PL47773B1 - - Google Patents

Description

Opis u£fem dnia 18 grudnia 1963 r.L A POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY -. i ¦-¦!-; ro» Nr 47773 KI. 12 q, 6/01 KI. internat. C 07 c Zaklady Azcrtome im. Feliksa Dzierzynskiego*) Tarnów, Polska Sposób otrzymywania e - kaprolaktamu z pozostalosci podestylacyjnych Patent trwa od nia 22 marca 1962 r.Jak wiadomo kapirolaktam otrzymuje sie z fenolu, benzenu lub tolnenu, przy czym produk¬ tem przejsciowym jest oksym cykloheksanonu, który przez przegrupowanie Beckmann'a przy uzyciu oleum (przeprowadza sie w ester kapro¬ laktamu a nastepnie przez zobojetnienie woda amoniakalna w kaprolaktam. Tak otrzymany kaprolaktam oczyszcza sie na drodzie dwukrot¬ nej destylacji. Do pierwszej destylacja stosuje sie surowy olej laktamowy otrzymany w pro¬ cesie zobojetnienia estru kaprolaktamu zawie¬ rajacy 30—35% wody, 67—70% kaprolaktamu i 1% sdairczanu amonowego. Destylacje prowa¬ dzi sie periodycznie pod próznia z dodatkiem Lugu sodowego w ilosci okolo 1,2% odbierajac kolejno wode, przedgon i kaprolaktam. Odbiór kaprolaktamu prowadzi sie w praktyce do za- *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze wspól¬ twórcami wynalazku sa Zdzislaw Wilk, Stani¬ slaw Maciejczyk i Zofia Markielowska. niku destylacji. W kotle destylacyjnym po¬ zostaje wtedy gesta masa w ilosci 5 — 6% zaladunku, zawierajaca 25 — 45% kapro¬ laktamu, 20 — 25 % soli sodowej kwasu e-aminokapronowego, 25 — 30 % siarczanu sodowego, 2 — 3% wodorotlenku soclowego i okolo 20% zanieczyszczen organicz¬ nych. Pozostalosc ta jest rozpuszczalna w wo- dzie i usuwa sie ja z kotlów przez wyplukiwa¬ nie goraca woda, która najczesciej kierowano do scieków. Kaprolaktam uzyskany z destylacji oleju laktamowego nie ma jeszcze nalezytego stopnia czystosci i dlatego poddaje sie go po¬ nownej destylacji prózniowej w sposób perio¬ dyczny lub ciagly z dodatkiem lugu sodowego i ewentualnie nadmanganianu potasowego. Po¬ zostalosc po drugiej destylacji stanowi okolo 3% zaladunku i zawiera 25—45% kaprolaktamu, 50—70% soli sodowej kwasu e-amkiokaprono- wego oraz 5 —10% takich substancji jak NaOH, Mn02 i zanieczyszczen organicznych. Jezeli za-miast bezposredniej destylacji surowego oleju laktamowego stosuje sie najpierw ekstrakcje ka- prolaiktaimu trójchloroetylenem, a nastepnie re- ekstrakcje woda ii dopiero (destylacje zatezone- go wodnego roztworu, to pozostalosc lakiej de¬ stylacji stanwi okolo 3% zaladunku i ma sklad odpowiadajacy pozostalosci po drugiej destyla¬ cji.Pozostalosc po dirugiej destylacji ze wzgledu na duza zawaortosc soli sodowej kwasu e-ami¬ nokapronowego moze byc wykorzystana do o- trzymywania kwasu e-aminokapronowego spo¬ sobem znanym z opisu patentowego Nr 40564.Sposób ten jest jednak uciazliwy i wymaga znacznej ilosci aparatury oraz dodatkowych su¬ rowców. Ze wzgledu na to, do przerobu na fcwas s-anidnokapronowy kiieruje sie przewaz¬ nie itylkio czesc pozostalosci, a reszte odrzuca jako odpady produkcyjne. Calkowite oddesty¬ lowanie kaprolaktamu jest niemozliwe ze wzgledu na obecnosc takich substancji jak, siarczan sodowy, wodorotlenk so¬ dowy, sól sodowa kwasu 8 -ami- nokapronowego, dwutlenek manganu, powstaja¬ cy w wypadku stosowania dodatku nadmanga¬ nianu potasu do drugiej destylacji, które w miare przebiegu destylacji wydzielaja sie w po¬ staci osadów, powodujac sitopndowo gestnienie pozostalosci a w teonou calkowicie uniemozli¬ wiaja dalsza destylacje. Sposób wedlug wyna¬ lazku pozwala na otrzymanie dodatkowych ilo¬ sci kaprolaktamu traconego dotychczas w pozo¬ stalosciach podestylacyjnych i zmniejsza za¬ nieczyszczenia scieków zakladowych. Wedlug wynalazku z pozostalosci podestylacyjnych usu¬ wa sie substancje utrudniajace dalsza destylacje kaprolakitaimu przez ekstrakcje przy pH okolo 5 okolo 50%-wego wodnego roztworu pozostalo¬ sci iroztworem siarczanu amonowego, otrzyma- manego jako produkt odpadkowy w procesie zobojetnienia estru kaprolaktamu amoniakiem.Roztwór siarczanu amonowego zawiera w przy¬ blizeniu 39 — 41% siarczanu amonowego, 58 —* 60% wody, 1—1,5% 8-kaprolaktamu, 0,2-0,3% kwasu siarkowego.Stosowany roztwór siarczanu amonowego jest nasycony kaprolaktaniem i dlatego pie roz¬ puszcza w sobie dalszych ilosci kaprolaktamu z • ekstrahowanego roztworu wodnego pozostalosci.Do roztworu siarczanu amonowego przechodza: siarczan sodowy, wodorotlenek sodowy oraz znaczna czesc soli sodowej kwasu e-amino- kapa^onowego i wody. Mieszanina po ekstrakcji rozdziela sie na dwie warstwy, przy czym gór¬ na stanowi oczyszczony roztwór pozostalosci i zawiera 30 — 40% kaprolaktamu, 5 — 10% soli sodowej kwasu e-amanokapronowego, 1% siarczanu amonowego, 15—20% zanieczyszczen organicznych, 30 — 35% wody.Roztwór ten poddaje sie destylacji periodycz¬ nej z dodatkiem 2% lugu sodowego w analo¬ giczny sposób jak surowy olej la/kitamowy. Z destylacji uzyskuje sie 80 — 00% kaprolaktamu zawartego w pozostalosci. Oczyszczony roztwór pozostalosci mozna równiez wlaczyc do surowe¬ go oieju lakitamowego i przerabiac wspólnie uzyskujac kaprolaktam na drodze bezposredniej destylacji prózniowej lub uprzedniej ekstrakcji rozpuszczalnikiem organicznym i reekstrakcji woda.Warstwe dolna zawierajaca 38^40% siarcza¬ nu anionowego, 58 — 60% wody, 1 —1,5 kapro¬ laktamu, 0,3^0,5% siarczanu sodowego, 0,3 — 0,5%' soli sodowej kwasu e-aminokapronowego kieruje sie do przerobu na nawóz sztuczny.Schemat instalacji przedstawiony jest na zala¬ czonym rysunku na którym oznaczono: 1 — zbiornik roztworu wodnego pozostalosci pode¬ stylacyjnych, 2 — pompa, 3 — zbiornik naporo¬ wy, 4 — mieszalnik roztworu pozostalosci z roz¬ tworem siarczanu amonowego, 5 — rozdzielacz, 6 — zbiornik, 7 — przelew, 8 — doprowadzenie roztworu siarczanu.Sposób wedlug wynalazku wyjasniaja naste¬ pujace przyklady: Przyklad I, Z periodycznej destylacji suro¬ wego oleju laktamowego uzyskuje sie pozosta¬ losc o slkladzie: kaprolaktam 30%, siarczan so¬ du 30%, sól sodowa kwasu e-aminokapionowe- go 20%, wodorotlenek sodu 3%, zanieczyszczenia organiczne 17%. Do 1000 kg tej pozostalosci wprowadza sie 1000 litrów wody, a otrzymany wodny roztwór pozostalosci spuszcza sie do zbiornika magazynowego 1 a stad pompa 2 po¬ daje do zbiornika naporowego 3. Przez mieszal¬ nik 4 przepuszcza sie roztwór siarczan-i amono¬ wego po zobojetnieniu estru kaprolaktamu w ilosci 2.000 kg/godz. Roztwór pozostalosci wpro¬ wadza sie w sposób ciagly do mieszalnika 4 w ilosci 180 kg/godz. Kontroluje sie pH mieszani' ny odplywajacej poniewaz parametr ten ma wplyw na wlasciwy rozdzial mieszaniny. War¬ tosc pH powinna wynosic okolo 5 i wedlug niej reguluje sie doplyw roztworu pozostalosci. Je¬ zeli pH podwyzsza sie, nalezy zmniejszyc prze- - 2 -plyw roztworu pozostalosci i odwrotnie. Mie¬ szanina odplywa z mieszalnika do rozdzielacza * 5. Dolna warstwe siarczanowa odprowadza sie do przerobu na siarczan amonowy^ a warstwe góoroa Meruje sie do zbiornika oczyszczonej po¬ zostalosci 6. Oczyszczona pozostalosc laduje sie do kotla i przeprowadza destylacje z dodat¬ kiem 2% lugu sodowego a nastepnie powtórna destylacje celem uzyskania czystego kaprolak- tatmiu. Przy podanym skladzie pozostalosci otrzy¬ muje sie okolo 270 kg pelnowartosciowego ka- prolaktaimu.Przyklad II. Z drugiej destylacji kaprolak- tamu prowadzonej w sposób ciagly uzyskuje sie pozostalosc o skladzie: kaprolaktam 35%, sól sodowa (kwasu E-amtiinokapronowego 55%, wo¬ dorotlenek isodowy 0,5%, zanieczyszczenia or¬ ganiczne 9,5%. 1000 kg tej pozostalosci rozpusz¬ cza sie w 1000 kg wody i przerabia tak samo jak podano w przykladzie I z ta róznica, ze przy przeplywie roztworu siarczanu amonu w ilosci 2200 kg/godz. przeplyw roztworu pozosta¬ losci moze byc wiekszy i wynosic okolo 500 kg/godz.. Z destylacji otrzymanego roztworu o- czyszczonej pozostalosci uzyskuje sie okolo 300 kg kaprolaktamu.Przyklad III. Z drugiej destylacji kaprolakta- ttiu prowadzonej sposobem periodycznym z do- •datkiem nadmanganianu potasowego uzyskuje ,sie pozostalosc o skladzie: kaprolaktam 40%, sól sodowa kwasu E^aminokapronowego 50%, wo¬ dorotlenek isodowy 1,8%, dwutlenek manganu 5,5%, zanieczyszczenia organiczne 2,7%. Do 1000 kg pozostalosci dodaje sie 1000 litrów wo¬ dy i przerabia (tak samo jak podano w przy- !kladzie I. Dwutlenek (manganu nie rozpuszzcza sie ani w warstwie siarczanowej and kapopolak-- tamowej tylko zbiera sie w postaci zawiesiny w rozdzielaczu 5 na granicy podzialu warstw.Stacl wynika koniecznosc okresowego mycia rozdzielacza lub tez filtrowanie warstwy o- czyszczonej pozostalosci. Po przedesitylowaniu uzyskanego roztworu oczyszczonej. pozostalosci uzyskiuje sie okolo 320 kg kaprolaktamu.W podanych wyzej przykladach przyjeto, ze przeplyw roztworu pozostalosci stanowi 8—22% przeplywu roztworu siarczanu amonowego. W praktyce ilosc 50% roztworu wodnego pozostalo¬ sci stanowi okolo 5 — 7% wyprodukowanego rozitworu siarczanu, a zatem do przerobu pozo¬ stalosci podestylacyjnej moze byc uzyta tylko czesc bedacego do dyspozycji roztworu siarcza¬ nu amonowego otrzymanego przy zobojetnieniu estru koprolaktamu. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób otrzymywania E^kaprolaktaimu z po¬ zostalosci podestylacyjnych, znamienny tym, ze okolo 50%-owy wodny roztwór pozostalosci po¬ destylacyjnej poddaje sie ekstrakcji przy pH okolo 5, okolo 40%-owym roztworem siarczanu amonowego uzyskiwanego w procesie zobojet¬ niania estru e-kaprolaktamu amoniakiem przy czym górna warstwe uzyskana z rozdzialu mie¬ szaniny po ekstrakcji poddaje sie destylacji prózniowej w znany sposób w celu wydzielenia kaprolaktamu. Zaklady Azotowe im. Feliksa Dzierzynskiego Zastepca: dr Adam Ponrklo rzecznik patentowyDo opisu patentowego nr 47773 1834. RSW „Prasa", Kielce PL