PL40564B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano dnia 10 trudnia 1987 r.CMe AOAI LIOTEKA ( BIB Urzedu Patentowego i POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 40564 KI. 12 q, 6/01 VEB Leuna-Werke „Walter Ulbricht" Leuna, Niemiecka Republika Demokratyczna Sposób wytwarzania kwasu s—aminolcapronowego z produktów odpadowych przy wytwarzaniu s—kaprolaklamu Patent trwa od dnia 7 marca 1956 r.Kwas £-aminokapronowy zdobyl duze znacze¬ nie techniczne jako inicjator polimeryzacji i ja¬ ko produkt wyjsciowy do wytwarzania polia¬ midów. Najbardziej znana metoda otrzymywa¬ nia tego kwasu polega na rozszczepianiu £-kaprolaktamu za pomoca kwasów lub lugów i nastepnie wyodrebnianiu aminokwasu wydzie¬ lonego przez zobojetnienie mieszaniny reakcyj¬ nej,.Duza niedogodnosc tego sposobu polega na tym, ze otrzymany na tej drodze kwas jest bar¬ dzo drogi na skutek wysokiej ceny e-kaprola- ktamu.Stwierdzono, ze do wytwarzania kwasu e-ami- nokapronowego moga byc uzyte produkty odpa¬ dowe, powstajace przy produkcji £-kaprola- ktamu, zwlaszcza otrzymywane w czasie rafi¬ nacji e-kaprolaktamu pozostalosci podestylacyj¬ ne, po usunieciu z nich, przez utlenienie lub za pomoca srodka adsorbujacego, silnie zabarwio¬ nych zanieczyszczen. Czarnobrazowa, mazista, prawie calkowicie rozpuszczalna w wodzie po¬ zostalosc zawiera zasadniczo laktam, kwas ami- nokapronowy i substancje uzyte do rafinacji.Przez ogrzanie wodnego roztworu pozostalosci podestylacyjnej z dodatkiem stezonego kwasu siarkowego do temperatury 100°C wywoluje sie rozszczepienie zawartego w niej laktamu, po czym powstaly siarczan kwasu aminokaprono- wego rozklada sie przez przepuszczanie gazo¬ wego amoniaku na kwas aminokapronowy i siar¬ czan amonowy. Siarczan amonowy wytraca sie z roztworu przez dodanie rozpuszczalnego w wo¬ dzie alkoholu, np. metanolu i odsacza go lub odwirowuje.Otrzymany w ten sposób przesacz o barwie zóltej do brazowej poddaje sie utlenieniu lub dzialaniu adsorbentów w celu odbarwienia. Po¬ za tym mozna stracic reszte jonów siarczano¬ wych przez dodatek malych ilosci wodorotlen¬ ków ziem alkalicznych.Po 12-24 godzinnym odstawaniu sie alkoho¬ lowy roztwór kwasu aminokapronowego odpa¬ rowuje sie, pod próznia lub bez niej, az do za-czynajacej sie krystalizacji i powstala krysta¬ liczna breje odsacza sie lub odwirowuje.Po przemyciu tym samym alkoholem i wysu¬ szeniu otrzymuje sie bialy kwas e-aminokapro- nowy, który moze byc stosowany jako inicjator polimeryzacji e-kaprolaktamu i jako skladnik polikondensacji do sztucznych tworzyw poliami¬ dowych.Stwierdzono równiez, ze odparowywanie roz¬ tworu kwasu e-aminokapronowego mozna prze¬ prowadzic w ten sposób, ze otrzymywany przy tym alkohol, na przyklad metanol, mozna bez¬ posrednio uzyc do stracenia siarczanu amono¬ wego.Przeprowadzenie tego procesu blizej wyjasnia zalaczony rysunek. Ze zbiornika z surowcem 1 tloczy sie w sposób ciagly alkoholowy roztwór kwasu e-aminokapronowego za pomoca pompy 2 przez miernik 3 do wyparnika 4, ogrzewanego para. Mieszanina pary i cieczy przechodzi do rozdzielacza 5 równiez ogrzewanego para, w któ¬ rym oddzielaja sie skladniki ciekle i w sposób ciagly sciekaja do zbiornika 6. Uchodzace z roz¬ dzielacza pary wprowadza sie do dolnej czesci kolumny 7, wypelnionej pierscieniami Raschiga lub ksztaltkami w postaci siodelek, w której na¬ stepuje rektyfikacja. Uchodzace z glowicy ko¬ lumny pary alkoholu skrapla sie w kondensato¬ rze 8 i chlodnicy 9 i zbiera alkohol w zbiorniku 10, przy czym pewna jego czesc mozna w celu uregulowania odcieku doprowadzic za pomoca pompy 11 z powrotem do glowicy kolumny. Ze¬ brany w zbiorniku 6 wodno-alkoholowy roztwór kwasu e-aminokapronowego tloczy sie za po¬ moca pompy 12 poprzez miernik 13 do drugiego wyparnika 14, ogrzewanego para, gdzie naste¬ puje dalsze stezenie. Nasycony na goraco wodny roztwór kwasu e-aminokapronowego po przeps- ciu przez ogrzewany syfon 15 zbiera sie w zbior¬ niku 16 zaopatrzonym w mieszadlo i plaszcz do studzenia. W zbiorniku tym roztwór schladza sie do temperatury 20°C. Powstaje krystaliczna breja, która, po ewentualnym uprzednim roz¬ cienczeniu tym samym alkoholem, oddziela sie od lugu macierzystego na wirówce 17. Pary uchodzace z aparatu wyparnego 14 zawieraja znacznie wiecej wody, niz pary z aparatu wy¬ parnego 4 i dlatego wprowadza sie je bezpo¬ srednio do dolnej czesci kolumny 7, w której to czesci zaleznie od potrzeby utrzymuje sie tem¬ perature w granicach 93° — 96°C.Uzyskany z powrotem w ten sposób alkohol zawiera ponizej 2% wody i dlatego moze byc znów uzyty do wytracania siarczanu amonowego.Przyklad I. 100 kg pozostalosci podesty¬ lacyjnej, otrzymanej w czasie rafinacji e-kapro- laktamu rozpuszcza sie w 150 1 wody i po doda¬ niu 60 kg stezonego kwasu siarkowego ogrzewa w ciagu 6 godzin w temperaturze 100° — 102°C.Po ostudzeniu do temperatury 20°C rozciencza sie roztwór woda do gestosci 1,15. Nastepnie przez wprowadzenie gazowego amoniaku zobo¬ jetnia sie go do wartosci Ph=8— 8,5 i rozcien¬ cza 2 300 1 bezwodnego metanolu, przy czym wytraca sie prawie cala ilosc siarczanu amono¬ wego. Po odsaczeniu lub odwirowaniu do zabar¬ wionego na zólto lub brazowo przesaczu dc- dape sie 6 litrów 30%-wej wody utlenionej i po¬ zostawia w spokoju na przeciag 12 — 24 godzin.Nastepnie zageszcza sie roztwór w wyzej opi¬ sanym aparacie do czasu rozpoczecia sie krysta¬ lizacji. Powstala krystaliczna papke kwasu aminokapronowego odsacza sie lub odwiro¬ wuje i przemywa bezwodnym metanolem. Po wysuszeniu otrzymuje sie 20 — 25 kg kwasu e-aminokapronowego o zawartosci popiolu mniej¬ szej niz 0,2% ivo temperaturze topnienia 201 — 202°C.Przyklad II. 200 kg wyzej wymienionej pozostalosci rozpuszcza sie w 30 1 wody i po do¬ daniu 160 kg stezonego kwasu siarkowego zmy- dla sie jak w przykladzie I. Po ostudzeniu roz¬ tworu do temperatury 20*0 przez dodawanie wody nastawia sie jego gestosc na 1,16 i za po¬ moca gazowego amoniaku zobojetnia do war¬ tosci PH=8 — 8,5. Powstaly przy tym siarczan amonowy wytraca sie przez dodanie 2 300 1 metanolu, a nastepnie oddziela sie go. Po do¬ daniu 12 litrów 30%-wej wody utlenionej do¬ daje sie jeszcze do przesaczu tyle wodorotlenku barowego, aby usunac calkowicie jony siarcza¬ nowe. Po 12 — 24 godzinnym odstawaniu sie odsacza sie wytracony siarczan barowy, a kla¬ rowny roztwór o slabo zóltym zabarwieniu prze¬ rabia dalej jak w przykladzie I. Otrzymuje sie 25 — 30 kg kwasu e-aminokapronowego o tem¬ peraturze topnienia 202 — 204°C i o zawartosci popiolu ponizej 0,3%. Zawartosc jonów SO*" wynosi mniej niz 0,1%.Przyklad III. 200 kg pozostalosci podesty¬ lacyjnej, podobnie jak w przykladzie II, zmy- dla sie kwasem siarkowym, zobojetnia, wytraca metanolem siarczan amonowy i odsacza go.Otrzymany przesacz ogrzewa sie do tempera¬ tury 50°C i zadaje 8—10 kg wegla odbarwiaja¬ cego. Nastepnie dodaje . sie tyle wodorotlenku barowego, aby calkowiecie usunac z roztworu jony siarczanowe. Po 12 — 24 godzinnym od- - 2 -stawaniu sie osad odsacza sie i dalej postepuje jak w przykladzie I. Otrzymuje sie 25 — 30 kg kwasu e-aminokapronowego o temperaturze top¬ nienia 200 — 201°C. Zawartosc popiolu wynosi po¬ nizej 0,3%» zas zawartosc jonów SC4" ponizaj 0,1%. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania kwasu e-aminokaprono¬ wego, z produktów odpadowych przy wy¬ twarzaniu e-kaprolaktamu, znamienny tym, ze odpadowy produkt, potwstajacy przy wy¬ twarzaniu e-kaprolaktamu, zwlaszcza otrzy¬ mywane przy rafinacji pozostalosci podesty¬ lacyjne, zmydla sie' kwasem siarkowym i uwalnia aminokwas przez zobojetnienie amoniakiem, przy czym powstajacy jedno¬ czesnie siarczan amonowy wytraca sie roz¬ puszczalnym w wodzie, alkoholem, na przy¬ klad metanolem, i odsacza, a silnie barwiace zanieczyszczenia usuwa przez utlenienie lub za pomoca srodków adsorpcyjnych, na przy¬ klad wegla odbarwiajacego.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze alkoholowy roztwór kwasu e-aminokaprono¬ wego odparowuje sie w sposób ciagly w od¬ powiednim urzadzeniu, tak, aby otrzymy¬ wany alkohol powrotny mógl byc bezposre¬ dnio ponownie uzyty do stracania siarczanu amonowego. VEB Leuna-Werke „Walter Ulbricht" Zastepca: Kolegium Rzeczników Patentowych PL