesc tlenku etylenu na 7,7 — 19,3 czesci wagowych amoniaku w tempe¬ raturach 30— 95°C.Jak wynika z tych patentów, w tych warunkach uzyskuje sie tylko jednooksy- ftltyloaminy z wydajnoscia 65 — 80%.Azeby polepszyc te wyniki, wedlug wy¬ nalazku niniejszego do wytwarzania oksy¬ alkyloamin pierwszorzedowych stosuje sie amoniak w znacznie wiekszym nadmiarze w stosunku do ilosci uzytego tlenku alky- lenu, np. na 1 czesc wagowa tlenku alky- lenu stosuje sie 50 lub 100 czesci wagowych amoniaku, co pozwala na otrzymywanie jednooksyalkyloaminy z wydajnoscia 90— 95%. Urzeczywistnienie jednak tych ko¬ rzystnych warunków powoduje nowe trud¬ nosci z tego wzgledu, ze chcac proces oma¬ wiany przeprowadzac pod cisnieniem atm sferycznym z wodnymi roztworami amo¬ niaku, np. z roztworami 20%-owymi, nale¬ zy uzyc 200 kg wody na 1 kg tlenku alky- Z tych danych widac, ze za pomoca do¬ brego wymiennika ciepla o przyspieszonym obiegu, pracujacego przy róznicy temjpera-i tur wynoszacej 2°C, mozna uzyskac 30%- owe roztwory oksyalkyloaminy, jesli sie rozporzadza para o 105,5°C.Wystarczy przeto temperature par, o~ trzymanych przy bezposredniej destyla¬ cji rozcienczonych roztworów oksyalkylo¬ aminy, podniesc przez adiabatyczne spreze¬ nie ich, aby nadac im potencjal cieplny wy¬ starczajacy do tego, aby pod ich dzialaniem wspomniane roztwory odparowywaly sie i ulegaly stezeniu w(y. do 30%. Tojednak ste¬ zanie roztworów oksyalkyloamin w celu u- zyskania roztworów do 30%-owych stano- wi glówna czesc procesu oddzielania oksy¬ alkyloaminy od wody. Rzeczywiscie, wycho¬ dzac z roztworu 0,5%*owego i chcac uzy¬ skac roztwór 30°/o^owy nalezy oddestylo¬ wac 196,7 kg wody, podczas gdy wystar- lenu. Toznów prowadzi do wielkiego zuzy¬ cia ciepla, poniewaz trzeba nastepnie od¬ dzielic przez destylacje 200 — 400 kg wo¬ dy od utworzonej oksyalkyloaminy. Taki sposób nie bylby w praktyce wykonalny bez specjalnych zabiegów, pozwalajacych na powazne zmniejszenie tego zuzycia energii cieplnej.Sposób wedlug wynalazku niniejszego polega na rekuperacji ciepla utajonego pa¬ ry wodnej wytwarzanej w wielkiej ilosci przy samej destylacji rozcienczonych roz¬ tworów oksyalkyloamin, a to dzieki temu, ze obecnosc oksyalkyloamin w wodzie pod¬ nosi jej temperature wrzenia tylko w bar¬ dzo malym stopniu. Zauwazono np. ze czy oddestylowac nasteipnie 2,3 kg wody, aby uzyskac produkt czysty. Powyzsze roz¬ wazania wykazuja, ze mozna osiagnac ste¬ zenie 30%-owe tylko kosztem pracy spre¬ zania par. Wiadomo, ze zabieg ten oplaca sie tylko wówczas, gdy chodzi, jak w tym przypadku, o mate tylko podniesienie tem¬ peratury pary i gdy mozna je uzyskac ko¬ sztem dosc malej pracy mechanicznej.Przyjmujac, iz sprezanie par uskute¬ cznia sie za pomoca turbokompresora o wy¬ dajnosci 50%, otrzymuje sie wyniki naste¬ pujace: 1 kg zywej pary (o cisnieniu 30 kg/cm2 w temperaturze 400°C) umozliwia pod¬ niesienie ze 100°C na 107,5°C tem¬ peratury 7 kg pary wodnej, wytwo¬ rzonej przez rozcienczone roztwory oksyalkyloamin, poddane wyparowy¬ waniu. temjperatura wrzenia 9,8%-owego roztworu jednoetanoloaminy pod cisnie¬ niem 760 mm Hg wynositylko 101,5°C temperatura wrzenia 17,5%-owego roztworu wodnego tylko 102,5°C temperatura wrzenia 22,4%nowego roztworu wodnego tylko 103° C temperatura wrzenia 300/wego roztworu wodnego tylko 103,5°C temperatura wrzenia 41,5%^owego roztworu wodnegotylko 106° C temperatura wrzenia 50,5%-owego roztworu wodnego tylko 108,5°C — 2 —1 kg zywej pary (o cisnieniu 30 kg/cm2 w temperaturze 400°C) umozliwia pod¬ niesienie ze 100°C na 110°C tempe¬ ratury 5,2 kg pary wodnej jak wyzej. 1 kg zywej pary (o cisnieniu 30 kg/cm2 w temperaturze 400°C) umozliwia pod¬ niesienie ze 100°C na 112,5°C tempe¬ ratury 4,0 kg pary wodnej jak wyzej. 1 kg zywej pary (o cisnieniu 30 kg/cm2 w temperaturze 400°C) umozliwia pod¬ niesienie ze 100° na 115°C tempera¬ tury 3,8 kg pary wodnej jak wyzej.Destylacje roztworów oksyalkyloamin przeprowadza sie po odpedzeniu nadmiaru amoniaku. To odgazowywanie przeprowa¬ dza sie co najmniej czesciowo z wyzyska¬ niem goracej wody pochodzacej ze skrapla¬ nia pary ogrzewczej w aparacie odparo¬ wujacym, sluzacym do stezania rozcienczo¬ nych roztworów oksyalkyloamin. Odpedzo¬ ny amoniak rozpuszcza sie w wodzie i wprowadza z powrotem do reakcji. Obiega on w ten sposób w cyklu zamknietym, wy¬ starcza wiec wprowadzanie do aparatu a- moniaku swiezego w ilosci odpowiadajacej tej ilosci, która zostala zwiazana pod po¬ stacia oksyalkyloaminy. Cieplo, wyzwolone przy rozpuszczaniu sie amoniaku w mie¬ szaninie, moze równiez sluzyc do odgazo¬ wywania roztworu, jesli sie rozporzadza odpowiednim wymiennikiem ciepla.Wedlug wynalazku niniejszego prze¬ prowadza sie opisany powyzej proces z ró¬ wnie dobrym wynikiem pod cisnieniem normalnym, jak i pod cisnieniem zwiek¬ szonym. Przeprowadzajac proces ten pod cisnieniem zwiekszonym mozna stosowac bardziej stezone roztwory amoniaku, przez co uzywa sie mniejszej niz pod cisnieniem normalnym ilosci wody, która w danym ra¬ zie nalezy pózniej oddestylowac.Na rysunku przedstawiono urzadzenie do przeprowadzania sposobu wedlug wyna¬ lazku.Zbiornik A, zawierajacy roztwór amo¬ niaku, zasila w isiposób ciagly naczynie re¬ akcyjne B. Tlenek alkylenu doprowadza sie w taki sposób, aby jego ilosc w naczy¬ niu B byla 50 — 100 razy mniejsza, anizeli ilosc amoniaku. Produkt reakcji odprowa¬ dza sie w sposób ciagly i odgazowuje sie go najpierw czesciowo w podgrzewaczu C, a nastepnie calkowicie w kolumnie D. Ucho¬ dzacego amoniaku uzywa sie z dodatkiem swiezego amoniaku do przygotowywania roztworów amoniaku potrzebnych w proce¬ sie. Powazne ilosci ciepla uwalniane przy rozpuszczaniu sie amoniaku (8,5 kal na mol NH^) mozna ewentualnie zuzytkowac do odgazowywania mieszaniny reakcyjnej w odpowiednim wymienniku. U podstawy ko¬ lumny D uzyskuje sie roztwór okolo 0,5%- owy oksyalkyloaminy o 'temperaturze 100°C. Roztwór ten przechodzi do kotla E, w którym steza sie go do 10 — 20% przez ogrzewanie do 102 — 103°C. Pary, ucho¬ dzace w temperaturze 98 — 99°C pod cis¬ nieniem zmniejszonym, powstalym wskutek dzialania ssacego turbokompresora P, pod¬ grzewa sie do 105°C przez sprezanie, po czym stosuje sie je do ogrzewania roztwo¬ ru* Kociol E posiada rurki, przedstawione na rysunku za pomoca równoleglych kresek, wewnatrz których krazy stezony roztwór oksyalkyloaminy, podczas gdy para o- grzewcza otacza rurki. Ogrzewanie rurek uskutecznia sie z jednej strony wspomnia¬ na para o temperaturze 105°C, pochodza¬ ca z turbokompresora P i doprowadzana do kotla E przewodem 1, a z drugiej strony— dodatkowa para swieza, pochodzaca z oso¬ bnych kotlów, a doprowadzana przewodem 2. Para ta krazy miedzy dolnymi rurkami kotla i przeplywa rura 3 do rurek gór¬ nych; natomiast woda pochodzaca ze skro¬ plenia tej pary odplywa rurami U i 5. Sta¬ nowi ona wode goraca, plynaca przez rure 5 do podgrzewacza C w celu czesciowego odgazowania produktu reakcji doplywaja¬ cego z kadzi B. Roztwór oksyalkyloaminy, — 3 —stezony do 10 — 20%, uzyskiwany w ko¬ tle E, destyluje sie (ewentualnie pod zmniejszonym cisnieniem) w kolumnie F, ogrzewanej czesciowo para rozprezona z turbiny turbokompresora. U podstawy F odbiera sie sufowa oksyalkyloamine. Skro- pliny wodne, oddestylowane z kolumny F oraz pochodzace z pary ogrzewajacej kociol E, które moga zawierac male ilosci oksyal- kyloaminy, wprowadza sie do obiegu po na¬ syceniu ich amoniakiem.Przyklad I. Do zbiornika o pojemnosci 500 1 wprowadza sie w sposób ciagly 250 kg/godzine 20%-owego wodnego roztworu amoniaku i 1 kg/godzine tlenku etylenu.W ciagu pracy utrzymuje sie temperature 15GC i cisnienie atmosferyczne. Produkt re¬ akcji uwalnia sie najpierw od amoniaku w podgrzewaczu C i w kolumnie D, a nastep¬ nie w kotle E, w którym uskutecznia sie stezanie roztworu oksyalkyloamijny, przy czym para wodna, wytwarzana podczas te¬ go stezania, jest zabierana przez turbokom- presor i sprezana tak, ze jej temperatura podnosi sie do 105°C, po czym stosuje sie ja do ogrzewania kotla, w którym przepro¬ wadza sie stezanie roztworu reakcyjnego.Przez jednorazowa destylacje w kolumnie F stezonego roztworu oksyalkyloaminy mo¬ zna otrzymac 1,250 kg jednoetanoloaminy, czyli z wydajnoscia 95%; reszte zas tlen¬ ku etylenu otrzymuje sie w postaci dwu- etanoloaminy.Przyklad II. Do zbiornika o pojemno¬ sci 500 1 wprowadza sie w sposób ciagly 200 kg/godzine 25%-owego wodnego rozr- tworu amoniaku i 1 kg/godzine tlenku pro¬ pylenu, co odpowiada stosunkowi iloscio¬ wemu tlenku proplenu do NH3 i do H20 jak 1:50:150. Proces teil przeprowadza sie w 30°C i pod zwyklym cisnieniem. Po od- gazowaniu roztwór zageszcza sie w ten sposób, ze odparowuje sie 140 kg pary wo¬ dnej, która po podniesieniu jej temperatu¬ ry do 107°C przez sprezanie stosuje sie do ogrzewania kotla, w którym przeprowadza sie zageszczanie roztworu. W ten sposób otrzymuje sie jedno - propanoloamine z wy¬ dajnoscia 90% ilosci teoretycznej.Przyklad III. Do zbiornika o pojem¬ nosci 250 1 wprowadza sie w siposób ciagly pod cisnieniem 4 kg/cm2 100 kg 50%-owe- go roztworu wodnego amoniaku oraz 1 kg tlenku etylenu. Reakcje przeprowadza sie w temperaturze 25°C i odprowadza pro¬ dukt reakcji w sposób ciagly do naczynia równiez utrzymywanego pod cisnieniem 4 kg/cm2 i ogrzewanego do 110°C, w którym nastepuje odgazowanie produktu reakcji w celu usuniecia nadmiaru amoniaku. Amo¬ niaku z odgazowania uzywa sie do nasyce¬ nia roztworu reakcyjnego pod cisnieniem 4 kg/cm2; dodatkowy amoniak wprowa¬ dza sie z butli1 .zawierajacej ciekly amo¬ niak.Po odgazowaniu roztwór reakcyjny pod¬ daje sie rozprezeniu i zageszczeniu. Ucho¬ dzaca przy tym pare wodna ogrzewa sie przez sprezanie, po czym sluzy ona do o- grzewania przyrzadu zageszczajacego.Przez koncowa destylacje w kolumnie F roztworu ,stezonego uzyskuje sie jednoeta- noioamine. PL