PL89233B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wydzielania ^-kaprolaktamu z mieszaniny zawierajacej sole kwasów mineralnych i organicznych, wielkoczas¬ teczkowe produkty polimeryzacji, produkty rozkla¬ du i smoly, szczególnie z mieszaniny uzyskanej ja¬ ko pozostalosc po destylacji kaprolaktamu.Stan techniki. W technologii wytwarzania i oczy¬ szczania kaprolaktamu glównym zródlem odpadów sa destylacje wstepne lub koncowe, polaczone za¬ zwyczaj z wprowadzaniem do kaprolaktamu nie¬ wielkich ilosci róznych dodatków, szczególnie moc¬ nych zasad jak na przyklad lugu sodowego, zada¬ niem których jest podwyzszenie jakosci oddestylo¬ wanego kaprolaktamu. W rezultacie tych operacji jako ciecz wyczerpana uzyskuje sie wieloskladni¬ kowe mieszaniny, zawierajace 15—45% kaprolak¬ tamu obok róznorodnych soli kwasów mineralnych i organicznych, wielkoczasteczkowych produktów polimeryzacji, produktów rozkladu i smól.Wysokie koszty wytwarzania kaprolaktamu i rów¬ noczesnie widlkotonazowa produkcja tego monome¬ ru to zasadnicze czynniki ekonomiczne poszukiwa¬ nia róznorodnych sposobów regeneracji i zagospo¬ darowywania takich odpadów, nawet jesli zawar¬ tosc w nich kaprolaktamu jest bardzo niska.Znane w technice sposoby rozwiazania tego za¬ gadnienia polegaja na sporzadzaniu z pozostalosci podestylacyjnych roztworu wodnego, który nastep¬ nie kontaktuje sie z roztworem siarczanu amono¬ wego, doprowadza mieszanine do odczynu kwasne- go i oddziela warstwe górna w celu ponownej des¬ tylacji (opis patentowy polski nr 47773) lub ekstra¬ huje sie rozpuszczalnikiem nie mieszajacym sie z woda i destyluje (opis patentowy NRD nr 79494).W innym rozwiazaniu wodny roztwór pozosta¬ losci oczyszcza sie przy pomocy zasadowych i kwa¬ sowych wymieniaczy jonowych, a nastepnie przera¬ bia w talki sam sposób, w jaki otrzymuje sie po¬ zostalosci podestylacyjne (opis patentowy RFN nr 1171435). W jeszcze innym sposobie wodny roz¬ twór pozostalosci podestylacyjnych dodaje sie do neutralizowanej mieszaniny otrzymanej z przegru¬ powania oksymu cykloheksanonu za pomoca kwa¬ su siarkowego lufb oleum (swiadectwo autorskie ZSRR nr 213031).Wspólna wada wszystkich procesów jest sporza¬ dzanie z pozostalosci podestylacyjnych, roztworu wodnego, w którym stezenie soli kwasów mineral¬ nych i organicznych oraz innych zanieczyszczen przewyzsza stezenie kaprolaktamu. Z kolei podczas laczenia tego roztworu z roztworami kaprolaktamu lub siarczanu amonowego znaczna wiekszosc sub¬ stancji zanieczyszczajacych powraca do obiegu d kumulujac sie zaniza stopniowo jakosc wytwa¬ rzanego kaprolaktamu badz siarczanu amonowego.Po ekstrakcji lulb jonitowym oczyszczaniu roztworu pozostalosci podestylacyjnych otrzymuje sie bardzo duze objetosci rafinatu badz roztworów po regene¬ racji jonitów, które stanowia bardzo klopotliwy i trudny do oczyszczania ladunek scieków. Jeszcze 89 23389 233 inna wada rozwiazan znanych w technice jest to, ze w rezultacie zakwaszania roztworu pozostalosci podestylacyjnych wydzielaja sie zwykle w znacz¬ nych ilosciach koloidalne zanieczyszczenia, co zna¬ cznie komplikuje proces ekstrakcji poprzez tworze¬ nie sie miedzywarstw z zawiesina, wzglednie unie¬ mozliwia proces oczyszczania jonitowego poprzez zabijanie i nieodwracalne blokowanie zlóz jonito¬ wych.Istota wynalazku. Celem niniejszego wynalazku jest unikniecie omówionych wyzej niedogodnosci, a zadaniem sposób wydzielania kaprolaktamu eli¬ minujaca koniecznosc wstepnego rozpuszczania po¬ zostalosci podestylacyjnych.W wyniku przeprowadzonych badan stwierdzo- i)P#*mb#z£dianie to rozwiazuje sie przez przepuszcza- »le^ p^rzegrzanej pary wodnej przez stopione pozo¬ stalosci podestylacyjne ogrzane do temperatury po¬ wyzej temperatury wrzenia kaprolaktamu w zakre¬ sie cisnien zblizonych do atmosferycznego. Zgodnie z wynalazkiem stopiona mieszanine kaprolaktamu soli kwasów mineralnych i organicznych, wielko¬ czasteczkowych produktów polimeryzacji, produk¬ tów rozkladu i smól, szczególnie mieszanine uzys¬ kana po oddestylowaniu kaprolaktamu, umieszczo¬ na w kotle destylacyjnym nagrzewa sie do tempe¬ ratury wyzszej od temperatury wrzenia kaprolak¬ tamu, korzystnie 250°C do 350°C przy cisnieniu 0,9 do 6 ata, korzystniej 1,0 do 3^0 ata, przepuszczajac przez nia pare wodna przegrzana do temperatury 300°C do 550°C, korzystniej 350°C do 500°C i ewen¬ tualnie stosujac dodatkowo ogrzewanie przepono¬ we. Wytworzona w kotle mieszanine pary wodnej i kaprolaktamu kieruje sie do wielostopniowego ukladu kondensacyjnego, korzystnie do dwu lub trójstopniowego ukladu kondensacyjnego, przy czym z pierwszego i ewentualnie z dalszych stopni odbiera sie kaprolaktam lub jego stezony roztwór wodny, który przerabia sie dalej i oczyszcza w zna¬ ny sposób, natomiast w ostatnim stopniu konden¬ sacyjnym wykrapla sie nadmiar pary wodnej.Wytworzona w kotle mieszanine pary wodnej i kaprolaktamu mozna równiez skierowac do ukla¬ du kondensacyjnego poprzez uklad wymiany ciepla, w którym cieplem wyprowadzanych par przegrze¬ wa sie wstepnie pare wodna doprowadzona do kotla destylacyjnego.Zalety wynalazku. Istotna zaleta wynalazku jest moznosc wydzielania kaprolaktamu z mieszanin, w których udzial kaprolaktamu jest tak maly, ze odzyskiwanie go poprzez destylacje, ekstrakcje lub oczyszczanie jonitowe nie jest mozliwe lufo jest ekonomicznie nieoplacalne. Ponadto znaczna wiek¬ szosc zanieczyszczen po wydzieleniu kaprolaktamu wyprowadza sie w postaci stopu krzepnacego w normalnej temperaturze, który zaleznie od udzia¬ lu substancji mineralnych moze byc spalany badz usuwany na haldy. Kolejna zaleta jest otrzymy¬ wanie zatezonych i latwych do oczyszczenia roz¬ tworów kaprolaktamu wytwarzanego znanymi me¬ todami.Przyklad. W kotle destylacyjnym ze stali kwasoodpornej, zaopatrzonym w mieszadlo i bel- kotke umozliwiajaca doprowadzanie, pary wodnej pod lustro cieczy, umieszczono 100 kg stopionej i uprzednio nagrzanej do temperatury 160°C, mie¬ szaniny o nastepujacym skladzie (w procentach wagowych): kaprolaktam 21,0, kwas aminokapro- nowy i jego polimery oraz sole sodowe lacznie 34,2, produkty rozkladu, smoly i sdle nieorganiczne lacz¬ nie 43,8, otrzymanej jako pozostalosc po destylacji kaprolaktamu. Po uruchomieniu mieszadla przez stop barbotowano pare wodna przegrzana do tem¬ peratury 450°C—500°C, dozowana w takiej ilosci, aby w kotle utrzymywalo sie nadcisnienie 0,5 at oraz temperatura 310°C—320°C. Mieszanina pary wodnej i kaprolaktamu wyprowadzana z kotla byla schladzana do temperatury 205°C—215°C w wy¬ mienniku ciepla, sluzacym do wstepnego nagrze¬ wania pary wodnej doprowadzanej do kotla, po czym wstepowala do dwustopniowego ukladu kon¬ densacyjnego pracujacego pod cisnieniem atmosfe¬ rycznym, z którego po pierwszym stopniu odbie¬ rano kondensat zawierajacy przecietnie okolo 85% kaprolaktamu i 15% wody. Po skondensowaniu 30 litrów tego roztworu odlaczono doplyw pary do kotla destylacyjnego. Roztwór wydzielonego kapro¬ laktamu oczyszczono przez utlenianie zanieczysz- 2'5 czen wodnym roztworem nadmanganianu potaso¬ wego, a nastepnie w znany sposób wyodrebniono 22,3 kg kaprolaktamu, który po destylacji z dodat¬ kiem 0,5% wodorotlenku sodu posiadal nastepuja¬ ce wskazniki jakosci: liczba manganowa — 15 000 sekund, ekstynkcja 50%-owego roztworu przy 290 nm — 0,05B lotne zasady 0,5 milirównowazni- ka/kg. PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wydzielania £-kaprolaktamu z miesza¬ niny zawierajacej sole kwasów mineralnych i Or¬ ganicznych, wielkoczasteczkowe produkty polime- 40 ryzacji, produkty rozkladu i smoly, szczególnie z mieszaniny otrzymanej jako pozostalosc po des¬ tylacji kaprolaktamu, znamienny tym, ze stopiona mieszanine umieszczona w kotle destylacyjnym na¬ grzewa sie do temperatury wyzszej od temperatury 45 wrzenia kaprolaktamu przepuszczajac przez nia przegrzana pare wodna, a wytworzona w kotle mieszanine pary wodnej i kaprolaktamu kieruje sie do ukladu kondensacyjnego, skad odbiera sie wy¬ dzielony kaprolaktam lulb jego stezony roztwór 50 wodny, który przerabia sie dalej i oczyszcza w zna¬ ny sposób.
2. 2. Sposób wedlug zastrz.- 1, znamienny tym, ze 55 mieszanine umieszczona w kotle nagrzewa sie do temperatury 250°C do 350°C przy cisnieniu 0,9 do 6,0 ata, korzystniej 1 do 3 ata, przepuszczajac przez nia pare wodna przegrzana do temperatury 300°C do 550°C, korzystniej 350°C do 500°C i ewentualnie 60 stosujac dodatkowo ogrzewanie przeponowe.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze wytworzona w kotle mieszanine pary wodnej i ka- 65 prolaktamu kieru»je sie do ukladu kondensacyjnego89 5 poprzez uklad wymiany ciepla, w którym cieplem wyprowadzanych par przegrzewa sie wstepnie pa¬ re wodna doprowadzana do kotla destylacyjnego.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze wytworzona mieszanine pary wodnej i kaprolakta- 5 mu wprowadza sie do wielostopniowego ukladu 6 kondensacyjnego, korzystnie do dwu lub trójstop¬ niowego ukladu kondensacyjnego, przy czym z pierwszego i ewentualnie z dalszych stopni od¬ biera sie fcaprolaktam lub jego stezony roztwór wodny, natomiast w ostatnim stopniu wykrapla sie nadmiar pary wodnej. PL