UA56322C2

UA56322C2 - Спосіб безперервного поліамідування

Info

Publication number: UA56322C2
Application number: UA2000127648A
Authority: UA
Inventors: Грегорі Е. Буш; Кріс Е. Сквайєр; Роберт М. ЛЕМБКЕ; Стівен В. Кук
Original assignee: Солютіа Інк.; Солютиа Инк.
Priority date: 1998-05-29
Filing date: 1999-05-26
Publication date: 2003-05-15
Also published as: JP4541547B2; EP1080130B1; SK17612000A3; CN1231522C; MXPA00011757A; HU226965B1; WO1999061511A1; HK1039957A1; EE200000696A; JP5749430B2; JP2002516366A; KR20010071313A; EP1080130A1; PL196614B1; RU2216552C2; HUP0102018A3; TR200003532T2; AU4208999A; DE69921120T2; SK286576B6

Abstract

Спосіб одержання поліаміду з мономера дикарбонової кислоти і мономера діаміну включає стадії: (а) змішування розплавленого мономера дикарбонової кислоти і розплавленого мономера діаміну в еквімолярних кількостях з отриманням таким чином розплавленої реакційної суміші; (b) пропускання реакційної суміші через щонайменше один невентильований реактор, причому час перебування реакційної суміші в щонайменше одному невентильованому реакторі складає від 0,01 хвилин до 30 хвилин, формування таким чином першого продуктового потоку, який містить поліамід і полімеризаційну воду, і (с) пропускання першого продуктового потоку через щонайменше один вентильований реактор, за допомогою чого видаляють полімеризаційну воду, формуючи таким чином, другий продуктовий потік, який містить поліамід. Спосіб може здійснюватися безперервно, і немає необхідності додавати воду до дикарбонової кислоти, до діаміну або до реакційної суміші.

Description

Опис винаходу

Даний винахід стосується способів отримання поліамідів з мономерів дикарбонової кислоти і мономерів діаміну. Більш конкретно, винахід стосується способу отримання поліамідів, який не вимагає додавання води до реагентів.

Поліаміди можуть бути отримані шляхом двохстадійного процесу, в якому дикарбонову кислоту і діамін піддають взаємодії у воді до утворення солі і потім сіль нагрівають для ініціювання полімеризації. Наприклад, адипінова кислота і гексаметилендіамін можуть бути використані для отримання найлону 6,6. Вода, що 70 вивільняється за рахунок полімеризації, а також вода, що додається з реагентами, повинна бути зрештою видалена з продукту, наприклад, шляхом випаровування. Це вимагає великих енергетичних витрат, а також додаткового обладнання процесу. Тому було б корисно утворювати поліаміди без додавання води до реагентів, щоб знизити витрати на видалення води з продукту і щоб виключити проміжний продукт (сіль), спрощуючи таким чином весь процес.

Проте спроби отримати поліаміди безпосередньо з мономерів без додавання води пов'язані з рядом труднощів. Регулювання кількостей мономерів, що подаються в реакцію, є істотним моментом, тому що надлишок одного або іншого буде шкідливо впливати на молекулярну масу і, отже, на фізичні властивості продукту. Доведено, що дуже важко забезпечити точне регулювання кількостей реагентів, як це потрібно. Інші проблеми, пов'язані з такими процесами безпосередньої полімеризації, включають в себе розкладання мономерів і/або полімерного продукту внаслідок (1) витримування при високих температурах протягом тривалих періодів часу (наприклад, декілька годин), (2) контакту розплавлених мономерів з киснем і (3) впливу слідових металевих домішок в матеріалах, з яких виготовлено технологічне обладнання.

Протягом тривалого часу існує потреба у вдосконалених процесах отримання поліамідів безпосередньо з мономерів. с

Одним аспектом винаходу є спосіб отримання поліаміду з мономера дикарбонової кислоти і мономера Ге) діаміну. Один варіант способу включає стадії: (а) змішування розплавленого мономера дикарбонової кислоти і розплавленого мономера діаміну в еквімолярних кількостях з отриманням таким чином розплавленої реакційної суміші; (Б) пропускання реакційної суміші через щонайменше один невентильований реактор, причому час сч перебування реакційної суміші в щонайменше одному невентильованому реакторі, складає від О,01 хвилинидо «с

ЗО хвилин, формування таким чином першого продуктового потоку, який містить поліамід і полімеризаційну воду, со і (с) пропускання першого продуктового потоку через щонайменше один вентильований реактор, за Ге) допомогою чого видаляють полімеризаційну воду, формуючи таким чином другий продуктовий потік, який 32 містить поліамід. о

В іншому варіанті спосіб включає стадії: (а) змішування розплавленого мономера дикарбонової кислоти і розплавленого мономера діаміну в еквімолярних кількостях з отриманням таким чином розплавленої реакційної суміші; і « (Б) пропускання реакційної суміші через щонайменше один невентильований реактор, при надмірному тиску З 70 між 0-35,15кг/сме, причому час перебування реакційної суміші в щонайменше одному невентильованому с реакторі, складає від 0,01 хвилини до 30 хвилин, формування таким чином першого продуктового потоку, який :з» містить поліамід.

В цьому втіленні способу другий реактор, розміщений нижче за потоком від щонайменше одного невентильованого реактора, не потрібно, але, необов'язково, може бути використаний для видалення с 15 полімеризаційної води, для подальшої реакції або для обох цілей.

Спосіб за винаходом може здійснюватися безперервно, і немає необхідності додавати воду до дикарбонової

Ге) кислоти, до діаміну або до реакційної суміші. Не потрібно додавати ні додатковий мономер дикарбонової о кислоти, ні мономер діаміну після перемішування.

Розплавлена дикарбонова кислота може бути отримана шляхом стадій: ко 50 видалення кисню з сухої дикарбонової кислоти шляхом чергування впливу на суху дикарбонову кислоту в "з автоклаві для видалення кисню вакууму і тиску інертного газу з отриманням таким чином твердої дикарбонової кислоти, яка має знижений вміст молекулярного кисню, подачі твердої дикарбонової кислоти, що має знижений вміст молекулярного кисню, до плавильного казану, який містить деяку кількість розплавленої дикарбонової кислоти, внаслідок чого тверда дикарбонова кислота плавиться, і отримують безперервний потік розплавленої 99 дикарбонової кислоти.

ГФ) Тверда дикарбонова кислота може бути переміщена з автоклава для видалення кисню до плавильного 7 казану під дією сили ваги. Переважно її переміщують з автоклава для видалення кисню до плавильного казану під дією поєднання сили ваги і тиску інертного газу в автоклаві для видалення кисню. Такий порядок дозволяє звести час перебування мономера дикарбонової кислоти в плавильному казані менш, ніж до З годин. бо В переважних втіленнях способу температура реакційної суміші в щонайменше одному невентильованому реакторі, приблизно між 220 і 300"С. Переважно надмірний тиск в щонайменше одному невентильованому реакторі, від 0-35,15кг/см2, більш переважно від 3,515-17,577кг/см2, найбільш переважно від 8,437-12,655кг/см2. Час перебування реакційної суміші в щонайменше одному невентильованому реакторі, 65 складає переважно від 0,01 хвилини до З0 хвилин, більш переважно від 0,5 до 30 хвилин, найбільш переважно від 1 до 5 хвилин. Перший продуктовий потік, що залишає щонайменше один невентильований реактор,

звичайно містить менш, ніж 4095 по масі неполімеризованих мономерів, переважно менш, ніж 1095 по масі неполімеризованих мономерів. Час перебування реакційної суміші в щонайменше одному невентильованому реакторі, переважно від 1 хвилин до 60 хвилин.

В одному втіленні винаходу може бути використана система рекуперації реакційноздатного діаміну.

Щонайменше один вентильований реактор, створює потік газу, що відходить, який містить водяну пару і випаровані мономери діаміну, і газ, що відходить приводять в контакт з розплавленим мономером дикарбонової кислоти в колоні рекуперації, внаслідок чого щонайменше частина випарованого мономера діаміну взаємодіє з мономером дикарбонової кислоти з утворенням поліаміду. Створюють рідкий потік, що відходить з колони /о рекуперації, який містить поліамід і непрореагувавший розплавлений мономер дикарбонової кислоти, і рідкий потік, що відходить змішують потім з розплавленим мономером діаміну.

Одним конкретним втіленням винаходу є безперервний спосіб отримання найлону 6,6 з адипінової кислоти і гексаметилендіаміну (ГМД), що включає: видалення кисню з сухої адипінової кислоти шляхом чергування впливу на суху адипінову кислоту в автоклаві для видалення кисню вакууму і тиску інертного газу з отриманням таким у/5 ЧИНОМ твердої адипінової кислоти, яка має знижений вміст молекулярного кисню; подачу твердої адипінової кислоти, що має знижений вміст молекулярного кисню, до плавильного казану, який містить деяку кількість розплавленої адипінової кислоти, внаслідок чого тверда адипінова кислота плавиться, і отримують безперервний потік розплавленої адипінової кислоти; розплавлення ГМД; змішування розплавленої адипінової кислоти і розплавленого ГМД в еквімолярних кількостях з отриманням таким чином розплавленої реакційної суміші; течія реакційної суміші через щонайменше один невентильований реактор, час перебування реакційної суміші в щонайменше одному невентильованому реакторі, від 0,01 до 5 хвилин, отримання таким чином частково полімеризованої реакційної суміші найлону 6,6; сч течія частково полімеризованої реакційної суміші через щонайменше один вентильований реактор, за допомогою чого частково полімеризовану реакційну суміш додатково полімеризують, отримуючи найлон 6/6, і де і) видаляють полімеризаційну воду.

В цьому конкретному втіленні відносна в'язкість (КМ) частково полімеризованої реакційної суміші найлону 6,6, що залишає невентильований реактор, має величину від 0 до 3, і відносну в'язкість найлону 6,6, що с зо залишає вентильований реактор, складає від З до 15. Відносна в'язкість, як використовується тут, є відношенням в'язкості (в сантипуазах) при 257"С розчину 8,495 за масою поліаміду в 9095-ній мурашиній кислоті с (90956 по масі мурашиної кислоти і 1095 по масі води) до в'язкості (в сантипуазах) при 257С однієї 90905-ної с мурашиної кислоти.

Спосіб поліамідування даного винаходу може давати кінцевий продукт без необхідності додавання води до ре) реагентів і без проміжної стадії утворення солі. На додаток, спосіб даного винаходу може здійснюватися ю безперервно зі значно більш короткими часами перебування розплавлених реагентів і розплавленого полімеру у високотемпературних дільницях процесу. Це значно знижує споживання води, утворення стічних вод і витрату енергії процесу. Це також виключає необхідність або знижує необхідні розміри обладнання в процесах, відомих з рівня техніки, такого як випарники, які використовувалися для видалення доданої води процесу. Крім того, « 70 виключається надмірний термічний вплив на реагенти і продукт. в с Аспект даного винаходу, що відноситься до реакційної колони рекуперації для витягання і повторного використання гексаметилендіаміну або мономера іншого діаміну, зменшує виділення діаміну в стічні води і ;» збільшує загальне перетворення початкового діаміну в поліамідний продукт.

Аспект даного винаходу, що стосується безперервного плавлення дикарбонової кислоти, такої як адипінова КИСсЛОТта, забезпечує практичний і економічний спосіб безперервної подачі розплавленої дикарбонової кислоти с для застосування в способі поліамідування або для інших застосувань. Спосіб забезпечує отримання високоякісної розплавленої кислоти без зміни кольору або без іншого термічного розкладання. Отримання чистої

Ме, розплавленої кислоти полегшує отримання високоякісного поліаміду. 2) Фіг.1 представляє маршрутну схему процесу поліамідування даного винаходу.

Фіг.2 представляє маршрутну схему процесу системи рекуперації реакційноздатного діаміну, яка може бути о використана в способі поліамідування даного винаходу.

Ге Спосіб даного винаходу може бути використаний для отримання різноманітних поліамідів з мономерів дикислоти і діаміну. Спосіб, зокрема, придатний для отримання найлону 6, з адипінової кислоти і гексаметилендіаміну.

Фіг.1 представляє маршрутну схему процесу одного втілення способу. Розплавлений гексаметилендіамін (ГМД) подають з резервуара 20 для зберігання розплавленого ГМД. Існує декілька відповідних шляхів

Ф) забезпечення розплавленого ГМД. Одним є розміщення обладнання процесу поліамідування поблизу установки, ка де проводять ГМД, так що розплавлений потік ГМД може бути направлений по трубі безпосередньо до резервуару 20. Іншим шляхом могло б бути забезпечення водного розчину ГМД, випаровування води і бо плавлення ГМД.

Тепло, необов'язково, може бути привнесене до цього резервуару 20, наприклад, за допомогою теплопереносячої сорочки навколо резервуара 20. Температура в цьому резервуарі переважно приблизно 707С.

Розплавлений ВД потім перекачують через систему 22 дозування ГМД, яка точно контролює кількість ГМД, що подається в розташований нижче за потоком апарат. 65 Адипінову кислоту, звичайно в формі сухих кристалів, подають з бункера 24 для зберігання адипінової кислоти. Адипінова кислота з бункера тече до резервуару-відокремлювача 26 кисню з об'єму. У цьому резервуарі 26 видаляють повітря. Переважно видалення повітря в резервуарі 26 супроводять циклюванням вакууму із заміщенням азотом в періодичному режимі. Вакуум може бути створений за допомогою вакуумного насоса 28. Частота циклювання між вакуумом і тиском азоту може бути відрегульована для досягнення бажаної

Міри видалення кисню.

Переважно резервуар-віддільник 26 кисню з об'єму містить автоклав, що має донну частину, що створює бункер із зменшуваним діаметром у напрямі до його дна. Сторони бункерної частини резервуару-відокремлювача кисню з об'єму переважно утворять кут з горизонталлю щонайменше 70", щоб полегшити витікання з дна резервуара. 70 Кристали адипінової кислоти, значною мірою звільнені від молекулярного кисню, потім течуть (переважно за рахунок сили ваги з тиском, що підтримується тиском азоту в резервуарі-відокремлювачі кисню з об'єму) з резервуару-відокремлювача 26 кисню з об'єму до плавильного казану 30 адипінової кислоти. Плавильний казан

ЗО є казаном з сорочкою і з безперервним перемішуванням, який працює під невеликим тиском азоту при температурі трохи вище за температуру плавлення адипінової кислоти (тобто вище за 153"С). Кристали /5 адипінової кислоти, що поступають до цього казану через його верх, швидко плавляться на поверхні розплавленої адипінової кислоти в ньому. Таким чином, в процесі можливе здійснення безперервного плавлення адипінової кислоти. Переважно плавильний казан 30 має зворотно конічне впускне сопло, щоб зменшити опір течії. Переважно також, щоб плавильний казан 30 був виготовлений з металевого сплаву, що містить мало домішок, які могли б шкідливо впливати на мономер, або що не містить їх. Відповідними матеріалами є нержавіючі сталі Назіоїоу С і 316.

Може бути корисним вживати додаткові заходи для подальшого видалення кисню з цього плавильного казану, щоб звести до мінімуму можливість термічного розкладання. Одним шляхом здійснення цього є додавання енергії вібрації до розплавленої адипінової кислоти в плавильному казані 30, наприклад, за допомогою ультразвукового пристрою. Енергія вібрації може полегшити вихід захопленого повітря з сч об розплавленої кислоти, примушуючи повітряні пухирці підійматися до поверхні розплавленої кислоти.

Час перебування розплавленої адипінової кислоти в плавильному казані ЗО переважно зводять до мінімуму, і) щоб зменшити термічний вплив на цей реагент. Переважно час перебування менш, ніж три години, більш переважно між приблизно 1-2 годинами. Розплавлена адипінова кислота виходить з дна плавильного казану 30, і її перекачують до системи дозування 32 адипінової кислоти, яка точно контролює кількість адипінової кислоти, с зо що подається до розташованого нижче за потоком апарату.

Поєднання резервуара-відокремлювача 26 кисню з об'єму і плавильного казана ЗО адипінової кислоти с дозволяє безперервно плавити кристали адипінової кислоти без термічного розкладання або зміни забарвлення. со

Потік 34 розплавленого ГМД з системи дозування ГМД 22 і потік 36 розплавленої адипінової кислоти з системи дозування 32 адипінової кислоти безперервно приводять в контакт і об'єднують в стехіометричних ісе) кількостях в У-з'єднанні 38. Два мономера контактують один з одним, коли вони проходять з У-з'єднання через ю наступний сегмент 40 трубопроводу невентильованого змішувача 42, який переважно є вбудованим статичним змішувачем.

В переважному втіленні способу потік 36 розплавленої адипінової кислоти знаходиться при температурі приблизно 170"С, і потік 34 розплавленого ГМД знаходиться при температурі приблизно 70"С, і тиск при « М-з'єднанні З8 рівний приблизно 10,546бкг/см". Вбудований статичний змішувач переважно є статичним ШЕ с змішувачем Кепісз з 24 елементами. Стінки У-з'єднання і вбудованого змішувача 42 переважно підтримують при ц температурі приблизно 268"С. Час перебування мономерів в змішувачі 42 переважно між приблизно 1-30 сек., "» більш переважно приблизно З сек. Реакційна маса, що залишає змішувач 42, проходить до невентильованої труби, що дає, наприклад, додаткові 10-60 секунд часу реакції при 260"С і 10,546кг/см2 .

Хоч спосіб даного винаходу може здійснюватися без включення води до складу реагентів, немає 1 необхідності, щоб реагенти були повністю безводними. Наприклад, потік ГМД, що подається може містити

ФУ приблизно 595 води по масі, і потік адипінової кислоти може містити приблизно 295 води по масі, і процес все ще буде протікати належно. Потоки реагентів, що мають такі низькі концентрації води, згадуються тут як "по суті (95) сухі". т 50 Деяка взаємодія ГМД і адипінової кислоти відбувається від моменту, коли вони контактують один з одним в

У-з'єднанні 38, що продовжується протягом часу введення до теплообмінника 44. Температура і час що) перебування, що використовується в цій частині процесу, можуть бути вибрані так, щоб викликати повну полімеризацію на цей момент або щоб запобігти завершенню полімеризації на цей момент. В останньому випадку продукт неповної реакції, що утворився при контактуванні мономерів, згадують тут як "форполімер".

Маса форполімеру в трубі нижче за потоком від змішувача 42 звичайно буде на 60-9095 перетвореної в найлон 6,6. Ніякої закупорки не буде відбуватися, тому що умови, що використовуються запобігають кристалізації о низькоплавких проміжних сполук. Важливо оптимізувати роботу процесу так, щоб трубопровід 40 і змішувач 42 ко були невентильованими і щоб тиск в них був би відносно низьким, наприклад, між приблизно 0-35,15кг/см?, найбільш переважно приблизно 10,546кг/см?. 6о У втіленні способу, показаному на фіг.ї1, форполімер потім проходить через теплообмінник 44 і до невентильованого реактору 46 форполімеру. Використання тут теплообмінника не є обов'язковим. Замість цього будь-яке необхідне тепло може бути забезпечене внутрішніми нагріваючими змійовиками всередині реактора 46 або сорочкою навколо реактора. Нагрітий форполімер, що залишає теплообмінник 44, переважно поступає до реактору 46 в точці нижче поверхні рідкого матеріалу в ньому. Подальша полімеризація може відбуватися в бо цьому реакторі 46, який переважно є реактором з постійним перемішуванням. Донний потік 48 реактора необов'язково може бути розділений на рецикловий потік 50 і другий потік 52, який направляють на подальшу переробку. Якщо використовують повернення до циклу, швидкість течії рециклового потоку 50 переважно в 15 раз більше, ніж швидкість течії свіжого форполімеру, що подається до реактору 46. Реактор 46 переважно працює при заповненні приблизно на 5095 рідким матеріалом, для того щоб забезпечити велику поверхню розділу між парою і рідиною.

Дуже бажано в цьому процесі забезпечити зворотне перемішування кінцевих груп полімеру, утворення високою питомої поверхні розділу, яка полегшує втрату летючості розплавленого матеріалу, і високі швидкості теплопередачі, яка може швидко підвищити температуру розплавленого матеріалу. Ці переваги можуть бути 7/0 досягнуті, наприклад, або шляхом застосування реактора з безперервним перемішуванням, або шляхом застосування роторного реактору проточного типу разом з поверненням до циклу продуктового потоку.

Головний потік 54 з реактора 46 є парою, що містить водяну пару (наприклад, випарювану воду, отриману при реакції поліконденсації) і звичайно деяка кількість ГМД. Головний потік 54 проходить до колони 56 рекуперації ГМД, до якої також подають воду 58. Потік конденсату 60, що містить деяку кількість ГМД і воду, /5 повертають до циклу в реактор 46, в той час як залишкову пару охолоджують за допомогою теплообмінника 62 і видаляють як частину потоку 64 газу, що відходить.

В одному втіленні способу форполімер нагрівають до приблизно 260"С в теплообміннику 44, і реактор 46 працює при приблизно 2607С і 10,546кг/см2 . Як приклад відповідних відносних швидкостей течії, якщо свіжий форполімер подають в реактор 46 при швидкості 45,4кг в годину, швидкість течії реактора, що повертається до циклу з дна переважно приблизно 907,2кг на годину. Реактор 46, працюючий в цих умовах, може виробляти більш, ніж 9595-не перетворення мономерів в найлон 6,6 з концентрацією води Змас. 95 після часу перебування 20 хвилин в реакторі 46.

Частково полімеризований матеріал в потоці 52, що залишає реактор 46, аналізують, наприклад, за допомогою пристрою 66 для спектроскопії в близькій до інфрачервоної області спектру (МІК). Пристрій може Га визначати, наприклад, шляхом спектроскопії в близькій до інфрачервоної області спектру відносну кількість кінцевих груп аміну і кислоти. Вимірювання, що проводяться МІК пристроєм 66, можуть бути використані для і9) контролю системи 22 дозування ГМД і/або системи 32 дозування адипінової кислоти.

Хоч матеріал в цьому пункті в процесі полімеризується, в деяких втіленнях способу міра полімеризації і, отже, молекулярна маса і відносна в'язкість (КМ) полімеру не буде настільки висока, як це бажане для Ге кінцевого продукту. Тому частково полімеризований матеріал може бути пропущений через апарат для миттєвого випаровування 68 для забезпечення додатковим теплом і потім до другого реактору 70. Призначення с другого реактора 70 забезпечити подальшу полімеризацію і таким чином підвищити молекулярну масу і КМ со продукту. Полімерний продукт в донному потоці 72 з другого реактора повинен мати молекулярну масу, бажану для кінцевого продукту. і-й

Переважно температура у другому реакторі 70 між приблизно 260 і приблизно 2807С і тиск атмосферний. ю

Пара ГМД і потік, утворена у другому реакторі 70, видаляють в потоці, що відбирається Через верх 74, який поступає до скруберу 76. Водний потік 78 також направляють до цього скрубера, таким чином, що пар буде конденсуватися і може бути видалений як потік 80 стічної води. Залишкова пара залишає скрубер 76 в потоці, « що відбирається через верх 82 і стає частиною потоку 64 газу, що відходить.

Полімерний продукт може бути або пропущений через гранулятор 84, або направлений за перепускною - с лінією 86. Якщо його пропускають через гранулятор, полімерні гранули потім пропускають до сушарки 88. ц Подачу газоподібного азоту 90, газодувку 92 для азоту і нагрівач 94 азоту використовують для подачі "» газоподібного азоту до місткості 88, в якій сушать полімерні гранули. Висушені гранули, що виходять з дна сушарки 88, пропускають через водяний зрошувальний холодильник 96, гуркіт 98 і переміщують за допомогою газодувки 100 на дільницю зберігання 102 продукту. ос Звертаючись знову до фіг.1, ГМД в газі, що відходить 54 з реактора 46 може бути видалений шляхом звичайного розділення в колоні 56 з сітчастими тарілками. Як варіант, ГМД може бути витягнутий за допомогою б реакційної колони, як показано на фіг.2. У цьому альтернативному втіленні газ, що відходить 54 з реактора 46 (95) продувають через теплообмінник 200, в якому він перегрівається до 2602 і 0,70Зкг/см 2 (надмірне). Перегрітий т 50 газ, що відходить 202 впорскують до нижньої частини реакційної колони 204 рекуперації ГМД. Потік 206 розплавленої адипінової кислоти (переважно при приблизно 1707С) подають до верхньої частини колони 204,

ІК) яку переважно підтримують при приблизно 1822 і приблизно 0,562кг/см 2 (надмірне). Розплавлена адипінова кислота взаємодіє з ГМД в газі, що відходить, утворюючи невеликі кількості солі найлону, будучи нагрітою до 18270. Потік 208, що відходить з колони 204, перекачують до вбудованого статичного змішувача 42 насосом 210, 29 Що переважно підвищує надмірний тиск потоку, що відходить до приблизно 14,06бкг/см2. Потік 34 розплавленого

ГФ) ГМД також подають до змішувача 42.

Газ, що відходить з верху реакційної колони 204 рекуперації ГМД потім подають до скруберу 210, де де промивають потоком води 212, отримуючи в результаті кінцевий потік 214 газу, що відходить і потік 216 стічної води. Потік 218 газу, що відходить з другого реактора 70 також може бути поданий до скруберу 210. 6о Застосування реакційної колони 204 рекуперації ГМД, як показано на фіг.2, може знизити загальну витрату води в процесі шляхом виключення зрошування зовнішньою водою реактора.

Поліаміди, отримані цим способом, такі як найлон 6,6, мають безліч добре відомих застосувань, таких як формування з них волокон для килимів.

Попередній опис конкретних втілень даного винаходу не призначений бути повним переліком всіх можливих бо втілень винаходу. Фахівці в цій області повинні розуміти, що можуть бути зроблені модифікації конкретних втілень, описаних тут, які будуть знаходитися в сфері дії даного винаходу.

Наприклад, хоч конкретні втілення, описані тут, торкаються взаємодії адипінової кислоти і гексаметилендіаміну для отримання найлону 6,6, інші мономери, відомі спеціалістам в цій області, можуть бути використані для отримання інших поліамідів.

Claims

Формула винаходу

1. Спосіб одержання поліаміду, що включає: 70 - змішування розплавленого мономера дикарбонової кислоти І розплавленого мономера діаміну в еквімолярних кількостях з одержанням таким чином розплавленої реакційної суміші; - пропускання реакційної суміші через щонайменше один невентильований реактор, причому час перебування реакційної суміші в щонайменше одному невентильованому реакторі, від 0,01 хвилин до 30 хвилин, формування таким чином першого продуктового потоку, який містить поліамід і полімеризаційну воду; і - пропускання першого продуктового потоку через щонайменше один вентильований реактор, за допомогою чого видаляють полімеризаційну воду, формуючи таким чином другий продуктовий потік, який містить поліамід.

2. Спосіб за п. 1, де перший продуктовий потік містить також неполімеризований мономер дикарбонової кислоти і мономера діаміну і де відбувається подальша полімеризація щонайменше в одному вентильованому реакторі.

З. Спосіб за п. 1, де розплавлена дикарбонова кислота і розплавлений діамін є по суті сухими.

4. Спосіб за п. 1, де ні додатковий мономер дикарбонової кислоти, ні мономер діаміну не додають після змішування розплавленої дикарбонової кислоти і розплавленого діаміну.

5. Спосіб за п. 1, де температура реакційної суміші щонайменше в одному невентильованому реакторі складає від 220 до 3007. сч

6. Спосіб за п. 1, де тиск щонайменше в одному невентильованому реакторі складає від 0 до 35,15кг/см.

7. Спосіб за п.б, де тиск щонайменше в одному невентильованому реакторі складає від 3,515 до 17,577 і) кг/см 2.

8. Спосіб за п.б, де тиск щонайменше в одному невентильованому реакторі складає від 8,437 до 12,655 кг/см2. Ге!

9. Спосіб за п. 1, де час перебування першого продуктового потоку в щонайменше одному вентильованому сч реакторі від 1 хвилини до 60 хвилин.

10. Спосіб за п. 1, де частину другого продуктового потоку повертають в цикл або в щонайменше один /-( вентильований реактор. с

11. Спосіб за п. 1, де мономером дикарбонової кислоти є адипінова кислота, мономером діаміну є гексаметилендіамін, і поліамідом є найлон 6,6. Іо)

12. Спосіб за п. 1, де розплавлений мономер дикарбонової кислоти одержують шляхом: - видалення кисню з сухої дикарбонової кислоти шляхом чергування впливу на по суті суху дикарбонову кислоту в автоклаві для видалення кисню вакууму і тиску інертного газу з одержанням таким чином твердої « дикарбонової кислоти, яка має знижений вміст молекулярного кисню, і - подачі твердої дикарбонової кислоти, що має знижений вміст молекулярного кисню, до плавильного казана, т с який містить деяку кількість розплавленої дикарбонової кислоти, внаслідок чого тверда дикарбонова кислота ч плавиться, і отримують безперервний потік розплавленої дикарбонової кислоти. »

13. Спосіб за п. 12, де тверду дикарбонову кислоту переміщують з автоклава для видалення кисню до плавильного казана під дією сили ваги.

14. Спосіб за п. 12, де тверду дикарбонову кислоту переміщують з автоклава для видалення кисню до о плавильного казана за рахунок поєднання сили ваги і тиску інертного газу в автоклаві для видалення кисню. б

15. Спосіб за п. 12, де час перебування мономера дикарбонової кислоти в плавильному казані менше ніж З години. о

16. Спосіб за п. 1, де щонайменше один невентильований реактор містить вбудований статичний змішувач. з 20

17. Спосіб за п. 16, де час перебування реакційної суміші у вбудованому статичному змішувачі складає від 1 до 30 секунд. ІК)

18. Спосіб за п. 1, де перший продуктовий потік, що залишає щонайменше один невентильований реактор, містить менше ніж 4095 по масі неполімеризованих мономерів.

19. Спосіб за п. 1, де перший продуктовий потік, що залишає щонайменше один невентильований реактор, 2о містить менше ніж 1095 по масі неполімеризованих мономерів. Ге!

20. Спосіб за п. 1, де щонайменше один вентильований реактор створює потік газу, що відходить, який містить водяну пару і випаровані мономери діаміну, і де газ, що відходить, приводять в контакт з розплавленим ко мономером дикарбонової кислоти в колоні рекуперації, за допомогою чого щонайменше частину випарованого мономера діаміну піддають взаємодії з мономером дикарбонової кислоти з утворенням поліаміду, і де 60 створюють рідкий потік, що відходить з колони рекуперації, який містить поліамід і розплавлений мономер дикарбонової кислоти, що не прореагував, і де рідкий потік, що відходить, по суті змішують з розплавленим мономером діаміну.

21. Спосіб одержання поліаміду, що включає: - змішування розплавленого мономера дикарбонової кислоти і розплавленого мономера діаміну в 65 еквімолярних кількостях з одержанням таким чином розплавленої реакційної суміші; і - пропускання реакційної суміші через щонайменше один невентильований реактор при надмірному тиску в межах 0 - 35,15 кг/см-, час перебування реакційної суміші в щонайменше одному невентильованому реакторі складає від 0,01 хвилин до 30 хвилин, формування таким чином першого продуктового потоку, який містить поліамід.

22. Спосіб за п. 21, де розплавлена дикарбонова кислота і розплавлений діамін є по суті сухими.

23. Спосіб за п. 21, де ні додатковий мономер дикарбонової кислоти, ні мономер діаміну не додають після змішування розплавленої дикарбонової кислоти і розплавленого діаміну.

24. Спосіб за п. 21, де температура реакційної суміші щонайменше в одному невентильованому реакторі складає від 220 до 3007. 70

25. Спосіб за п.21, де тиск щонайменше в одному невентильованому реакторі складає від 3,515 до 17,577 кг/см7,

26. Спосіб за п.25, де тиск щонайменше в одному невентильованому реакторі складає від 8,437 до 12,655 кг/см?.

27. Спосіб за п. 21, де мономером дикарбонової кислоти є адипінова кислота, мономером діаміну є 75 гексаметилендіамін, і поліамідом є найлон 6,6.

28. Спосіб за п. 21, де розплавлений мономер дикарбонової кислоти одержують шляхом: - видалення кисню з сухої дикарбонової кислоти шляхом чергування впливу на по суті суху дикарбонову кислоту в автоклаві для видалення кисню вакууму і тиску інертного газу з отриманням таким чином твердої дикарбонової кислоти, яка має знижений вміст молекулярного кисню; і - подачі твердої дикарбонової кислоти, що має знижений вміст молекулярного кисню, до плавильного казана, який містить деяку кількість розплавленої дикарбонової кислоти, внаслідок чого тверда дикарбонова кислота плавиться, і отримують безперервний потік розплавленої дикарбонової кислоти.

29. Спосіб за п. 28, де тверду дикарбонову кислоту переміщують з автоклава для видалення кисню до плавильного казана під дією сили ваги. с

30. Спосіб за п. 28, де тверду дикарбонову кислоту переміщують з автоклава для видалення кисню до о плавильного казана за рахунок поєднання сили ваги і тиску інертного газу в автоклаві для видалення кисню.

31. Спосіб за п. 28, де час перебування мономера дикарбонової кислоти в плавильному казані менше ніж З години.

32. Спосіб за п. 21, де щонайменше один невентильований реактор містить вбудований статичний змішувач. с

33. Спосіб за п. 32, де час перебування реакційної суміші у вбудованому статичному змішувачі складає від сч 1 до 30 секунд.

34. Спосіб безперервного плавлення дикарбонової кислоти, що включає: со - видалення кисню з сухої дикарбонової кислоти шляхом чергування впливу на по суті суху дикарбонову с кислоту в автоклаві для видалення кисню вакууму і тиску інертного газу з одержанням таким чином твердої дикарбонової кислоти, яка має знижений вміст молекулярного кисню; і ів) - подачу твердої дикарбонової кислоти, що має знижений вміст молекулярного кисню, до плавильного казана, який містить деяку кількість розплавленої дикарбонової кислоти, внаслідок чого тверда дикарбонова кислота плавиться, і одержують безперервний потік розплавленої дикарбонової кислоти. «

35. Безперервний спосіб отримання найлону 6,6 з адипінової кислоти і гексаметилендіаміну (ГМД), що включає: т с - видалення кисню з сухої адипінової кислоти шляхом чергування впливу на суху адипінову кислоту в ч автоклаві для видалення кисню вакууму і тиску інертного газу з отриманням таким чином твердої адипінової ни кислоти, яка має знижений вміст молекулярного кисню; - подачу твердої адипінової кислоти, що має знижений вміст молекулярного кисню, до плавильного казана, який містить деяку кількість розплавленої адипінової кислоти, внаслідок чого тверда адипінова кислота 1 плавиться, і отримують безперервний потік розплавленої адипінової кислоти; б - плавлення ГМД; - змішування розплавленої адипінової кислоти і розплавленого ГМД в еквімолярних кількостях з одержанням о таким чином розплавленої реакційної суміші; з 20 - пропускання реакційної суміші через щонайменше один реактор, що не вентилюється, причому час перебування реакційної суміші в щонайменше одному невентильованому реакторі складає від 0,01 до 5 хвилин, ІК) з одержанням таким чином частково полімеризованої реакційної суміші найлону 6,6; і - пропускання частково полімеризованої реакційної суміші, через щонайменше один вентильований реактор, за допомогою чого частково полімеризовану реакційну суміш додатково полімеризують, отримуючи найлон 6,6, і видаляють полімеризаційну воду. Ге!

36. Спосіб за п. 35, де щонайменше один вентильований реактор створює потік газу, що відходить, який містить водяну пару і випаровану ГМД, і де газ, що відходить, приводять в контакт з розплавленою адипіновою де кислотою в колоні рекуперації, за допомогою чого щонайменше частину випарованого ГМД піддають реакції з адипіновою кислотою з утворенням найлону 6,6, і де створюють рідкий потік, що відходить з колони рекуперації, 60 який містить найлон 6,6 і розплавлену адипінову кислоту, що не прореагувала, і де рідкий потік, що відходить, по суті змішують з розплавленим ГМД.

37. Спосіб за п. 35, де відносна в'язкість частково полімеризованої реакційної суміші найлону 6,6, що залишає невентильований реактор, складає від 0 до 3, і відносна в'язкість найлону 6,6, що залишає реактор, що вентилюється, складає від З до 15. б5