CS201109B1 - Spósob regenerácie organických rozpúšťadiel použitých v procese čistenia 6 - kaprolaktámu - Google Patents

Description

Předmetom vynálezu je spósob regeneráoie organických rozpúšťadiel obmedzene miešatel’ných a vodou ako benzén, toluén, trochlóretylén a chloroform použitých v procese čistenia 6-kaprolaktámu, obsahujúcich nečistoty z procesu výroby 6-kaprolaktámu a 6-kaprolaktám.

S rastom výroby 6-kaprolaktámu a jeho spracovaním na kontinuálnych polymerizačných linkách neustále rastů i nároky na jeho kvalitu.

Vysoká čistota tohoto monoméru je zabezpečovaná viacstupňovým čistěním surového produktu zahrňujúcira obvykle extrakciu 6-kaprolaktámu zo surového vodného roztoku do organického rozpúšťadla čiastočne miešatel’ného s vodou ako trichlóretylén, benzén, toluén, chloroform a iné a následnú extrakciu 6-kaprolaktámu z organického rozpúšťadla do vody. Při Háslednej extrakci! 6-kaprolaktámu z organického rozpúšťadla do vody sa získává vodný extrakt obsahujúci podstatnú časť 6-kaprolaktámu přivedeného v roztoku organického rozpúšťadla a ra'finát organického rozpúšťadla, ktorý obsahuje zbytok přivedeného 6-kaprolaktámu, organické nečistoty a malé množstvo vody.

Pri používaní moderných extrakčných zariadení s vysokou extrakčnou účinnosťou obsahuje rafinát organického rozpúšťadla iba malé množstvo 6-kaprolaktámu radové menej ako 0,1 % hmotn. a možno ho použit’ k opatovnej extrakci! 6-kaprolaktámu zo surového vodného roztoku. Avšak v organickom rozpúšťadle ostávájú rozpuštěné i látky organického charak201 109

201 10.» teru, ktoré majú svojpóvod v procese výroby surového 6-kaprolaktámu. Pre zachovanle čistiaceho účinku extrakoie musí byt' koncentráoia týohto organických nečlstót v organiokom rozpúšťadle použitom k extrakoii udržovaná na nízkých hodnotách.

Udržiavanie nízkej koncentrácie organických nečlstót v cirkulujúcom organiokom rozpúšťadle sa zabezpečuje regeneráciou časti alebo celého množstva rafinátu organiokého rozpúšťadla ,

Regenerácia rafinátu organiokého rozpúšťadla sa obvykle prevádza jednostupňovou alebo z kvalitatívneho hl’adiska výhodnejšou dvojstupňovou destiláciou, respektive rektifikáciou.

Prvý stupeň destilácie je obvykle vedený pri teplote roztoku o 5 až 1O°C vyššej ako je teplota varu příslušného čistého organického rozpúšťadla.

Zvýšenie teploty varu roztoku zodpovedá zvýšenému obsahu 6-kaprolaktámu a organických nečlstót přítomných v tomto roztoku.

Časť roztoku rafinátu organiokého rozpúšťadla takto zahuštěného o nečistoty je vedená do druhého stupňa destilácie, ktoré sa prevádza pri teplote do cca 12O°C. Zbytok organického rozpúšťadla obsahujúoi značné zahuštěné organické nečistoty a 6-kaprolaktám je šaržovite alebo kontinuálně vypúšťaný z výroby. *

Známy je i iný postup vedenia druhého stupňa destilácie rafinátu organického rozpúšťadla, při ktorom sa zo zbytku odtékájúceho z I. stupňa destilácie vydestilováva organické rozpúšťadlo priamou parou. Při takomto vedení procesu rezultuje ako zbytok vodný rožtok 6-kaprolaktámu a organických nečlstót a obsah organiokého rozpúšťadla je v tomto zbytku minimálny. 6-kaprolaktám obsiahnutý v takomto zbytku je obvykle tak znečistěný přítomnými organickými nečistotami, že je výhodnéjšia jeho kanalizácia ako jeho opfitovné získavanie.

Ohidva uvádzané spósoby regenerácie rafinátov organických rozpúšťadiel majú svoje nedostatky, ktoré spočívájú v nutnosti používat’ k ich odparovaniu vodnú páru o tlaku 0,2 a najčastejšie 0,6 MPa. 6-kaprolaktára obsiahnutý v nástrekovom rafináte organického rozpúšťadla je v zbytkovom produkte regenerácie tak znečistěný, že sa ho nevyplatí spMtne získaváť. Pri vedeni II. stupňa regenerácie bez přítomnosti vody ostává v zbytkovom produkte i časť organického rozpúšťadla, ktorá v případe práce s chlorovanými uhlovodíkmi znemožňuje asanáciu zbytkov spal’ováním. Pri vedení II. stupňa regenerácie destiláciou priamou vodnou parou,dochádza k zhoršovaniu kvality tohto regenerovaného organického rozpúšťadla, jeho straty sú však nižšie ako v predchádzajúcom případe.

Podstatou vynálezu je spósob regenerácie organických rozpúšťadiel obmedzene mlešatelených s vodou ako benzén, toluén, trichlóretylén alebo ohloroform, použitých v prooese čistenia 6-kaprolaktámu a obsahujúcich organické nečistoty z procesu výroby 6-kaprolaktámu a 6-kaprolaktára vyznačujúoi sa tým, že znečistěné organioké rozpúšťadlo je v kvapalnom stave uvádzané do kontaktu s parou vody, v ktorej připadne sú přítomné i látky ohsiahnuté v znečlstenom organiokom rozpúšťadle, pričom vzniká parná fáza, z ktorej je po kondenzácii vydel’ovanó přečištěné organické rozpúšttodlo a emulzia, skládájúca sa z fázy silné znečiste 'i

201 108 ného organického rozpúšťadle obsahujúoej aspoň 70 5» a výhodou 95 % hmot. organiokýoh nečistót přivedených do prooesu regenerácle znečistěným organickým rozpúšťadlom, z ktorej je po oddělení od fázy vodnéj, přítomnéj v emulzi! vydělené organloké rozpúšťadlo postupom heteroazeotropickej destilácie pomooou vodnej páry, pričom zmes pár vody a organického rozpúšťadla je kondenzovaná samostatné alebo s výhodou vedená v plynnom stave ku kontaktu so znečistěným organickým rozpúšťadlotu, zatial’ čo zbytok fázy znečistěného organiokého rozpúšťadla obsahujúoi organické nečistoty je vedený k asanáoii.

Vodná fáza přítomná v emulzi! spolu e fázou sline znečistěného zbytku póvodného organického rozpúšťadla je po oddělení od fázy znečistěného organického rozpúšťadla vedená do procesu výroby alebo čistenia 6-kaprolaktámu alebo s výhodou zmieSavaná aspoň e jednou desetinou objemu přečištěného organického rozpúšťadla alebo výhodnéJSie zmieSavaná aspoň s jednou desetinou objemu organického rozpúšťadla opúšťaJúoeho prooes čistenia 6-kaprolaktámu.

Takto získaná emulzia je opfttovne rozdělovaná na fázu znečistěného organiokého rozpúšťadla, ktorá je vedená do procesu regenerácle organického rozpúSťadla a na prečistenú vodná fázu, ktorá je vedená do procesu výroby alebo čistenia 6-kaprolaktámu.

Zavedenie spósobu regenerácle organických rozpúšťadiel podl’a předmětného vynálezu má rad výhod.

Regenerácia organických rozpúšťadiel je prevádzaná při teplotách rádovo o 10°C nižších ako je teplota varu příslušných čistých organických rozpúšťadiel, čo má priaznivý vliv na potlaSenie vedlejších reakci! přítomných látok a umožňuje získat’ regeneráoiou vysoko čisté organické rozpúšťadlá.

Specifický spósob vedenia procesu regenerácle umožňuje získat’ až 95 % 6-kaprolaktámu přítomného v organickom rozpúšťadle nastrekovanora na regeneráoiu, ktorý bol pri doslal’ používaných spósoboch regenerácle stráoaný a naviac zvyšoval obsah organických látok v odpadových vodách z procesu 6-kaprolaktámu. Pri velkotonážnom charaktere výroby 6-kaprolaktámu to nie je zanedbatelná výhoda.

Zbytky z regenerácle organických rozpúšťadiel obsahujú iba stopy organických rozpúšťadiel a vzhladom na vracanie podstatnej časti 6-kaprolaktámu obsiahnutého v organiokom rozpúšťadle nastrekovanom na regeneráclu, ich výskyt je relativné menší ako u hociktorého doterajšieho spósobu regenerácle organických rozpúšťadiel.

Nový spósob regenerácle je spojený aj s nevýhodami oproti známým spósobom regenerácle.

Prvou z nich je v&čšia spotřeba páry a chladiacej vody vyplývájúca z charakteru použité j heteroazeotropickej destilácie organických rozpúšťadiel. Táto nevýhoda však móže byť 1’abko změněná na výhodu využitím slcutočnosti, že proces regenerácle je vedený pri teplotách rádovo nižších o 1O°C ako pri súčasných spósoboch regenerácle. Práca pri nižších teplotách umožňuje využitie k procesu regenerácle róznych zdrojov tepla na nízkej teplotnej hladině ako odpadnej nizkotlakej páry, bridovej páry, reakčného tepla Beckmannovho prešmyku, odpadných tepiel zo zahusťovania vodného extraktu, respektive z'rektifikácie 6-kaprolaktámu a pod.

201 109

Druhou z nich je vHčšia technologická zložitosť procesu, ktorá však nevybočuje z rát ca zložitosti technologie výroby 6-kaprolaktámu.

Celkový ekonomický efekt spdsobu regenerácie podlá vynálezu je neepome pozitivny.

Na pripojenom výkrese je znázorněná achéma jednej z možnosti prevedenia regenerácie organického rozpúSťadla podl’a vynálezu. Ide o znázomenie regenerácie trichlóretylénu po· užitého v procese čistenia 6-kaprolaktámu extrakciou.

Příklad prevedenia

Vedením Ί. je do prooesu regenerácie privádzané 10 GOO kg/h trichlóretylénového rafi· nátu ohsahujúceho 7 kg 6-kaprolaktámu, stopy vody a coa 5 kg organických nečistdt.

Vedením 2 je 5 000 kg privádzaného rafinétu uvádzané do kontaktu s vodnou fázou při· vádzanou vedením 16. Vzniklá emulzia je rozdělovaná v deličke 2. ^a organická fáza obohate· ná o 30,8 kg 6-kaprolaktámu a 0,3 kg organických nečistot je vedením 4 vracaná do hlavně, ho prúdu privádzaného vedením J_ a nastrekovaná do kolony Cirkuláciou cez vařák <£, ohrievaný kyselinou laktámsirovou, dochádza pri teplote 76°C k odparovaniu azeotropickej zmesi pár trichlóretylénu a vody, ktoré sú vedením £ privádzané do kondenzátora 8 a kondenzát vedením 9 privádzaný do deličky 10, v ktorej sa oddel’uje trichloretylén od vody.

Vedením 11 je oddělovaný regenerovaný trichlóretylén v množstve 9 988 kg/h vracený do procesu extrakci® a vedením 12 odvádzaná voda v množstve 729 kg/h spát’ do kolony J5.

Do vedenia 12 je vedením 13 napojený vstup čerstvej vody v množstve 214 kg/h.

Vedením 14 je z kolony 2 odoberaná časť emulzie, ktorá po rozdělení v deličke 15 na vodnú fázu, ktorá je v množstve 257 kg/h odvádzaná vedením 16 do kontaktu s časťou trichlóretylénového refinátu privádzaného vedením 2.. Táto vodná fáza obsahuje okrem vody 36,8 kg 6-kaprolaktámu a cca C,4 kg organických nečistdt.

Vedením 17 je z deličky 15 do kolony 18 odvádzaná 20 kg/h trichlóretylénového rozto ku ohsahujúceho cca 4,9 kg organických nečistdt a 0,6 kg 6-kaprolaktámu.

Do spodu kolony 18 je vedením 19 privádzané vodná para v množstve 7 kg/h. Z hlavy kolony 18 je vedením 20 odvádzaná zmes pár obsahujúea 15 kg trichlóretylénu a 6 kg vody do kolony 2·

Vedením 21 je z kolony 18 vypúáťané 6 kg/h zbytkov obsahujúclch 4,8 kg organických nečistdt, 1 kg vody a 0,6 kg 6-kaprolaktámu.

Emulzia vytváraná zmieSávaním vodnéj fázy privádzanéj vedením 16 s časťou organického rozpúSťadla privádzaného vedením 2. je rozdělovaná v deličke 2> pričom ddjde k ochudobnenlu vodnej fázy o 30,8 kg 6-kaprolaktámu a 0,3 kg organických nečistdt. Takto spracovaná vodná fáza o obsahu 2,86 $ 6-kaprolaktámu a 0,044 % organických nečistdt je vypúSťaná vedením 22.

Pri takomto převedení bol z triohlóretylénového rafinétu o extlnkcli pri 290 nm

201 100 rovnej 12, vyrábaný fiiotý trlchlóretylén e extlnkoll 0,6, ktorý možno opat’ použit’ a dobrý· fiietiaoia efekto· v prooese fiietenla eurevéhe 6-kaprolaktámu.

Claims (1)

1. P RE DM E T VYNÁLEZU

   Spdaob regeneráole erganiokýoh rezpúfitkdlel použitých v prooese Siatenla 6-kaprelaktámu ebnedzene aiefiatel*nýoh a vodou ake benzén, toluén, triohlóretylén alebo ohlereform, ebaahujúoich organické neSletety z prooeau výroby 6-kaprolaktámu a 6-kaprelaktám, vyznafiujúoi aa tým, že znečistěné organické rezpúfittedle Je v kvapalnea atave uvádzané do kontaktu o parou vody, v ktorej připadne eú přítomné i látky eheiahnuté v znefiietonem organiokem rozpúfiťadle, priSem vzniká parná fáza, z ktorej Je po kendenzáoii vyděrované profile tené organické rozpúfittodle a emulzla ekladajúoa ea z fázy znefiietenéhe organického rezpúfiťadla ebeahujúoej aspoň 70 a výhodou 95 % hmot. erganiokýoh nefilatfit přivedených de procesu regeneráole znefiieteným organiokým rezpúfiťadlea, z ktorej Je pe oddálení ed fázy vednej, pritomnej v emulzll, vydělané organické rozpúfiťadle pestupen hetereazeetreplokej destlláoie pomooou vednej páry. Zmee pár vody a organického rezpúfiťadla Je kondenzovaná samostatná alebo o výhodou vedená v plynnou stave ku kontaktu ee znefiie teným organiokým rozpúfittedlem. Zbytek fázy znefiietenéhe organického rezpúfiťadla eheahujúoi organické nefiietety Je vedený k aeanáoii a z fázy vednej, obeahujúoej aspoň 70 a výhodou 95 % hmot. 6-kaprelaktámu přivedeného do prooeau regeneráole znefiieteným organiokým rezpúfiťadíem, která Je pe oddělaní ed fázy znefiietenéhe organického rezpúfiťadla, přítomneJ v emulzll, vedená de prooeau výroby alebo fiietenla 6-kaprelaktámu alebo a výhodou zmieáavaná aapeň a Jednou deeatineu objemu profiletaného organického rezpúfiťadla alebo výhodnéJSie 'zmiefiavaná e Jednou deeatineu objemu organického rezpúfiťadla opúfiťajúoehe prooee fiietenla 6-kaprelaktámu a epKtovne rozdělovaná na fázu znefiie tenéhe erganiokého rezpúfiťadla, ktorá Je vedená do prooeau regeneráole erganiokého rezpúfiťadla a na profiletenú vodnú fázu, která Je vedená de preoeeu výroby alebo fiietenla 6-kaprolaktámu.