Способ выделения дикарбоновых кислот из водного слоя производства капролактама

 

О П И С А Н И Е и)) 5I3967

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Сооетскнх

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 25.06.73 (21) 1940376/04 (51)М. 1,л.- гС 07С 51, .42

С 07С,)5/02 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет (23) Приоритет

Опубликовано 15.05.76. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 02.07.76

Совета Министров СССР ао делам изобретений (53) УДК 547.461..07

{0SS.8) и открытий (72) Авторы изобретения Б. В. Анцев, A. H. Алабовский, А. Р, Букаров, Г. И. Костылев, В. И, Вячеславов, Н. П. Фисенко, П. П. Рязанцев, H. Г. Нестеров, 10. И. Калиниченко, A. В. Ермоленко, А. И. Богословский.

H. А. Баев, В. И. Тверитников и В. И. Бигма (71) Заявитель (54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ДИКАРБОНОВЫХ КИСЛОТ

ИЗ ВОДНОГО СЛОЯ ПРОИЗВОДСТВА КАПРОЛАКТАМА

Изобретение относится к усовершенствованию способа выделения из отходов производства капролактама дикарбоновых кислот, широко применяемых в различных производствах, например в производстве смазочных ма- 5 териалов, пластификаторов, полиэфиров, моющих средств, линолеума и т. и.

Известен способ выделения дикарбоновых кислот из водного слоя производства капролактама, заключающийся в том, что водный 1р слой окисляют 54% -ной азотной кислотой с последуюшим двухступенчатым упариванием полученной смеси, сначала в вакуумном выпарном аппарате при 75 — 85 С и остаточном давлении 200 мм рт. ст. до 50%-ного содержа- 15 ния дикарбоновых кислот в кубе, а затем при

80 — 100 С и остаточном давлении 10 — 100 мм рт. ст, в аппарате с мешалкой.

Отгонку оставшейся азотной кислоты ведут острым паром. При достижении концент- 2р рации азотной кислоты в конденсаторе около

1% подачу пара прекращают и отгоняют воду до получения 90 — 95 %-ного плава дикарбоновых кислот.

Однако по известному способу необходимо использовать сложную аппаратуру, вакуум, требуется большой расход острого пара, что сопряжено с большими энергетическими затратами.

Для упрощения технологии процесса по предлагаемому способу рекомендуется окислять водный слой 30 — 35% -ной азотной кислотой до содержания азотной кислоты в реакционной смеси 1 — 3%, а процесс упариванпя вести сначала при 90 — 100 С, а затем при 140—

160 С, предпочтительно методом погружного горения.

В качестве окисляющего агента лучше использовать маточнпк производства адппиновой кислоты, содержащий азотную кислоту

30 — 35% -ной концентрации.

Способ осуществляют следующим образом.

Водный слой — отход производства капролактама, содержащий 16 — 25% дикарбоновых кислот, 1 — 3% циклогексана, 0,5 — 2% циклогексанола, 7 — 10% цнклогекси IQBblx эфиров карбоновых кислот, смешивают с маточным раствором производства адипиновой кислоты, содержащим 30 — 35,р НХОз п 6 — 10 /с дикарбоновых кислот, в соотношении водный слой: маточный раствор=10: 4 — 8. Окисление преимущественно проводят прп 100 С на первой стадии в аппарате, снабженном мешалкой, на второй стадии в течение 1 — 3 ч в аппарате типа идеального вытеснения. Полученный окисленный водный слой, содержащий

15 — 25% дикарбоновых кислот и 1 — 3% НМОз упаривают в 2 стадии: сначала прп 90 — 100 С, 513967

Составитель И. Юдиицева

Редактор Л. Емельянова Текред М, Семенов 1(орректор Е. Рожкова

Заказ 1353/11 Изд. Мю 1367 Тираж 575 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изооретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 затем при 140 — 160 С. При достижении температуры 140 †1 С расплав дикарбоновых кислот выводят из аппарата, подвергают быстрому охлаждению на вальцах, затем срезают ножом в виде чешуек и подают в бункер.

В качестве топлива на стадии упаривания используют природный газ, в качестве окислителя — воздух. Коэффициент избытка воздуха равен 1,2. Расход природного газа 1 и на

9 — 10 кг окисленного водного слоя.

Из 1 кг окисленного водного слоя получают

23 — 28 вес. ч. плава дикарбоновых кислот.

Пример 1. В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, термометром и капельной воронкой, загружают 120 мл маточного раствора, содержащего 35 вес. % НКОз и 7,3 вес. /о дикарбоновых кислот и нагревают до 100 С.

Затем через капельную воронку в течение

30 мин подают 200 мл водного слоя.

Смесь выдерживают при 100 С в течение

1 — 3 ч.

Окисленный водный слой, содержащий

25,6 вес. /о дикарбоновых кислот и 1,9 вес. /о азотной кислоты, подвергают упариванию в стакане емкостью 1 л, в который погружают горелку. Упаривание происходит за счет тепла барботирующих через окисленный водный слой продуктов горения. На первой стадии упаривание ведут при 100 С, на второй — при

160 С. При достижении 160 С горелку выключают, а расплавленный слой выливают на лист из нержавеющей стадии, который интенсивно охлаждают водой снизу. Застывший план отделяют от листа.

Получают продукт светло-желтого цвета, содержащий 1,5% — влаги и 0,7 /о азотной кислоты, остальное — адипиновая, глутаровая и янтарная кислоты.

Пример 2. Водный слой состава, вес. % . дикарбоновых кислот 26,5, циклогексанола

0,4, циклогексанона 1,0, эфиров 9,5 и маточный раствор состава, вес. %. азотной кислоты

31,2 и дикарбоновых кислот 11, подают в трубчатый реактор со скоростью 12,5 кг/ч и 7,4 кг/ч соответственно с циркуляцией при темпе5 ратуре 95 — 97 С. Продукты реакции подаюг во второй реактор, где поддерживают температуру 95 †1 С. Время процесса окисления

3 ч. Из отходящих из реакторов газов конденсируют 2,5 кг/ч водного раствора с содержа10 нием азотной кислоты 1,4% и дикарбоновых кислот 1,3%, который рециркулируют в зону окисления.

15 кг/ч окисленного водного слоя, содержащего около 5 вес. азотной кислоты, пода15 ют в аппарат погружного горения, где его упаривают при 100 С. 5,95 кг/ч упаренного раствора, содержащего 65 вес, /, дикарбоновых кислот, и 3 вес. % азотной кислоты, подают во второй аппарат погружного горения, где

2р поддерживают температуру 140 С. Получают

4,5 кг/ч плава дикарбоновых кислот, содержащего до 2% азотной кислоты.

Формула изобретения

1. Способ выделения дикарбоновых кислот из водного слоя производства капролактама путем обработки последнего азотной кислотой с последующим двухступенчатым упаривани3р ем полученной смеси, отл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью упрощения процесса и сокращения энергозатрат, азотную кислоту используют 30 — 35 -ной концентрации и обработку ведут до содержания последней в реакционной смеси 1 — 3 вес. /о

2. Способ по п. 1, отл ич а ю щи и ся тем, что на первой ступени упаривание ведут при

90 †1 С, а на второй при 140 †1 С.

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что упаривание ведут методом погружного горения.