RU2216552C2 - Способ непрерывного полиамидирования - Google Patents

Способ непрерывного полиамидирования Download PDF

Info

Publication number
RU2216552C2
RU2216552C2 RU2000133329/04A RU2000133329A RU2216552C2 RU 2216552 C2 RU2216552 C2 RU 2216552C2 RU 2000133329/04 A RU2000133329/04 A RU 2000133329/04A RU 2000133329 A RU2000133329 A RU 2000133329A RU 2216552 C2 RU2216552 C2 RU 2216552C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
dicarboxylic acid
molten
reactor
reaction mixture
monomer
Prior art date
Application number
RU2000133329/04A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2000133329A (ru
Inventor
Грегори Э. БУШ
Крис Э. СКВАЙЕР
Роберт М. ЛЕМБКЕ
Стивен В. КУК
Original Assignee
Солютиа Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Солютиа Инк. filed Critical Солютиа Инк.
Publication of RU2000133329A publication Critical patent/RU2000133329A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2216552C2 publication Critical patent/RU2216552C2/ru

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/02—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/26—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/28—Preparatory processes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polyamides (AREA)
  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способам получения полиамидов из мономеров дикарбоновой кислоты и мономеров диамина, а именно к способу получения полиамидов, который не требует добавления воды к реагентам. Описан способ получения полиамида из мономера дикарбоновой кислоты и мономера диамина, он включает стадии (а) смешивания расплавленного мономера дикарбоновой кислоты и расплавленного мономера диамина в эквимолярных количествах с получением таким образом расплавленной реакционной смеси; (b) пропускания реакционной смеси через по меньшей мере один невентилируемый реактор, причем время пребывания реакционной смеси в по меньшей мере одном невентилируемом реакторе составляет от 0,01 до 30 мин, формирования таким образом первого продуктового потока, который содержит полиамид и полимеризационную воду, и (с) пропускания первого продуктового потока через по меньшей мере один вентилируемый реактор, посредством чего удаляют полимеризационную воду, формируя тем самым второй продуктовый поток, который содержит полиамид. Способ может осуществляться непрерывно и нет необходимости добавлять воду к дикарбоновой кислоте, к диамину или к реакционной смеси. Кроме того, описан способ непрерывного плавления дикарбоновой кислоты и непрерывный способ получения найлона 6,6 из адипиновой кислоты и гексаметилендиамина. Полиамиды, полученные этим способом, могут использоваться, в частности, для формования из них волокон для ковров. 4 с. и 21 з.п.ф-лы, 2 ил.

Description

Данное изобретение относится к способам получения полиамидов из мономеров дикарбоновой кислоты и мономеров диамина. Более конкретно изобретение относится к способу получения полиамидов, который не требует добавления воды к реагентам.
Полиамиды могут быть получены путем двухстадийного процесса, в котором дикарбоновую кислоту и диамин подвергают взаимодействию в воде до образования соли и затем соль нагревают для инициирования полимеризации. Например, адипиновая кислота и гексаметилендиамин могут быть использованы для получения найлона 6,6. Вода, высвобождающаяся за счет полимеризации, а также вода, добавляемая с реагентами, должна быть в конце концов удалена из продукта, например, путем испарения. Это требует больших энергетических затрат, а также дополнительного оборудования процесса. Поэтому было бы полезно производить полиамиды без добавления воды к реагентам, чтобы снизить расход на удаление воды из продукта и чтобы исключить промежуточный продукт (соль), упрощая тем самым весь процесс.
Однако попытки получить полиамиды непосредственно из мономеров без добавления воды сопряжены с рядом трудностей. Регулирование количеств мономеров, подаваемых в реакцию, является существенным моментом, потому что избыток одного или другого будет вредно влиять на молекулярную массу и, следовательно, на физические свойства продукта. Доказано, что очень трудно обеспечить точное регулирование количеств реагентов, как это требуется. Другие проблемы, связанные с такими процессами непосредственной полимеризации, включают в себя разложение мономеров и/или полимерного продукта в результате (1) выдерживания при высоких температурах в течение продолжительных периодов времени (например, несколько часов), (2) контакта расплавленных мономеров с кислородом и (3) воздействия следовых металлических примесей в материалах, из которых изготовлено технологическое оборудование.
В течение продолжительного времени существует потребность в усовершенствованных процессах получения полиамидов непосредственно из мономеров.
Одним аспектом изобретения является способ получения полиамида из мономера дикарбоновой кислоты и мономера диамина. Один вариант способа включает стадии:
(a) смешивания расплавленного мономера дикарбоновой кислоты и расплавленного мономера диамина в эквимолярных количествах с получением таким образом расплавленной реакционной смеси;
(b) пропускания реакционной смеси через по меньшей мере один невентилируемый реактор, причем время пребывания реакционной смеси в по меньшей мере одном невентилируемом реакторе составляет от 0,01 до 30 мин, формирования таким образом первого продуктового потока, который содержит полиамид и полимеризационную воду, и
(с) пропускания первого продуктового потока через по меньшей мере один вентилируемый реактор, посредством чего удаляют полимеризационную воду, формируя тем самым второй продуктовый поток, который содержит полиамид.
В другом варианте способ включает стадии:
(a) смешивания расплавленного мономера дикарбоновой кислоты и расплавленного мономера диамина в эквимолярных количествах с получением таким образом расплавленной реакционной смеси; и
(b) пропускания реакционной смеси через по меньшей мере один невентилируемый реактор при избыточном давлении между 0-35,15 кг/см2, причем время пребывания реакционной смеси в по меньшей мере одном невентилируемом реакторе составляет от 0,01 до 30 мин, формирования таким образом первого продуктового потока, который содержит полиамид.
В этом воплощении способа второй реактор, размещенный ниже по потоку от по меньшей мере одного невентилируемого реактора, не требуется, но, необязательно, может быть использован для удаления полимеризационной воды, для дальнейшей реакции или для обеих целей.
Способ по изобретению может осуществляться непрерывно и нет необходимости добавлять воду к дикарбоновой кислоте, к диамину или к реакционной смеси. Не требуется добавлять ни дополнительный мономер дикарбоновой кислоты, ни мономер диамина после перемешивания.
Расплавленная дикарбоновая кислота может быть получена путем стадий:
удаления кислорода из сухой дикарбоновой кислоты путем чередования воздействия на сухую дикарбоновую кислоту в автоклаве для удаления кислорода вакуума и давления инертного газа с получением таким образом твердой дикарбоновой кислоты, которая имеет пониженное содержание молекулярного кислорода, и
подачи твердой дикарбоновой кислоты, имеющей пониженное содержание молекулярного кислорода, в плавильный котел, который содержит некоторое количество расплавленной дикарбоновой кислоты, в результате чего твердая дикарбоновая кислота плавится и получают непрерывный поток расплавленной дикарбоновой кислоты.
Твердая дикарбоновая кислота может быть перемещена из автоклава для удаления кислорода в плавильный котел под действием силы тяжести. Предпочтительно ее перемещают из автоклава для удаления кислорода в плавильный котел под действием сочетания силы тяжести и давления инертного газа в автоклаве для удаления кислорода. Такой порядок позволяет свести время пребывания мономера дикарбоновой кислоты в плавильном котле менее чем к 3 ч.
В предпочтительных воплощениях способа температура реакционной смеси в по меньшей мере одном невентилируемом реакторе приблизительно между 220 и 300oС. Предпочтительно избыточное давление в по меньшей мере одном невентилируемом реакторе от 0-35,15 кг/см2, более предпочтительно от 3,515-17,577 кг/см2, наиболее предпочтительно от 8,437-12,655 кг/см2. Время пребывания реакционной смеси в по меньшей мере одном невентилируемом реакторе составляет предпочтительно от 0,01 до 30 мин, более предпочтительно от 0,5 до 30 мин, наиболее предпочтительно от 1 до 5 мин. Первый продуктовый поток, покидающий по меньшей мере один невентилируемый реактор, обычно содержит менее чем 40% по массе неполимеризованных мономеров, предпочтительно менее чем 10% по массе неполимеризованных мономеров. Время пребывания реакционной смеси в по меньшей мере одном невентилируемом реакторе предпочтительно от 1 до 60 мин.
В одном воплощении изобретения может быть использована система рекуперации реакционноспособного диамина. По меньшей мере один вентилируемый реактор создает поток отходящего газа, который содержит водяной пар и испаренный мономер диамина, и отходящий газ приводят в контакт с расплавленным мономером дикарбоновой кислоты в колонне рекуперации, в результате чего по меньшей мере часть испаренного мономера диамина взаимодействует с мономером дикарбоновой кислоты с образованием полиамида. Создают жидкий отходящий поток из колонны рекуперации, который содержит полиамид и непрореагировавший расплавленный мономер дикарбоновой кислоты, и жидкий отходящий поток смешивают затем с расплавленным мономером диамина.
Одним конкретным воплощением изобретения является непрерывный способ получения найлона 6,6 из адипиновой кислоты и гексаметилендиамина (ГМД), включающий:
удаление кислорода из сухой адипиновой кислоты путем чередования воздействия на сухую адипиновую кислоту в автоклаве для удаления кислорода вакуума и давления инертного газа с получением таким образом твердой адипиновой кислоты, которая имеет пониженное содержание молекулярного кислорода;
подачу твердой адипиновой кислоты, имеющей пониженное содержание молекулярного кислорода, в плавильный котел, который содержит некоторое количество расплавленной адипиновой кислоты, в результате чего твердая адипиновая кислота плавится и получают непрерывный поток расплавленной адипиновой кислоты;
расплавление ГМД;
смешивание расплавленной адипиновой кислоты и расплавленного ГМД в эквимолярных количествах с получением таким образом расплавленной реакционной смеси;
течение реакционной смеси через по меньшей мере один невентилируемый реактор, время пребывания реакционной смеси в по меньшей мере одном невентилируемом реакторе от 0,01 до 5 мин, получение таким образом частично полимеризованной реакционной смеси найлона 6,6;
течение частично полимеризованной реакционной смеси через по меньшей мере один вентилируемый реактор, посредством чего частично полимеризованную реакционную смесь дополнительно полимеризуют, получая найлон 6,6, и где удаляют полимеризационную воду.
В этом конкретном воплощении относительная вязкость (RV) частично полимеризованной реакционной смеси найлона 6,6, покидающей не вентилируемый реактор, имеет величину от 0 до 3 и относительная вязкость найлона 6,6, покидающего вентилируемый реактор, составляет от 3 до 15. Относительная вязкость, как используется здесь, является отношением вязкости (в сантипуазах) при 25oС раствора 8,4% по массе полиамида в 90%-ной муравьиной кислоте (90% по массе муравьиной кислоты и 10% по массе воды) к вязкости (в сантипуазах) при 25oС одной 90%-ной муравьиной кислоты.
Способ полиамидирования данного изобретения может давать конечный продукт без необходимости добавления воды к реагентам и без промежуточной стадии образования соли. В дополнение, способ данного изобретения может осуществляться непрерывно со значительно более короткими временами пребывания расплавленных реагентов и расплавленного полимера в высокотемпературных участках процесса. Это значительно снижает потребление воды, образование сточных вод и расход энергии процесса. Это также исключает необходимость или снижает необходимые размеры оборудования в процессах, известных из уровня техники, такого как испарители, которые использовались для удаления добавленной воды процесса. Кроме того, исключается избыточное термическое воздействие на реагенты и продукт.
Аспект данного изобретения, относящийся к реакционной колонне рекуперации для извлечения и повторного использования гексаметилендиамина или мономера другого диамина, уменьшает выделения диамина в сточные воды и увеличивает общее превращение исходного диамина в полиамидный продукт.
Аспект данного изобретения, относящийся к непрерывному плавлению дикарбоновой кислоты, такой как адипиновая кислота, обеспечивает практичный и экономичный способ непрерывной подачи расплавленной дикарбоновой кислоты для применения в способе полиамидирования или для других применений. Способ обеспечивает получение высококачественной расплавленной кислоты без изменения цвета или без другого термического разложения. Получение чистой расплавленной кислоты облегчает получение высококачественного полиамида.
Фиг. 1 представляет маршрутную схему процесса полиамидирования данного изобретения.
Фиг. 2 представляет маршрутную схему процесса системы рекуперации реакционноспособного диамина, которая может быть использована в способе полиамидирования данного изобретения.
Способ данного изобретения может быть использован для получения разнообразных полиамидов из мономеров дикислоты и диамина. Способ, в частности, пригоден для получения найлона 6,6 из адипиновой кислоты и гексаметилендиамина.
Фиг. 1 представляет маршрутную схему процесса одного воплощения способа. Расплавленный гексаметилендиамин (ГМД) подают из резервуара 20 для хранения расплавленного ГМД. Существует несколько подходящих путей обеспечения расплавленного ГМД. Одним является размещение оборудования процесса полиамидирования вблизи установки, где производят ГМД, так что расплавленный поток ГМД может быть направлен по трубе непосредственно в резервуар 20. Другим путем могло бы быть обеспечение водного раствора ГМД, испарение воды и плавление ГМД.
Тепло, необязательно, может быть привнесено в этот резервуар 20, например, посредством теплопереносящей рубашки вокруг резервуара 20. Температура в этом резервуаре предпочтительно около 70oС. Расплавленный ГМД затем перекачивают через систему 22 дозирования ГМД, которая точно контролирует количество ГМД, подаваемого в расположенный ниже по потоку аппарат.
Адипиновую кислоту, обычно в форме сухих кристаллов, подают из бункера 24 для хранения адипиновой кислоты. Адипиновая кислота из бункера течет в резервуар-отделитель 26 кислорода из объема. В этом резервуаре 26 удаляют воздух. Предпочтительно удаление воздуха в резервуаре 26 сопровождают циклированием вакуума с замещением азотом в периодическом режиме. Вакуум может быть создан посредством вакуумного насоса 28. Частота циклирования между вакуумом и давлением азота может быть отрегулирована для достижения желательной степени удаления кислорода.
Предпочтительно резервуар-отделитель 26 кислорода из объема содержит автоклав, имеющий донную часть, образующую бункер с уменьшающимся диаметром по направлению к его дну. Стороны бункерной части резервуара-отделителя кислорода из объема предпочтительно образуют угол с горизонталью по меньшей мере 70o, чтобы облегчить вытекание из дна резервуара.
Кристаллы адипиновой кислоты, в значительной степени освобожденные от молекулярного кислорода, затем текут (предпочтительно за счет силы тяжести с давлением, поддерживаемым давлением азота в резервуаре-отделителе кислорода из объема) из резервуара-отделителя 26 кислорода из объема в плавильный котел 30 адипиновой кислоты. Плавильный котел 30 является котлом с рубашкой и с непрерывным перемешиванием, который работает под небольшим давлением азота при температуре чуть выше температуры плавления адипиновой кислоты (т.е. выше 153oС). Кристаллы адипиновой кислоты, поступающие в этот котел через его верх, быстро плавятся на поверхности расплавленной адипиновой кислоты в нем. Таким образом, в процессе возможно осуществление непрерывного плавления адипиновой кислоты. Предпочтительно плавильный котел 30 имеет обратно коническое впускное сопло, чтобы уменьшить сопротивление течению. Предпочтительно также, чтобы плавильный котел 30 был изготовлен из металлического сплава, содержащего мало примесей, которые могли бы вредно влиять на мономер, или не содержащего их. Подходящими материалами являются нержавеющие стали Hastolloy С и 316.
Может быть полезным предпринимать дополнительные меры для дальнейшего удаления кислорода из этого плавильного котла, чтобы свести к минимуму возможность термического разложения. Одним путем осуществления этого является приложение энергии вибрации к расплавленной адипиновой кислоте в плавильном котле 30, например, посредством ультразвукового устройства. Энергия вибрации может облегчить выход захваченного воздуха из расплавленной кислоты, заставляя воздушные пузырьки подниматься к поверхности расплавленной кислоты.
Время пребывания расплавленной адипиновой кислоты в плавильном котле 30 предпочтительно сводят к минимуму, чтобы уменьшить термическое воздействие на этот реагент. Предпочтительно время пребывания менее чем три часа, более предпочтительно между около 1-2 часами. Расплавленная адипиновая кислота выходит со дна плавильного котла 30 и ее перекачивают к системе дозирования 32 адипиновой кислоты, которая точно контролирует количество адипиновой кислоты, подаваемой в расположенный ниже по потоку аппарат.
Сочетание резервуара-отделителя 26 кислорода из объема и плавильного котла 30 адипиновой кислоты позволяет непрерывно плавить кристаллы адипиновой кислоты без термического разложения или изменения окраски.
Поток 34 расплавленного ГМД из системы дозирования ГМД 22 и поток 36 расплавленной адипиновой кислоты из системы дозирования 32 адипиновой кислоты непрерывно приводят в контакт и объединяют в стехиометрических количествах в Y-соединении 38. Два мономера контактируют друг с другом, когда они проходят из Y-соединения через следующий сегмент 40 трубопровода и в невентилируемый смеситель 42, который предпочтительно является встроенным статическим смесителем.
В предпочтительном воплощении способа поток 36 расплавленной адипиновой кислоты находится при температуре около 170oС, и поток 34 расплавленного ГМД находится при температуре около 70oС, и давление при Y-соединении 38 равно около 10,546 кг/см2. Встроенный статический смеситель предпочтительно является статическим смесителем Kenics с 24 элементами. Стенки Y-соединения и встроенного смесителя 42 предпочтительно поддерживают при температуре около 268oС. Время пребывания мономеров в смесителе 42 предпочтительно между около 1-30 с, более предпочтительно около 3 с. Реакционная масса, покидающая смеситель 42, проходит в невентилируемую трубу, что дает, например, дополнительные 10-60 с времени реакции при 260oС и 10,546 кг/см2.
Хотя способ данного изобретения может осуществляться без включения воды в состав реагентов, нет необходимости, чтобы реагенты были полностью безводными. Например, поток подаваемого ГМД может содержать около 5% воды по массе, и поток адипиновой кислоты может содержать около 2% воды по массе, и процесс все еще будет протекать должным образом. Потоки реагентов, имеющие такие низкие концентрации воды, упоминаются здесь как "по существу сухие".
Некоторое взаимодействие ГМД и адипиновой кислоты происходит от момента, когда они контактируют друг с другом в Y-соединении 38, продолжающееся в течение времени ввода в теплообменник 44. Температура и время пребывания, используемые в этой части процесса, могут быть выбраны так, чтобы вызвать полную полимеризацию на этот момент или чтобы предотвратить завершение полимеризации на этот момент. В последнем случае продукт неполной реакции, образовавшийся при контактировании мономеров, упоминают здесь как "форполимер". Масса форполимера в трубе ниже по потоку от смесителя 42 обычно будет на 60-90% превращенной в найлон 6,6. Никакой закупорки не будет происходить, потому что используемые условия предотвращают кристаллизацию низкоплавких промежуточных соединений. Важно оптимизировать работу процесса так, чтобы трубопровод 40 и смеситель 42 были невентилируемыми и чтобы давление в них было относительно низким, например между около 0-35,15 кг/см2, наиболее предпочтительно около 10,546 кг/см2.
В воплощении способа, показанном на фиг.1, форполимер затем проходит через теплообменник 44 и в вентилируемый реактор 46 форполимера. Использование здесь теплообменника не является обязательным. Вместо этого любое необходимое тепло может быть обеспечено внутренними нагревающими змеевиками внутри реактора 46 или рубашкой вокруг реактора. Нагретый форполимер, покидающий теплообменник 44, предпочтительно поступает в реактор 46 в точке ниже поверхности жидкого материала в нем. Дальнейшая полимеризация может происходить в этом реакторе 46, который предпочтительно является реактором с постоянным перемешиванием. Донный поток 48 реактора необязательно может быть разделен на рецикловый поток 50 и второй поток 52, который направляют на дальнейшую переработку. Если используют возвращение в цикл, скорость течения рециклового потока 50 предпочтительно в 15 раз больше, чем скорость течения свежего форполимера, подаваемого в реактор 46. Реактор 46 предпочтительно работает при заполнении приблизительно на 50% жидким материалом, для того чтобы обеспечить большую поверхность раздела между паром и жидкостью.
Очень желательно в этом процессе обеспечить обратное перемешивание концевых групп полимера, образование высокой удельной поверхности раздела, которая облегчает потерю летучести расплавленного материала, и высокие скорости теплопередачи, которая может быстро повысить температуру расплавленного материала. Эти преимущества могут быть достигнуты, например, либо путем применения реактора с непрерывным перемешиванием, либо путем применения роторного реактора проточного типа вместе с возвращением в цикл продуктового потока.
Головной поток 54 из реактора 46 является паром, содержащим водяной пар (например, испаренную воду, полученную при реакции поликонденсации) и обычно некоторое количество ГМД. Головной поток 54 проходит в колонну 56 рекуперации ГМД, в которую также подают воду 58. Поток конденсата 60, содержащий некоторое количество ГМД и воду, возвращают в цикл в реактор 46, в то время как остаточный пар охлаждают с помощью теплообменника 62 и удаляют как часть потока 64 отходящего газа.
В одном воплощении способа форполимер нагревают до около 260oС в теплообменнике 44, и реактор 46 работает при около 260oС и 10,546 кг/см2. В качестве примера подходящих относительных скоростей течения, если свежий форполимер подают в реактор 46 при скорости 45,4 кг в час, скорость течения возвращаемого в цикл со дна реактора предпочтительно около 907,2 кг в час. Реактор 46, работающий в этих условиях, может производить более чем 95%-ное превращение мономеров в найлон 6,6 с концентрацией воды 3 мас. % после времени пребывания 20 мин в реакторе 46.
Частично полимеризованный материал в потоке 52, покидающий реактор 46, анализируют, например, с помощью устройства 66 для спектроскопии в близкой к инфракрасной области спектра (NIR). Устройство может определять, например, путем спектроскопии в близкой к инфракрасной области спектра относительное количество концевых групп амина и кислоты. Измерения, производимые NIR устройством 66, могут быть использованы для контроля системы 22 дозирования ГМД и/или системы 32 дозирования адипиновой кислоты.
Хотя материал в этом пункте в процессе полимеризуется, в некоторых воплощениях способа степень полимеризации и, следовательно, молекулярная масса и относительная вязкость (RV) полимера не будет настолько высока, как это желательно для конечного продукта. Поэтому частично полимеризованный материал может быть пропущен через аппарат для мгновенного испарения 68 для подпитки дополнительным теплом и затем во второй реактор 70. Назначение второго реактора 70 - обеспечить дальнейшую полимеризацию и тем самым повысить молекулярную массу и RV продукта. Полимерный продукт в донном потоке 72 из второго реактора должен иметь молекулярную массу, желательную для конечного продукта.
Предпочтительно температура во втором реакторе 70 между около 260 и около 280oС и давление атмосферное.
Пар ГМД и поток, образованный во втором реакторе 70, удаляют в отбираемом через верх потоке 74, который поступает в скруббер 76. Водный поток 78 также направляют в этот скруббер, так что пар будет конденсироваться и может быть удален как поток 80 сточной воды. Остаточный пар покидает скруббер 76 в отбираемом через верх потоке 82 и становится частью потока 64 отходящего газа.
Полимерный продукт может быть либо пропущен через гранулятор 84, либо направлен по перепускной линии 86. Если его пропускают через гранулятор, полимерные гранулы затем пропускают в сушилку 88. Подачу газообразного азота 90, газодувку 92 для азота и нагреватель 94 азота используют для подачи газообразного азота в емкость 88, в которой сушат полимерные гранулы. Высушенные гранулы, выходящие со дна сушилки 88, пропускают через водяной оросительный холодильник 96, грохот 98 и перемещают с помощью газодувки 100 на участок хранения 102 продукта.
Обращаясь снова к фиг.1, ГМД в отходящем газе 54 из реактора 46 может быть удален путем обычного разделения в колонне 56 с ситчатыми тарелками. В качестве варианта ГМД может быть извлечен с помощью реакционной колонны, как показано на фиг.2. В этом альтернативном воплощении отходящий газ 54 из реактора 46 продувают через теплообменник 200, в котором он перегревается до 260oС и 0,703 кг/см2 (избыточное). Перегретый отходящий газ 202 впрыскивают в нижнюю часть реакционной колонны 204 рекуперации ГМД. Поток 206 расплавленной адипиновой кислоты (предпочтительно при около 170oС) подают в верхнюю часть колонны 204, которую предпочтительно поддерживают при около 182oС и около 0,562 кг/см2 (избыточное). Расплавленная адипиновая кислота взаимодействует с ГМД в отходящем газе, образуя небольшие количества соли найлона, будучи нагретой до 182oС. Отходящий поток 208 из колонны 204 перекачивают к встроенному статическому смесителю 42 насосом 210, предпочтительно повышающим избыточное давление отходящего потока до около 14,06 кг/см2. Поток 34 расплавленного ГМД также подают к смесителю 42.
Отходящий газ с верха реакционной колонны 204 рекуперации ГМД затем подают в скруббер 210, где промывают потоком воды 212, получая в результате конечный поток 214 отходящего газа и поток 216 сточной воды. Поток 218 отходящего газа из второго реактора 70 также может быть подан в скруббер 210.
Применение реакционной колонны 204 рекуперации ГМД, как показано на фиг. 2, может снизить общий расход воды в процессе путем исключения орошения внешней водой реактора.
Полиамиды, полученные этим способом, такие как найлон 6,6, имеют множество хорошо известных применений, таких как формование из них волокон для ковров.
Предыдущее описание конкретных воплощений данного изобретения не предназначено быть полным перечнем всех возможных воплощений изобретения. Специалисты в этой области должны понимать, что могут быть сделаны модификации конкретных воплощений, описанных здесь, которые будут находиться в сфере действия данного изобретения. Например, хотя конкретные воплощения, описанные здесь, касаются взаимодействия адипиновой кислоты и гексаметилендиамина для получения найлона 6,6, другие мономеры, известные специалистам в этой области, могут быть использованы, чтобы получать другие полиамиды.

Claims (25)

1. Способ получения полиамида, включающий смешивание расплавленного мономера дикарбоновой кислоты и расплавленного мономера диамина в эквимолярных количествах с получением таким образом расплавленной реакционной смеси; пропускание реакционной смеси через по меньшей мере один невентилируемый реактор, причем время пребывания реакционной смеси в по меньшей мере одном невентилируемом реакторе от 0,01 мин до 30 мин, формирования таким образом первого продуктового потока, который содержит полиамид и полимеризационную воду, и пропускание первого продуктового потока через по меньшей мере один вентилируемый реактор, посредством чего удаляют полимеризационную воду, формируя тем самым второй продуктовый поток, который содержит полиамид.
2. Способ по п. 1, где первый продуктовый поток содержит также неполимеризованный мономер дикарбоновой кислоты и мономер диамина и где происходит дальнейшая полимеризация по меньшей мере в одном вентилируемом реакторе.
3. Способ по п. 1, где давление по меньшей мере в одном невентилируемом реакторе составляет от 0 до 35,15 кг/см2.
4. Способ получения полиамида, включающий смешивание расплавленного мономера дикарбоновой кислоты и расплавленного мономера диамина в эквимолярных количествах с получением таким образом расплавленной реакционной смеси; и пропускание реакционной смеси через по меньшей мере один невентилируемый реактор при избыточном давлении 0-35,15 кг/см2, время пребывания реакционной смеси в по меньшей мере одном невентилируемом реакторе составляет от 0,01 мин до 30 мин, формирование таким образом первого продуктового потока, который содержит полиамид.
5. Способ по п. 1 или 4, где расплавленная дикарбоновая кислота и расплавленный диамин являются, по существу, сухими.
6. Способ по п. 1 или 4, где ни дополнительный мономер дикарбоновой кислоты, ни мономер диамина не добавляют после смешивания расплавленной дикарбоновой кислоты и расплавленного диамина.
7. Способ по п. 1 или 4, где температура реакционной смеси по меньшей мере в одном невентилируемом реакторе составляет 220 - 300oС.
8. Способ по п. 3 или 4, где давление по меньшей мере в одном невентилируемом реакторе составляет 3,515 - 17,577 кг/см2.
9. Способ по п. 3 или 4, где давление по меньшей мере в одном невентилируемом реакторе составляет 8,437 - 12,655 кг/см2.
10. Способ по п. 1, где время пребывания первого продуктового потока в по меньшей мере одном вентилируемом реакторе составляет 1 - 60 мин.
11. Способ по п. 1, где часть второго продуктового потока возвращают в цикл или в по меньшей мере один вентилируемый реактор.
12. Способ по п. 1 или 4, где мономером дикарбоновой кислоты является адипиновая кислота, мономером диамина является гексаметилендиамин и полиамидом является найлон 6,6.
13. Способ по п. 1 или 4, где расплавленный мономер дикарбоновой кислоты получают путем удаления кислорода из сухой дикарбоновой кислоты путем чередования воздействия на, по существу, сухую дикарбоновую кислоту в автоклаве для удаления кислорода вакуума и давления инертного газа с получением таким образом твердой дикарбоновой кислоты, которая имеет пониженное содержание молекулярного кислорода, и подачи твердой дикарбоновой кислоты, имеющей пониженное содержание молекулярного кислорода, в плавильный котел, который содержит некоторое количество расплавленной дикарбоновой кислоты, в результате чего твердая дикарбоновая кислота плавится, и получают непрерывный поток расплавленной дикарбоновой кислоты.
14. Способ по п. 13, где твердую дикарбоновую кислоту перемещают из автоклава для удаления кислорода в плавильный котел под действием силы тяжести.
15. Способ по п. 13, где твердую дикарбоновую кислоту перемещают из автоклава для удаления кислорода в плавильный котел за счет сочетания силы тяжести и давления инертного газа в автоклаве для удаления кислорода.
16. Способ по п. 13, где время пребывания мономера дикарбоновой кислоты в плавильном котле менее 3 ч.
17. Способ по п. 1 или 4, где по меньшей мере один невентилируемый реактор содержит встроенный статический смеситель.
18. Способ по п. 17, где время пребывания реакционной смеси во встроенном статическом смесителе составляет 1 - 30 с.
19. Способ по п. 1, где первый продуктовый поток, покидающий по меньшей мере один невентилируемый реактор, содержит менее 40% по массе неполимеризованных мономеров.
20. Способ по п. 1, где первый продуктовый поток, покидающий по меньшей мере один невентилируемый реактор, содержит менее 10% по массе неполимеризованных мономеров.
21. Способ по п. 1, где по меньшей мере один вентилируемый реактор создает поток отходящего газа, который содержит водяной пар и испаренный мономер диамина, и где отходящий газ приводят в контакт с расплавленным мономером дикарбоновой кислоты в колонне рекуперации, посредством чего по меньшей мере часть испаренного мономера диамина подвергают взаимодействию с мономером дикарбоновой кислоты с образованием полиамида и где создают жидкий отходящий поток из колонны рекуперации, который содержит полиамид и непрореагировавший расплавленный мономер дикарбоновой кислоты, и где жидкий отходящий поток, по существу, смешивают с расплавленным мономером диамина.
22. Способ непрерывного плавления дикарбоновой кислоты, включающий удаление кислорода из сухой дикарбоновой кислоты путем чередования воздействия на, по существу, сухую дикарбоновую кислоту в автоклаве для удаления кислорода вакуума и давления инертного газа с получением таким образом твердой дикарбоновой кислоты, которая имеет пониженное содержание молекулярного кислорода, и подачу твердой дикарбоновой кислоты, имеющей пониженное содержание молекулярного кислорода, в плавильный котел, который содержит некоторое количество расплавленной дикарбоновой кислоты, в результате чего твердая дикарбоновая кислота плавится и получают непрерывный поток расплавленной дикарбоновой кислоты.
23. Непрерывный способ получения найдена 6,6 из адипиновой кислоты и гексаметилендиамина (ГМД), включающий удаление кислорода из сухой адипиновой кислоты путем чередования воздействия на сухую адипиновую кислоту в автоклаве для удаления кислорода вакуума и давления инертного газа с получением таким образом твердой адипиновой кислоты, которая имеет пониженное содержание молекулярного кислорода; подачу твердой адипиновой кислоты, имеющей пониженное содержание молекулярного кислорода, в плавильный котел, который содержит некоторое количество расплавленной адипиновой кислоты, в результате чего твердая адипиновая кислота плавится и получают непрерывный поток расплавленной адипиновой кислоты; плавление ГМД; смешивание расплавленной адипиновой кислоты и расплавленного ГМД в эквимолярных количествах с получением, таким образом, расплавленной реакционной смеси; пропускание реакционной смеси через по меньшей мере один невентилируемый реактор, причем время пребывания реакционной смеси в по меньшей мере одном невентилируемом реакторе составляет от 0,01 до 5 мин, с получением таким образом частично полимеризованной реакционной смеси найлона 6,6; и пропускание частично полимеризованной реакционной смеси через по меньшей мере один вентилируемый реактор, посредством чего частично полимеризованную реакционную смесь дополнительно полимеризуют, получая найлон 6,6, и удаляют полимеризационную воду.
24. Способ по п. 23, где по меньшей мере один вентилируемый реактор создает поток отходящего газа, который содержит водяной пар и испаренный ГМД, и где отходящий газ приводят в контакт с расплавленной адипиновой кислотой в колонне рекуперации, посредством чего по меньшей мере часть испаренного ГМД подвергают реакции с адипиновой кислотой с образованием найлона 6,6, и где создают жидкий отходящий поток из колонны рекуперации, который содержит найлон 6,6 и непрореагировавшую расплавленную адипиновую кислоту, и где жидкий отходящий поток, по существу, смешивают с расплавленным ГМД.
25. Способ по п. 24, где относительная вязкость частично полимеризованной реакционной смеси найлона 6,6, покидающей невентилируемый реактор, составляет 0 - 3 и относительная вязкость найлона 6,6, покидающего вентилируемый реактор, составляет 3 - 15.
RU2000133329/04A 1998-05-29 1999-05-26 Способ непрерывного полиамидирования RU2216552C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US8731698P 1998-05-29 1998-05-29
US60/087,316 1998-05-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2000133329A RU2000133329A (ru) 2003-01-27
RU2216552C2 true RU2216552C2 (ru) 2003-11-20

Family

ID=22204443

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000133329/04A RU2216552C2 (ru) 1998-05-29 1999-05-26 Способ непрерывного полиамидирования

Country Status (23)

Country Link
EP (1) EP1080130B1 (ru)
JP (3) JP4541547B2 (ru)
KR (1) KR20010071313A (ru)
CN (1) CN1231522C (ru)
AT (1) ATE279464T1 (ru)
AU (1) AU759321B2 (ru)
BR (1) BR9910795B1 (ru)
CA (1) CA2333260A1 (ru)
DE (1) DE69921120T2 (ru)
EE (1) EE200000696A (ru)
ES (1) ES2228053T3 (ru)
HK (1) HK1039957A1 (ru)
HU (1) HU226965B1 (ru)
IL (1) IL139816A (ru)
MX (1) MX226945B (ru)
NO (1) NO20006014L (ru)
PL (1) PL196614B1 (ru)
RU (1) RU2216552C2 (ru)
SK (1) SK286576B6 (ru)
TR (1) TR200003532T2 (ru)
TW (1) TW498089B (ru)
UA (1) UA56322C2 (ru)
WO (1) WO1999061511A1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2450031C2 (ru) * 2004-06-21 2012-05-10 Пе Полимер Инджиниринг Гмбх Унд Ко Форшунгс Кг Способ и устройство для непрерывного получения сополиамидов с температурами плавления выше 265°c
RU2487142C2 (ru) * 2008-09-18 2013-07-10 Мицубиси Гэс Кемикал Компани, Инк. Способ получения полиамида
RU2560164C2 (ru) * 2009-11-27 2015-08-20 Мицубиси Гэс Кемикал Компани, Инк. Способ получения полиамида

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2814747B1 (fr) * 2000-10-04 2002-12-06 Rhodianyl Procede de fabrication de polyamides
JP4774596B2 (ja) * 2001-01-18 2011-09-14 三菱瓦斯化学株式会社 ポリアミドの製造方法
EP1369448A1 (de) 2002-06-07 2003-12-10 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von polymeren Kondensaten und ihre Verwendung
CN1308374C (zh) * 2002-08-30 2007-04-04 东洋纺织株式会社 聚酰胺的连续制备方法
JP5481776B2 (ja) * 2007-10-19 2014-04-23 東レ株式会社 ポリアミドの製造方法
JP5487782B2 (ja) * 2008-07-31 2014-05-07 東レ株式会社 ポリアミドプレポリマーおよびポリアミドの連続製造方法
US9315626B2 (en) * 2009-12-08 2016-04-19 Basf Se Process for preparing polyamides
CN110938205A (zh) * 2013-05-01 2020-03-31 英威达纺织（英国）有限公司 包括多个后端的聚酰胺合成
CN110938206B (zh) * 2013-05-01 2022-11-04 英威达纺织（英国）有限公司 在聚酰胺制造工艺中减少凝胶形成
CN114364715A (zh) * 2019-09-12 2022-04-15 宇部兴产株式会社 共聚聚酰胺的制造方法
CN110684192B (zh) * 2019-11-07 2021-09-03 蓝星（成都）新材料有限公司 一种用于芳纶1414连续聚合的对苯二胺溶解系统及方法
WO2021123222A1 (en) * 2019-12-19 2021-06-24 Dsm Ip Assets B.V. Continuous solid-state polymerization process and reactor column for use therein
CN112062950B (zh) * 2020-03-28 2021-06-29 成都肆零壹科技有限公司 一种连续化尼龙聚合工艺
CN115725072A (zh) * 2021-08-31 2023-03-03 华润化学材料科技股份有限公司 尼龙干盐及其制备方法
CN115806667B (zh) * 2021-09-13 2024-05-24 成都肆零壹科技有限公司 一种半芳香族尼龙连续化聚合工艺

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2840547A (en) * 1955-06-30 1958-06-24 Du Pont Process for preparing polycarbonamides
GB976161A (en) * 1960-04-21 1964-11-25 Jozef Sikora Manufacture of polyamides
JPH02187427A (ja) * 1989-01-17 1990-07-23 Mitsubishi Kasei Corp 共重合ポリアミドの製造方法
KR100255828B1 (ko) * 1994-11-23 2000-05-01 메리 이. 보울러 나일론의 저온 제조방법
US5674974A (en) * 1994-11-23 1997-10-07 E. I. Du Pont De Nemours And Company Continuous polymerization process for polyamides
DE19514145A1 (de) * 1995-04-15 1996-10-17 Basf Ag Verfahren zur Herstellung eines Polyamids auf der Basis einer Dicarbonsäure und eines Diamins
TW459004B (en) * 1998-06-16 2001-10-11 Asahi Chemical Ind System and process for producing polycondensation polymer
JP5386104B2 (ja) * 2008-04-17 2014-01-15 株式会社三共 スロットマシン

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2450031C2 (ru) * 2004-06-21 2012-05-10 Пе Полимер Инджиниринг Гмбх Унд Ко Форшунгс Кг Способ и устройство для непрерывного получения сополиамидов с температурами плавления выше 265°c
RU2487142C2 (ru) * 2008-09-18 2013-07-10 Мицубиси Гэс Кемикал Компани, Инк. Способ получения полиамида
RU2560164C2 (ru) * 2009-11-27 2015-08-20 Мицубиси Гэс Кемикал Компани, Инк. Способ получения полиамида

Also Published As

Publication number Publication date
HUP0102018A3 (en) 2002-03-28
AU759321B2 (en) 2003-04-10
HUP0102018A2 (hu) 2001-10-28
JP5749429B2 (ja) 2015-07-15
EP1080130B1 (en) 2004-10-13
MXPA00011757A (es) 2002-02-01
BR9910795A (pt) 2001-02-13
ATE279464T1 (de) 2004-10-15
PL196614B1 (pl) 2008-01-31
JP2010059434A (ja) 2010-03-18
HU226965B1 (en) 2010-03-29
BR9910795B1 (pt) 2009-01-13
EE200000696A (et) 2002-04-15
JP2002516366A (ja) 2002-06-04
HK1039957A1 (zh) 2002-05-17
KR20010071313A (ko) 2001-07-28
NO20006014L (no) 2001-01-25
CN1231522C (zh) 2005-12-14
SK17612000A3 (sk) 2001-05-10
DE69921120D1 (de) 2004-11-18
AU4208999A (en) 1999-12-13
ES2228053T3 (es) 2005-04-01
TR200003532T2 (tr) 2001-09-21
JP4541547B2 (ja) 2010-09-08
UA56322C2 (ru) 2003-05-15
WO1999061511A1 (en) 1999-12-02
NO20006014D0 (no) 2000-11-28
PL344409A1 (en) 2001-11-05
EP1080130A1 (en) 2001-03-07
TW498089B (en) 2002-08-11
CA2333260A1 (en) 1999-12-02
JP2010077439A (ja) 2010-04-08
CN1312832A (zh) 2001-09-12
IL139816A0 (en) 2002-02-10
SK286576B6 (sk) 2009-01-07
IL139816A (en) 2007-07-24
JP5749430B2 (ja) 2015-07-15
MX226945B (en) 2005-03-28
DE69921120T2 (de) 2005-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6169162B1 (en) Continuous polyamidation process
RU2216552C2 (ru) Способ непрерывного полиамидирования
US5674974A (en) Continuous polymerization process for polyamides
KR101538813B1 (ko) 폴리아미드의 제조 방법
KR20110110164A (ko) 락탐 및 디아민과 디카르복실산의 염으로부터 코폴리아미드의 연속 제조 방법
JP2016537469A (ja) 連続ポリアミド化プロセス−ｉｉ
JP4326692B2 (ja) ポリアミドの調製方法
RU2000133329A (ru) Способ непрерывного полиамидирования
JP4774596B2 (ja) ポリアミドの製造方法
KR20010070956A (ko) 폴리아미데이션 연속 공정의 제어 시스템
JP4077402B2 (ja) ナイロン６，６の製造方法
JP2004528469A (ja) ナイロン６の製造方法
US20010053338A1 (en) Control system for continuous polyamidation process
JP2002060486A (ja) ポリアミドの製造方法
CZ20004402A3 (cs) Kontinuální polyamidační proces
MXPA01004123A (en) Continuous polymerization process for preparing polyamides from omega-aminonitriles

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130527