SU551332A1 - Способ выделени гексаметиленимина - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ГЕКСлМЕТИЛЕНИМИНА

качестве раздел ющего агента примен ют углеводороды с 6 атомами углерода, например циклогексан, гексан, бензол.

Указанные вещества образуют с водой гетереазеотропы , которые легко расспаива отс  при обычных TeMTieparypax и не образуют азеотропа с ГМИ, Оптимальное количество вводимого раздел ющего агента составл ет 5-20 вес.% по отношению к содержанию ГМИ в расгаоре. При введении раздел ющегр агента в количестве менее 5% процесс разделени  выражен слабо, так как ректификандюнна  колонна , фазоразделитель обладают задерживающей способностью , в результате чего затрудн етс  массооб- мен и количества добавки оказьтаетс  недостаточно дл  образовани  азеотропа.

Введение раздел ющего агента свыше 20% вызьгаает переход процесса разделени  в другую область ректификации, в результате чего наблюдаетс  образование дополнительных фр цсций, по ведет к усложнению процесса и снижению степени извлечени  ШИ.

Существенными преимуществами предпагаемого способа вьвделени  ГМИ из водных растворов  вл ютс :

1)повьпвение эффективности пртцесса;

2)упрощение техшлогичеосого процесса за счет ликвидации дополнительных стадий ГМИ и очистки сточных вод, привод щее к сокращению используемых аппаратов и уменьщению матертальных и энергетических затрат;

3)легкость отделени  ГМИ от раздел ющего агента на колоннах малой эффективности, требующих незначитгльных капитальных вложений;

4)незначительный расход раздел ющего агенta; .

5)уменьшение количества сточных вод в производстве ексаметилендиакоша (ГМД) за счет воз , врата вьщеленной из ГМИ воды в рецикл на стадаю очистки ГМД от ГМИ;

6)исключение коррозии аппаратзфы за счет применени  раздел ющих агентов, не вызывающих коррозионный процесс;

1) примен емые раздел ющие агенты (циклогексан , гексан, бензол) характеризуютс  р дом ценных свойств:

доступны, дешевы и нетоксичны, xrevraqecKU стабильнь что предохран ет целевой продукт от загр знени  побочными примес ми, обладают не-; большой теплотой испарени , в результате чего необходимы малые энергозатраты дл  отделени  их от ГМИ.

Дл  выделени  ГМИ из водных растворов, получеш«)1х в производстве ГМД, наиболее приемлем периодический процесс в св зи с небольшими количествами получаемого ГМИ (до 5-6% от ГМД, что составл ет около 50-100 т/год).

Принципиальна  технологическа  схема этого процесса представлена на фиг. 1, принципиальна  технологическа  схема непрерьшного процесса получени  ГМИ гидрированием капролактама, включающа  предлагаемый способ выделени  ГМИ из водных paciBopOB, на фиг. 2.

В качестве раздел ющего агента в этом процессе используют циклогексан (т.кил 80,7°С), который образует гетероазеотроп с водой ( 9 вес.% воды), кип щий при 69,0-69,5° С.

Водный раствор ГМИ (20-40%) из сборника 1 в количестве 1,5-2 м направл ют в куб 2 насадочной ректификационной колонны 3. Насадка кольца РаQ щига 25x25, высота 10м, диаметр 0,5м, колонна ашбжена кожухотрубным конденсатором 4 (хладагент- промышленна  вода) и отстойником дл  расслаивающейс  смеси жидкостей типа флорентий (жийсосуд.

5 После заполнени  куба раздел емой смесью в него добавл ют 5-20 вес.% циклогексана из сборника ЙСолонну и куб ввод т в рабочий режим. Сначалй отгон ют при 69-69, С первую фракцию гетероазеотроп циклогексана с водой, который рас0 спаиваетс  в отстойнике 5. Шжний воднь1Й слой вьшод т в сборник 6, откуда ее 11аправл ют в рецикл на стадию очистки ГМД от ГМИ, Верхний слон - Е клогексан подают на орошение в колонну . 3. После отгона всей воды при температуре gj верха колонны 80-81° С отирают вторую фраквсию

-чистый циклогексан и вьшод т его в сбордак 7. Bi этот же сборшыс собирают и третью, проме суточную фракцию, содержащую циклогексан и ГМИ. При достижении температуры верха колонны

0 136,5-137° С отбирают фракцию ГМИ в сборник 8. Кубовые остатки после окончани  процесса собирают в сборник 9. После загрузки куба 2 очередной партией исходной смеси из сборника 1 и добавлени  в куб циклогексана из сборника 7 npoof c вьщелеS ни  ГМИ повтор ют. Выход фракции ГМИ составл ет 95-97%. Физико-химические константы ГМИ (температура кипени , показатель преломлени , плотность) соответствуют литературным данным. Содержание воды 0,1%.

0 Дл  выделени  ГМИ из разбавленных растворов (менее 20% ГМИ) последние подвергают простой ректификации на колонне 3, с целью получени  более концентрированного раствора, который окончательно обезвоживают азеотропной ректифи5 кацией.

По схеме 2 полученную в реакторе 10 реакционную смесь раздел ют в конденсаторе 11 на газовую и жидкую фазы. Из газовой фазы в аппарате 12 выдел ют ГМИ с содержанием воды до 20%, а

50 водород возвращают в реактор 10.

Водный раствор ГМИ раздел ют в аппарате 13: сверху вьщел ют азеотроп ГМИ-вода, снизу - обезвоженный ГМИ, который направл ют в ректифика1щонную колонну 14- дл  выделени  товарного

5 ГМИ. В эту колонну направл ют также ГМИ, полученный из его смеси с капролактамом на колонне 15.

Вьщеленный в аппарате 13 азеотроп ГМИ-вода направл ют на гетероазеотропную ректификацию в

0 колонну 16,1 куда добавл ют раздел ющийс ,

агент, например циклогексан в количестве 5-20 вес.%. Колонна снабжена конденсатором 17 и отсфойннком типа флорентийский сосуд 18. С верха koлoннЬI отбирают гетероазеотроп циклогексан-вода,

который расслаиваетс  в отстойнике. Нижний водный слой из отстойника направл ют на сжигание (содержание циклогексана около 0,01%). Циклогексан, образующий верхний слой, частью возвращают в виде флегмы в ректификационную колонну, частью , вТ лвод т в сборник 19..

С низа колонны o бкpaют обезвоженный ГМИ, который направл ют в колонну 14 дн  получени Г товарного ГМИ.

Примеров кубе насадочной ректификационной колонны эффективностью 6-7 т.т., снабженной- головкой дл  гетероазеотропной разгонки, загружают 250 г смеси, содержащей 30 вес.% ГМИг и 70% воды, и 15 г циклогексана. Разгонку полученной трехкомпонентной смеси ведут при атмосферном давлении. При температуре верха колонны 69-69,5° С отгон ют первую фракцию-азеотроп циклогексан-вода. Азеотроп расслаивают при 10-20° С; верхний циклогексановый слой возвращают в колонну ш орощение а нищий, водный, вывод т в спе19{альный сборник. После отгона всей воды, содержащейс  в ГМИ, при температуре верха колонны 80-81° С отбирают вторую фракцию циклогексан .

Флегмовое число 0,2-0,5. Прт температуре верха колонны выше 90° С при флегмовом числе 1-2 отбирают третью, промежуточную, фракцию. После установлени  температуры 137,5° С отбирают четвертую фракцию-ГМИ. Выход ГМТ 96%. Содержание воды 0,15%, содержание циклогексана менее 0,01%.

Показатели качества полученного продукта не отличаютс  от литературтых данных/

П р и м е р 2. В кубе той же ректификационной колонны, как и в примере 1, загружают 500 г смеси, со;щержащей 20вес.% ГМИ и 80% воды. Смесь предварительно концентрируют, отгон   при. температуре верха колонны 95,0-95,5° С фракцию азеотроп ГМИ - вода с содержанием последней

6

49,5 вес.%. Из куба удал ют остатки воды. Сконцентрированный азеотропный раствор 200г вновь загружают в куб, добавл ют к нему 20г бензола и выдел ют ГМИ, как и в примере 1. Выход ГМИ составл ет 97%.

П р и м е р 3. На той же колонне, как в примерах 1 и 2, вьщел ют ГМИ из водного раствора в присутствии гекса а, вз тых в тех же количествах , что и в примере 1.

Азеотроп гексан-вода отгон ют при температуре верха колонны 61,0-61,5° С. После отделени  Воды при флегмовом числе 0,5 отбирают гексан при температуре верха 68,0-69° G При флегмовом числе температурывыию 80°Сотбирают промежу--, точную фракцию. Аналогично, как и в пщжмерах 1 и 2, при 137 ° С отбирают ГМИ, выход которого сое- , тавл ет 96%.

Claims (3)

1.Способ выделени  гексад етиленимина из его водных растворов, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности и упрощени  процесса, водные растворы гексаметиленимина подвергают ректификации в присутствии углеводородов с шестью атомами углерода и температурой кипени  68-81° С.

2.Способ по п. 1,отличающийс  тем, что углеводороды нерастворимы или ограниченно растворимы в воде и примен ютс  в количестве 5-20 вес.% от содержани  гексаметиленимина в растворе .

3.Способ по п. 1,отличающийс  тем, что растворы гексаметиленимина концентрацией менее 20% щзедварительно концентрируют до 49,5% обыч1ЮЙ ректификацией.

Источники информации, прин тые во внимайте при экспертизе:

1.Зильберг1;1ан Е. Н. Выделение ГМИ из водньк растворов, ЖФХ, 26, 1952, 1458.

2.Зильберман Е. Н., Скорикова 3. Д. Система замкн той областью рассланвашг . растворимость гексаметиленимина и воды, ЖОХ, 23, ,

1953,1629. .

3.Зильберман Е. Н., БepщтeйIi М. М. Системы вода- гексаметиленимин - хлористый натрий и йодагексаметиленимин - ЖПХ, 32, 1959, № 8,1555.

-&

L. 7

8

2

«Водород

п

10

1Z

-а

17

1В

 

16

I

19

8 ffnn t

П

Ф142.2