СССР ав делан извврвтвиий и вткрытий (53) УДК 547.466.3-318.07(088.8) А.А.Сперанский, Ю.Н.Бычков, Л.A,Äìèòðèåâà, И.З.Кунин, В.A.Kóïëåíàÿ, Е.М.Матулевии и А. яцев (Всесоюзный научно-исследовательский ) нСтиТуХ,,;- .=.;„,. « синтетических волокон

0ГВЬ т 1 ° и т

) (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ -КАПРОЛАКТАМА

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения 6 -капролактама из отходов производства капроновых волокон и нитей.

Известен способ получения 6 -капролактама из жидких и твердых отходов капронового производства путем одностадийной деполимериэации1.11.

Этот способ не позволяет утилизировать олигомерный концентрат, вследтв ствие чего снижается выход регенерированного капролактама.

Известен способ получения с".-капролактама путем одностадийной деполи1$ меризации олигомерного концентрата в присутствии фосфорной кислоты или

Na0H и перегретогс пара 1.21

Однако, поскольку деполимеризацию проводят в одну стадию, происходит частая забивка трубопроводов олиго" мерами. Кроме того, жесткие температурные условия процесса деполимеризации (до 250 С) ухудшают качество получаемого капролактама и снижают его выход.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ получения Б -капролактама из твердых и волокнистых поликапроамидных отходов и кагролактамно-олигомерного водного экстрата (КОЭ) путем двухстадийной деполимеризации в присутствии ортофосфорной кислоты и перегретого пара при 170-260 С и давлении

1-10 атм.

Выход регенерированного 6 -капролактама по способу составляет 80 ь.

После деполимеризации раствор с.-капролактама (гидролизат) подвергают концентрированию (3).

Однако по указанному способу в связи с подачей в деполимеризатор второй стадии водных гидролизатов температура в последнем может снижаться с 260 до 200 С, что приводит к уменьшению о выхода капролактама и производительности узла деполимеризации, а также

Твердые, волокнистые и жидкие поликапроамидные отходы проходят предварительную деполимеризацию в расплазо вителе в течение 8,5-10,5 ч при 170190 С и давлении 8-10 атм. По окончании процесса предварительного гидролиэа капролактамно-олигомерную смесь иэ расплавителя передавливают в испа- 55 ритель воды под действием разности давлений в расплавителе (8-10 атм) и испарителе воды (до 0,7 атм) . В испарителе поддерживают температуру ф0-270 С, что позволяет испарить 4о воду из капролактамно-оли, омерной смеси и подогреть ее до 180-270 С.

Содержание воды в смеси капролактамолигомеры уменьшается до 5-10 вес. io.

Испаритель представляет собой цилиндрический аппарат со сферической крышкой и коническим днищем. В середине цилиндрической части аппарата расположены пять входов гидролизата от каждого расплавителя. Индивидуаль- 5о ные трубопроводы транспорта гидролизата от расплавителя к испарителю обеспечивают бесперебойную работу трубопроводов, которые могут забиваться продуктом.

Так как гирролиэат, поступающий из расплавителя в испаритель, имеет температуру 170-190 С и давление

150-270 С

Не более 2 ч

Не более 1%

230 С

55 Частично обезвоженная масса иэ испарителя самотеком поступает в аппарат окончательной деполимеризации.Процесс окончательной деполимеризации ведут

3 - . 88 отрицательно сказывается на качест ве капролактама. Из-эа нарушения температурных режимов наблюдается нестабильная работа колонны концентрирования растворов капролактама в данном узле.

Цель изобретения - повышение выхода целевого продукта.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения Я -капролактама из твердых, волокнистых и жидких отходов путем двухстадийной деполимери.зации при 170-260 С и давлении 1-10 атм в присутствии ортофосфорной кислоты и перегретого водяного пара с последующим концентрированием полученного гидролизата, обезвоживание гидролизата йроводят при 150-270 С перед второй стадией деполимеризации. Это дает возможность стабилизировать температур, ный режим работы деполимеризатора и .; насадочной колонны, концентрацию парогазовой смеси, улучшить качество регенерированного капролактама, снизить потери капролактама с конденсатом и тем самым увеличить его выход.

Способ осуЩествляется следующим образом.

3027 4

I 10 атм, а давление в испарителе 0,50,7 атм, то вода -идролизата мгновенно испаряется из него, охлаждая при этом обезвоженную капролактамно-олигомерную смесь до ";50 С. Для лучшего отделения паровой фазы от жидкой гидролизат вводят в испаритель по касательной к цилиндрической поверхности аппарата.

Для обезвоживания гидролизата до содержания воды 5-103 и нагрева обезвоженной массы до 180-270 С в испарителе размещены внутренние змеевики, по которым подается теплоноситель с температурой 280 С. Так как в процессе испарения воды гидролизат пенится, то над поверхностью змеевиков имеется сепарационное пространство, равное объему гидролизату, поступающему из одного расплавителя.

Технологические параметры работы испарителя:

Процесс испарения воды Непрерывный

Температура поступающего раст.вЂ” вора Не ниже 150 С

Содержание воды в поступающем растворе 30-40 вес. г

Температура в аппарате

Температура выходящего продукта а иэ испарителя Не менее 180 С

Время пребывания продукта в испарит еле

Выход продукта из испарителя 1400-900 кг/ч

Выход паров воды 425-600 кг/ч

Содержание капролактама в парах

Обогрев аппарата теплоносителем:

-температура на входе 280 С

-температура на вых оде

Давление в аппарате Не более 0,7 атм

Выгрузка продукта из аппарата непрерывная

ВНИИПИ Заказ 10111/30 Тираж 446 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород,ул.Проектная,4

8830 при 240-260 С и давлении 0,5-0,7 атм в среде перегретого пара, имеющего температуру 300-350 С, и ортофосфорной кислоты.

Паро-газовая смесь, выходящая из деполимеризатора, поступает в насадочную колонну, где концентрируется и разделяется на 60-803-ный раствор капролактама в воде и воду. Полученный концентрированный раствор капролактама 10 очищают и выделяют известными способами.

Пример I. В расплавитель загружают l в.ч. твердых и волокнистых отходов поликапроамида, 0,2 в.ч. вод- 15 ного раствора капролактамно-олигомерного экстракта (K03) (в пересчете на 1004-ный капролактам) 1,7 вес.4, орто фосфорной кислоты (от общего количества загружаемого полимера). Гидролиэ (деполимеризацию) ведут при .180 С и давлении 10 атм в течение 8,0 ч. Полученный гидролизат подвергают обезвоживанию в специальном аппарате вЂ” испао рителе при 150 С в течение 2 ч, затем р5 обезвоженную массу в этом же аппарате о подогревают до 180 С и передавливают в аппарат окончательной деполимериэации.

Процесс деполимеризации ведут при

2400С и давлении 0,5 атм в среде перео

Зо гретого пара (Т 350 С) и ортофосфорной кислоты (1,73 от веса гидролизата). Полученную паро-газовую смесь разделяют и концентрируют на насадочной колонне и получают 603-ный раствор капролактама, который подвергают дальнейшей очистке путем щелочной обработки, разделения фаэ, выделением, водного концентрированного раствора капролактама и его обработкой окисли40 телями, адсорбентами и выделением капролактама известными способами.

Получают 1,1 в.ч. капролактама (выход 82 ) со следующими качественными показателями:

-перманганатное число 20000 с

-содержание летучих осмг зкв нований 0,3 кг

-окраска 50 -ного раствора 0,7 мл

Пример 2. В расплавитель загружают 1 в.ч. твердых и волокнистых отходов поликапроамида, 0,8 в.ч. (в пересчете на 100 -ный) водного раствора КОЭ 45 -ной концентрации, 27 6

1,7 вес.t. ортофосфорной кислоты от общего количества загружаемого полимера и низкомолекулярных соединений.

Гидролиэ (деполимеризацию) ведут при 170 C и давлении 9 атм в течение

11 ч. Полученный гидролизат обезвоживают при 270 С и подогревают до 270 С в аппарате-испарителе. Полученную массу подвергают окончательной деполимериэации при 270 С и давлении 0,5 атм в среде перегретого пара (Т 350 С) и 1,73 ортофосфорной кислоты от загружаемого гидролизата. Полученную парогаэовую смесь конденсируют, разделяют и концентрируют на насадочной колонне до 80 .Получаемый раствор капролактама обрабатывают аналогично примеру 1.

Получают 1,55 в.ч. регенерированного капролактама (выход 86Ф) со следующими качественными показателями:

-перманганатное число 25000 с

-содержание летучих основайий 0,4 кг

-окраска 503-ного раствора 0,6 мл

Способ дает. возможность увеличить выход капролактама до 863, повысить производительность аппарата, стабилизировать температурный режим работы деполимеризатора и насадочной колонны и тем самым улучшить качество регенерированного капролактама. формула изобретения

Способ получения 6 -капролактама иэ твердых, волокнистых и жидких отходов путем двухстадииной деполимериэации при 170-260 С и давлении 1-10 атм в присутствии ортофосфорной кислоты и перегретого водяного пара с последующим концентрированием полученного гидролизата, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта, перед второй стадией деполимеризации проводят обезвоживание гидролиэата при l50-270 С..

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ю 360846, кл. С 07 D 201/16, 1976.

2. Патент Японии и 24388/71, кл. 16Е-5381, опублик. 1971.

3. Авторское свидетельство СССР

М 374305, кл. С 07 D 201/16, 1971 (прототип).

Способ двухстадийного получения капролактама из поликапроамидных отходов // 765263

Способ получения капролактама из жидких отходов производства капронового волокна // 598888

Способ регенерации капролактама // 400585

Способ получения капролактама из смеси твердых // 374305

Способ получения капролактама // 332087

Способ получения капролактамайсесоюзная-лг||.гаш1чк1д, библмогсца // 320491

Способ регенерации капролактама // 239964

Способ регенерации капролактама // 181084

Установка для получения е-капролактама // 171380

Способ получения капролактама из полимеров, содержащих капролактам, (варианты) и устройство для его осуществления // 2154059

Способ выделения капролактама из содержащих капролактам полимеров и устройство для его осуществления // 2159233

Изобретение относится к способу выделения капролактама путем контакта капролактамсодержащих полимеров с перегретой водой при температуре 280 - 320°С и давлении 7,5 - 15 МПа

Способ получение капролактама деполимеризацией смесей, которые содержат полимеры или термопластичные формованные материалы // 2160253

Изобретение относится к технологии производства капролактама, более конкретно к способу получения капролактама деполимеризацией смесей, которые содержат полимеры или термопластичные формованные материалы

Способ получения капролактама // 2167862

Способ выделения капролактама из содержащих капролактам и его олигомеры полимеров // 2640657

Изобретение относится к способу выделения капролактама из содержащих капролактам и олигомеры полимеров, заключающийся в процессе удаления капролактама и сушке гранулята полиамида-6 с использованием азота в качестве агента переноса капролактама в ламинарном режиме. Способ характеризуется тем, что полиамид-6 обрабатывают потоком азота, нагретого до температуры 140-160°C, со скоростью подачи 14-40 л/ч. Техническим результатом изобретения является исключение потерь олигомеров с одновременным улучшением процесса за счет исключения загрязнения трубопроводов кристаллизованными олигомерами. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 12 пр.