EA017493B1 - Непрерывный способ экстракции мономерного капролактама - Google Patents

Непрерывный способ экстракции мономерного капролактама Download PDF

Info

Publication number
EA017493B1
EA017493B1 EA200901016A EA200901016A EA017493B1 EA 017493 B1 EA017493 B1 EA 017493B1 EA 200901016 A EA200901016 A EA 200901016A EA 200901016 A EA200901016 A EA 200901016A EA 017493 B1 EA017493 B1 EA 017493B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
water
extraction
oligomers
caprolactam
extract
Prior art date
Application number
EA200901016A
Other languages
English (en)
Other versions
EA200901016A3 (ru
EA200901016A2 (ru
Inventor
Клаус Кирстен
Франц Замличка
Манфред Альбрехт
Original Assignee
Лурги Циммер Гмбх
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=40821629&utm_source=***_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EA017493(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Лурги Циммер Гмбх filed Critical Лурги Циммер Гмбх
Publication of EA200901016A2 publication Critical patent/EA200901016A2/ru
Publication of EA200901016A3 publication Critical patent/EA200901016A3/ru
Publication of EA017493B1 publication Critical patent/EA017493B1/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/02—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/08—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from amino-carboxylic acids
    • C08G69/14—Lactams
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D11/00—Solvent extraction
    • B01D11/02—Solvent extraction of solids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D11/00—Solvent extraction
    • B01D11/02—Solvent extraction of solids
    • B01D11/0288—Applications, solvents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B9/00—Making granules
    • B29B9/02—Making granules by dividing preformed material
    • B29B9/06—Making granules by dividing preformed material in the form of filamentary material, e.g. combined with extrusion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B9/00—Making granules
    • B29B9/02—Making granules by dividing preformed material
    • B29B9/06—Making granules by dividing preformed material in the form of filamentary material, e.g. combined with extrusion
    • B29B9/065—Making granules by dividing preformed material in the form of filamentary material, e.g. combined with extrusion under-water, e.g. underwater pelletizers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D201/00—Preparation, separation, purification or stabilisation of unsubstituted lactams
    • C07D201/16—Separation or purification
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D223/00—Heterocyclic compounds containing seven-membered rings having one nitrogen atom as the only ring hetero atom
    • C07D223/02—Heterocyclic compounds containing seven-membered rings having one nitrogen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings
    • C07D223/06—Heterocyclic compounds containing seven-membered rings having one nitrogen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D223/08—Oxygen atoms
    • C07D223/10—Oxygen atoms attached in position 2
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/02—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/08—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from amino-carboxylic acids
    • C08G69/14—Lactams
    • C08G69/16—Preparatory processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/46—Post-polymerisation treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/12—Powdering or granulating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2077/00—Use of PA, i.e. polyamides, e.g. polyesteramides or derivatives thereof, as moulding material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2377/00—Characterised by the use of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C08J2377/02—Polyamides derived from omega-amino carboxylic acids or from lactams thereof
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/582—Recycling of unreacted starting or intermediate materials

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Polyamides (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)

Abstract

Описан непрерывный способ экстракции мономерного капролактама и образующихся из него олигомеров из сырого полимерного продукта, полученного при полимеризации в полиамид-6, в котором для гранулирования применяют не свежую воду, а технологическую или уже использованный водный экстракт.

Description

Объектом изобретения является непрерывный способ экстракции мономерного капролактама и образующихся из него олигомеров из полимерного полуфабриката, получаемого при полимеризации капролактама в полиамид-6, для сокращения энергозатрат и расходов на сырье.
Полимеры, образующиеся при получении полиамидов полимеризацией ε-капролактама, содержат низкомолекулярные компоненты, состоящие из капролактама и его олигомеров. На практике эти низкомолекулярные компоненты удаляют путем экстракции горячей водой. Из этих водных экстрактов капролактам можно регенерировать, очистить и при необходимости снова вводить в полимеризацию. Благодаря добавке расщепляющих реагентов олигомеры, содержащиеся в водных экстрактах, также можно превратить в капролактам и затем его выделить, очистить и использовать вновь.
Большинство известных способов имеют такой недостаток, что необходимо производить частично многоступенчатую обработку водных экстрактов, прежде чем вновь использовать в процессе полимеризации весь экстракт или его компоненты, в частности ε-капролактам. Способы, предусматривающие выделение, обработку и возврат в процесс капролактама, кроме того, имеют недостаток, заключающийся в том, что олигомеры, содержащиеся в водных экстрактах, часто не перерабатываются, а должны удаляться как отходы. Далее, в указанных способах для дальнейшей переработки водных экстрактов предусмотрена отдельная стадия процесса - гидролитическая полимеризация концентратов водных экстрактов или смеси компонентов водных экстрактов и капролактама.
Полимерный полуфабрикат, получаемый при полимеризации в полиамид-6, в зависимости от температуры содержит в равновесной смеси 8-15 вес.% капролактама и его олигомеров. Они мешают при дальнейшей переработке и потому большей частью после гранулирования их удаляют из полимерной основы с помощью экстракции горячей водой. Использованную при этом воду - водный экстракт в целях экономии упаривают на многоступенчатой дистилляционной установке (регенерационной установке) и остаток вновь вводят в процесс полимеризации как исходное вещество.
Тем не менее, в общем остается задача при этом использовать как можно меньшее количество воды, так как на упаривание воды расходуется энергия.
В случае известных способов полимер полиамид-6 в грануляторах подводной рубки (ГПР) или штранг-грануляторах подводной рубки (ШГПР) измельчают, придавая форму цилиндров или шариков. Для обоих типов грануляторов требуются охлаждающие жидкости, чтобы вызвать отвердевание полимерного расплава и затем охлаждать полимерные гранулы. Обычно эта охлаждающая жидкость - вода, которая циркулирует в почти замкнутом контуре.
В ходе процесса эта вода обогащается капролактамом и олигомерами, так что в циркулирующую воду необходимо время от времени добавлять чистую воду и тем самым освежать ее. Кроме того, необходимо компенсировать потери при испарении и утечки.
Грануляторную систему подпитывают чистой, большей частью деминерализованной очищенной водой. Воду, выходящую из систем гранулирования, или сбрасывают, или подают на установку регенерации, чтобы регенерировать капролактам и олигомеры. Использование водного экстракта в отдельном случае зависит от содержания компонентов в экстракте, цены капролактама и стоимости энергии. В некоторых случаях выгоднее отправить в отходы капролактам, чем упаривать воду.
В упомянутых выше способах осуществлялась технологическая операция непрерывной или также периодической экстракции крошки полимера ПА-6 горячей водой. Этим способом достигают содержания мономера и олигомеров в полимерной крошке ПА-6 <0,5 вес.%. Подобное низкое содержание мономера и олигомеров в полимерах необходимо, если полиамид должен использоваться в прядильном производстве.
По экономическим причинам водный раствор экстракта обрабатывают таким образом, чтобы содержащиеся в нем ценные вещества можно было вводить в качестве исходных в процесс получения поликапролактама. После простого концентрирования водных экстрактов упариванием воды в регенерированном капролактаме, наряду с мономерным γ-капролактамом, содержатся также циклические димеры и другие олигомеры.
В немецком патенте ΌΕ 2501348 В1 описано концентрирование водного экстракта до концентрации экстракта более 90 вес.%, с последующим непосредственным введением на стадию полимеризации с добавкой свежего капролактама или без нее. Согласно европейскому патенту ЕР 0000397 В1 в процесс полимеризации можно также вводить водный экстракт, упаренный до концентрации не более 60 вес.%. В обоих случаях перед добавлением водных экстрактов - с добавкой свежего капролактама или без нее - в головной части аппарата непрерывной полимеризации устанавливают такую температуру, чтобы высокоплавкие и труднорастворимые циклические димеры ε-капролактама в этих условиях оставались в растворе и не происходило закупоривание трубопроводов и т. п. Таким путем, однако, может недостаточно обеспечиваться расщепление циклических димеров, необходимое для их последующего встраивания в полимерную цепочку.
Европейская заявка на патент ЕР 0771834 А1 описывает концентрирование водного экстракта с последующей частичной реакцией раскрытия цикла олигомеров в линейные конденсирующиеся соединения в условиях реакции - при температуре 230-300°С и определенных давлениях, - которые поддержива
- 1 017493 ют в течение периода до 10 ч. Экстракты, обработанные таким образом, в заключение полимеризуют в реакторе вместе со свежим капролактамом, причем парциальные концентрации воды могут составлять до 10 вес.%. В патентной заявке США И8 5218080А гидролитическое расщепление димеров в концентрированных экстрактах проводят под давлением при температурах 200-290°С в течение 2-6 ч, причем полученный таким образом экстракт с содержанием димера около 1,3 вес.% прибавляют непосредственно к свежему капролактаму в количестве до 10 вес.%. Однако на фоне растущего увеличения производственной мощности установок непрерывного действия для гидролитической полимеризации капролактама рентабельность этих способов, или уровень содержания димеров, остающихся в полученном экстракте, нуждаются в улучшении.
Далее, известен процесс, в котором водный экстракт после концентрирования до содержания смеси γ-капролактам/олигомер около 80 вес.% полимеризуют отдельно, без добавления свежего капролактама, во второй линии полимеризации в полиамид ПА-6 (Сйеш1са1 ИЬгек 1п1егпа1юпа1 47, 316 (1997)). Недостатком этого способа являются высокие капитальные затраты на отдельную от основной линии процесса полимеризации свежего капролактама полную вторую линию, в которой в условиях полимеризации происходит реактивация димеров. Повышенное содержание воды ухудшает экономию этой второй линии.
Другие способы, включающие отдельную обработку олигомеров и димеров, содержащихся в водном экстракте, предусматривают выделение из него этих компонентов. Патентная заявка США И8 5653889А описывает способ фильтрования для выделения олигомеров из технологической воды на стадии гранулирования полиамида ПА-6. Этот способ фильтрования не так-то просто можно перенести на выделение олигомеров и обработку водных экстрактов со стадии полимеризации, с концентрацией до 15 вес.%, которые содержат также мономерный Е-капролактам.
Для обработки олигомеров можно использовать способ согласно патентной заявке США И8 4107160 А, в котором - наряду с твердыми отходами полиамида ПА-6 - деполимеризуют олигомеры в присутствии катализатора и перегретого водяного пара. Последующим концентрированием можно получить водный раствор ε-капролактама с концентрацией около 50 вес.%, который согласно немецкой заявке на патент ΌΕ 4216408 А1 после стадии очистки перманганатами и обработки активированным углем затем фильтруют и упаривают; после четкой ректификации полученный чистый капролактам можно вновь вводить в процесс получения полиамида ПА-6. Этот дорогостоящий способ, который показывает высокое качество регенерированного капролактама, благодаря многочисленным стадиям процесса с соответственно высоким потреблением энергии и благодаря расходным материалам, как перманганат и активированный уголь, сопряжен с повышенными затратами.
Альтернативно возможное сбрасывание в отходы олигомеров, выделенных из водного экстракта, и их удаление заметно понижают выход сырого продукта и тем самым не может представлять экономичного способа, особенно при возрастающих мощностях установок.
Далее, в патентной заявке Великобритании СВ 1297263 А упомянуто применение катализатора для деполимеризации олигомеров. В качестве возможного катализатора названа фосфорная кислота. Однако там не сообщается, что происходит с продуктом деполимеризации. В частности, указанное описание патента Великобритании не упоминает о дополнительной подаче перегретого водяного пара на эту стадию расщепления.
В немецкой заявке на патент ΌΕ-Α-4321683 и в патенте США И8 4049638 описаны способы получения капролактама, которые позволяют использование в полимеризации капролактама с содержанием воды до 15%. Европейская заявка на патент ЕР-А-0745631 сообщает о повторном использовании водных экстрактов с добавкой небольших количеств ди- или поликарбоновых кислот, так как иначе экстракт полимеризуется медленнее, чем капролактам.
Поскольку экстракт содержит также значительную часть циклических олигомеров, которые не изменяются при полимеризации, были предложены различные способы для расщепления этих олигомеров или превращения их в линейные олигомеры. Обычно олигомеры расщепляют с помощью фосфорной кислоты или путем применения высоких температур. Так, патент США И8 5077381 описывает способ расщепления олигомеров при температурах от 220 до 290°С, преимущественно при повышенном давлении.
Перед повторным использованием в полимеризации обычно необходимо сначала обработать примерно 10 вес.%-ный водный экстракт, т.е., как правило, сконцентрировать. Обычно концентрирование происходит путем отгонки воды. Немецкая заявка на патент ΌΕ-Α-2501348 описывает концентрирование в отсутствие кислорода воздуха, причем перед тем, как будет достигнута концентрация выше 70 вес.%, к водному экстракту добавляют свежий капролактам, благодаря чему уменьшается выпадение олигомеров в осадок.
При применении описанных выше способов повторного использования водного экстракта выявляется, однако, серьезный недостаток: непрерывное повторное использование водных экстрактов вызывает сильное повышение концентрации олигомеров и термодинамически устойчивых циклических димеров не только в реакционной смеси, но и в полимере, если в ходе непрерывной гидролитической полимеризации лактама расщепление олигомеров не удается или если установление химического равновесия про
- 2 017493 исходит слишком медленно. Кроме того, повышение концентрации олигомеров особенно высоко в том случае, если в реакционной смеси - например, при получении полиамидов с высоким молекулярным весом - содержание воды незначительно.
Общим для всех ныне известных способов является то обстоятельство, что накапливаются большие количества водного экстракта, содержащего мономерный капролактам и образующиеся из него олигомеры, которые необходимо использовать в последующем синтезе полиамидов, поскольку речь идет о ценном химическом сырье. Для этого необходимо упаривать водный экстракт, что связано с высокими энергозатратами.
Поэтому ставилась задача найти возможности сокращения затрат энергии и сырья.
Задача решается предложенным непрерывным способом экстракции мономерного капролактама и образовавшихся из него олигомеров из полимерного сырого продукта, полученного при полимеризации до полиамида-6, где расплав полимера подают в гранулятор и полиамид подвергают предварительной экстракции водой, циркулирующей в грануляторе, затем полученный таким образом сырой гранулят направляют в экстракционную колонну и обрабатывают свежей водой или конденсатом, причем в образующейся при этом экстракционной воде накапливаются мономеры и олигомеры капролактама, отличие которого состоит в том, что для гранулирования используют несвежую воду, а часть потока экстракционной воды из экстракционной колонны, содержащей менее 5 мас.% мономеров и олигомеров капролактама и непрерывно подпитывают воду, циркулирующую в грануляторе.
Причем желательно, чтобы экстракционная вода содержала менее чем 1 мас.% мономеров и олигомеров.
Кроме того, предпочтительно, чтобы экстракционную воду после подпитывания использовали в качестве технологической воды для гранулирования до тех пор, пока содержание экстракта в виде мономеров и олигомеров не увеличится до 4-6%.
Желательно обогащенную технологическую воду из гранулятора возвращать в экстракционную колонну.
Предпочтительно экстракционную воду, отведенную из гранулятора, или выводить из процесса, или снова использовать для экстракции, или подавать в установку для регенерации, чтобы отделить друг от друга воду и экстракт.
Стадии процесса согласно изобретению выглядят следующим образом:
отбор из нижней части экстракционной колонны водного экстракта с содержанием экстракта примерно 1-2%;
использование этого водного экстракта в качестве технологической воды для гранулирования до тех пор, пока содержание экстракта не повысится примерно до 4-6%. Более высокое содержание экстракта в технологической воде в системе гранулятора может приводить к нарушениям процесса гранулирования;
возврат обогащенной технологической воды из процесса гранулирования в экстракционную колонну. Там она смешивается с технологической водой экстракционной колонны и используется до концентрации экстракта около 10%.
Вместо того чтобы добавлять чистую воду, согласно изобретению используют водный экстракт с низким содержанием экстракта, а именно менее 5 вес.%, с содержанием мономера и олигомеров не более 15 вес.%, преимущественно - экстракта менее 1 вес.%, а мономера и олигомеров не более 10 вес.%. Альтернативно можно использовать также технологическую воду, которая скапливается в виде конденсата на других участках установки, например, при рекуперации или в секции для высушивания гранулята.
Выведенная из системы гранулирования вода направляется в экстракционную установку или непосредственно в рекуперационную установку, где регенерируется содержимое экстракта. При этом отделяют от воды мономер и олигомеры.
Преимущество этого способа состоит в том, что не требуется свежая вода для системы гранулятора. При этом получается менее значительное потребление энергии и менее значительный расход сырья при получении полиамида-6, по сравнению с теми способами, где воду из системы гранулятора упаривают или сбрасывают в отходы.
Водные экстракты, накапливающиеся при экстракции полиамидов, в общем содержат органические и, при необходимости, неорганические компоненты в количестве от 4 до 15 вес.%. Чтобы повторно использовать эти водные экстракты в полимеризации, сначала нужно их упарить. Это производят известным способом в одно- или многоступенчатой выпарной установке с коротким временем пребывания, например выпарном аппарате Роберта, выпарном аппарате с падающим слоем, пленочном выпарном аппарате или циркуляционном выпарном аппарате. Упаривание производят до концентрации экстракта не более 85%, так как при этой концентрации еще не наблюдается выпадение в осадок растворенных компонентов. Преимущественно упаривают до концентрации экстракта от 60 до 85%, наиболее предпочтительно от 70 до 85%. Температуры упаривания при этом составляют от 103 до 115°С, преимущественно от 107 до 112°С (при нормальном давлении). В общем упаривание проводят в непрерывном режиме.
- 3 017493
Пример сравнения 1 - уровень техники.
Из полимеризатора в штранг-гранулятор вводят 5.500 кг/ч полиамида-6 в виде расплава. Туда подают 900 кг/ч свежей воды, а водный экстракт, обработка которой не имеет смысла, удаляют и сбрасывают в отходы.
Благодаря циркулирующей воде там уже происходит предварительная экстракция полиамида, причем непрерывно повышается содержание экстракта в циркулирующих водных растворах капролактама и олигомеров.
Сырой гранулят, полученный в грануляторе, вводят затем в экстрактор, обрабатывают с помощью 5.500 кг/ч свежей воды и при этом спускают водный экстракт с содержанием 10% экстракта, состоящего из капролактама и олигомеров. Затем из экстрактора извлекают влажный полимерный продукт, в котором почти нет экстракта, но содержится еще около 10% воды.
Всего в обе системы - гранулирования и экстракции - подают общее количество 6.400 кг/ч свежей воды или водных конденсатов.
Пример сравнения 2 - уровень техники.
Из полимеризатора в гранулятор подводной рубки вводят 5.500 кг/ч полиамида-6 в виде расплава. В гранулятор подводной рубки подают 550 кг/ч свежей воды, а соответствующее количество водного экстракта спускают.
Благодаря циркулирующей воде там уже происходит предварительная экстракция полиамида, причем непрерывно повышается содержание экстракта в циркулирующих водных растворах капролактама и олигомеров.
Сырой гранулят переносят из гранулятора подводной рубки в экстрактор, обрабатывают там с помощью 5.500 кг/ч свежей воды и спускают соответствующее количество водного экстракта, содержащего капролактам и олигомеры. Водные экстракты, полученные при сливании из гранулятора подводной рубки и из экстрактора, объединяют, упаривают, регенерируют содержимое экстракта и вновь вводят его в полимеризатор. Регенерируют 595 кг/ч экстракта. Из экстрактора извлекают влажный продукт, в котором почти нет экстракта, но еще содержится около 10% воды.
Всего в обе системы - гранулирования и экстракции - подают общее количество 6.050 кг/ч свежей воды или водных конденсатов.
Пример 3. Применение изобретения с использованием штранг-гранулятора.
Из полимеризатора в штранг-гранулятор вводят 5.500 кг/ч полиамида-6 в виде расплава.
Благодаря циркулирующей воде там уже происходит предварительная экстракция полиамида, причем непрерывно повышается содержание экстракта в циркулирующих водных растворах капролактама и олигомеров.
Сырой гранулят, полученный в грануляторе, вводят затем в экстрактор, обрабатывают с помощью 5.500 кг/ч свежей воды или конденсатов из различных мест их скопления.
В противотоке с экстрагируемым гранулированным полиамидом вода обогащается мономерами и олигомерами из полиамидного синтеза, которые удаляются из гранулированного полиамида. В конце процесса экстракции концентрация капролактама и олигомеров достигает примерно 10%.
После того как вода прошла определенную часть экстракционной колонны и концентрация достигла значения около 0,2% экстракта, согласно изобретению из экстракционной колонны выводят часть потока со скоростью 1.200 кг/ч с помощью подходящего приспособления (сита, фильтра и т.д.). Этот водный экстракт непрерывно вводят в систему гранулятора, где она смешивается с циркулирующей там водой, и концентрация экстракта в ней понижается.
Установлена постоянная емкость системы гранулятора, и избыточную воду, которую подводили в виде упомянутого выше частичного потока и которая не уходит на то, чтобы компенсировать несущественные потери на испарение и другие потери, выводят из циркуляции в системе гранулятора обратно в экстракционную колонну.
Благодаря обогащению экстрактом в системе гранулятора и разбавлению частично добавляемой массой, содержание экстракта в этой возвратной воде составляет около 0,7%.
Точка загрузки этой воды в экстракционную колонну находится выше точки отбора и идеально - на такой высоте, где одинаковы концентрации экстракта в подаваемой и оставшейся в реакторе воде.
Согласно изобретению в обе соединяющиеся системы - гранулирования и экстракции - в сумме подают 5.500 кг/ч свежей воды или водных конденсатов.
Из экстрактора извлекают влажный продукт, в котором почти нет экстракта и еще содержится около 10% воды.
Пример 4. Применение изобретения с использованием гранулятора подводной рубки.
Из полимеризатора в гранулятор подводной рубки вводят 5.500 кг/ч полиамида-6 в виде расплава.
Благодаря циркулирующей воде там уже происходит предварительная экстракция полиамида, причем непрерывно повышается содержание экстракта в циркулирующих водных растворах капролактама и олигомеров.
Сырой гранулят, полученный в грануляторе подводной рубки, вводят затем в экстрактор, обрабатывают с помощью 5.500 кг/ч свежей воды или конденсатов из различных мест их скопления.
- 4 017493
В противотоке с экстрагируемым гранулированным полиамидом вода обогащается мономерами и олигомерами из полиамидного синтеза, которые удаляются из гранулированного полиамида. В конце процесса экстракции концентрация капролактама и олигомеров достигает примерно 10%.
После того, как вода прошла определенную часть экстракционной колонны и концентрация достигла значения около 0,3% экстракта, согласно изобретению из экстракционной колонны выводят часть потока со скоростью 580 кг/ч с помощью подходящего приспособления (сита, фильтра и т.д.). Этот водный экстракт непрерывно вводят в систему гранулятора, где она смешивается с циркулирующей там водой и концентрация экстракта в ней понижается.
Установлена постоянная емкость системы гранулятора и избыточную воду, которую подводили в виде упомянутого выше частичного потока и которая не уходит на то, чтобы компенсировать несущественные потери на испарение и другие потери, выводят из циркуляции в системе гранулятора обратно в экстракционную колонну.
Благодаря обогащению экстрактом в системе гранулятора и разбавлению частично добавляемой массой, содержание экстракта в этой возвратной воде составляет около 6,2%.
Точка загрузки этой воды в экстракционную колонну находится выше точки отбора и идеально - на такой высоте, где одинаковы концентрации экстракта в подаваемой и оставшейся в реакторе воде.
Согласно изобретению в обе соединяющиеся системы - гранулирования и экстракции - в сумме подают 5.500 кг/ч свежей воды или водных конденсатов.
Возвращается 595 кг экстракта в час. Из экстрактора извлекают влажный продукт, в котором почти нет экстракта и еще содержится около 10% воды.

Claims (5)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Непрерывный способ экстракции мономерного капролактама и образовавшихся из него олигомеров из полимерного сырого продукта, полученного при полимеризации до полиамида-6, где расплав полимера подают в гранулятор и полиамид подвергают предварительной экстракции водой, циркулирующей в грануляторе, затем полученный таким образом сырой гранулят направляют в экстракционную колонну и обрабатывают свежей водой или конденсатом, причем в образующейся при этом экстракционной воде накапливаются мономеры и олигомеры капролактама, отличающийся тем, что для гранулирования используют часть потока экстракционной воды из экстракционной колонны, содержащей менее 5 мас.% мономеров и олигомеров капролактама, и непрерывно подпитывают воду, циркулирующую в грануляторе.
  2. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что экстракционная вода содержит менее чем 1 мас.% мономеров и олигомеров.
  3. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что экстракционную воду после подпитывания используют в качестве технологической воды для гранулирования до тех пор, пока содержание экстракта в виде мономеров и олигомеров не увеличится до 4-6%.
  4. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что обогащенную технологическую воду из гранулятора возвращают в экстракционную колонну.
  5. 5. Способ по п.3, отличающийся тем, что экстракционную воду, отведенную из гранулятора, или выводят из процесса, или снова используют для экстракции, или подают в установку для регенерации, чтобы отделить друг от друга воду и экстракт.
    Евразийская патентная организация, ЕАПВ
    Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
EA200901016A 2008-08-19 2009-08-18 Непрерывный способ экстракции мономерного капролактама EA017493B1 (ru)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008044452A DE102008044452A1 (de) 2008-08-19 2008-08-19 Kontinuierliches Verfahren zur Extraktion von Polyamid-6

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EA200901016A2 EA200901016A2 (ru) 2010-02-26
EA200901016A3 EA200901016A3 (ru) 2010-04-30
EA017493B1 true EA017493B1 (ru) 2012-12-28

Family

ID=40821629

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200901016A EA017493B1 (ru) 2008-08-19 2009-08-18 Непрерывный способ экстракции мономерного капролактама

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8541540B2 (ru)
EP (1) EP2156933B1 (ru)
KR (1) KR20110055521A (ru)
CN (1) CN102076471B (ru)
BR (1) BRPI0912903B1 (ru)
DE (1) DE102008044452A1 (ru)
EA (1) EA017493B1 (ru)
WO (1) WO2010020441A1 (ru)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2577612T3 (es) 2011-06-08 2016-07-15 Uhde Inventa-Fischer Gmbh Procedimiento y dispositivo para la modificación directa, continua de masas fundidas poliméricas
EP2727637B1 (de) 2012-11-06 2019-08-28 Uhde Inventa-Fischer GmbH Extraktionsreaktor sowie verfahren zur extraktion von granulärem material
CN103083936B (zh) * 2013-01-11 2015-07-01 南京海洋高压容器制造有限公司 一种可调塔盘的萃取塔及其用途
TW201509993A (zh) * 2013-05-01 2015-03-16 Invista Tech Sarl 聚醯胺聚合物之真空預鑄
DE102015201969A1 (de) * 2015-02-04 2016-08-04 Thyssenkrupp Ag Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Polyamiden mit optimierter Strömungsführung
US20170074427A1 (en) 2015-09-16 2017-03-16 Cooper-Standard Automotive, Inc. Fuel tube for a gasoline engine
RU2605694C1 (ru) * 2016-01-11 2016-12-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ИГХТУ) Способ регенерации экстракционной воды в производстве полиамида-6
CN107051345A (zh) * 2017-01-25 2017-08-18 江苏永通新材料科技有限公司 一种用于生产聚酰胺切片的低聚物分离器
DE102018120988C5 (de) 2018-08-28 2023-01-12 Technip Zimmer Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von extraktarmem Polyamid 6
CN114230854A (zh) * 2021-12-01 2022-03-25 江苏弘盛新材料股份有限公司 一种回收锦纶6切片的方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2144048C1 (ru) * 1993-06-30 2000-01-10 Басф Аг Способ непрерывного получения полиамидов, способ получения высокомолекулярного поликапролактама и поликапролактам с молекулярным весом 3000-14000 г/моль
US20030004305A1 (en) * 2001-05-21 2003-01-02 Heinrich Haupt Process and device for extracting polyamide
JP2004010902A (ja) * 1995-11-06 2004-01-15 Mitsubishi Chemicals Corp カプロラクタムよりポリアミド樹脂を製造する方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1297263A (ru) 1969-04-15 1972-11-22
DE2443566A1 (de) 1974-09-12 1976-04-01 Basf Ag Verfahren zum kontinuierlichen herstellen von polyamiden
DE2501348B2 (de) * 1975-01-15 1981-04-09 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Polyamiden aus epsilon-Caprolactam
DE2732328A1 (de) 1977-07-16 1979-02-01 Basf Ag Verfahren zur herstellung von polycaprolactam
US4107160A (en) 1977-08-24 1978-08-15 Zimmer Aktiengesellschaft Continuous process for the recovery of caprolactam
DD282618A5 (de) * 1985-02-19 1990-09-19 Warnke Chemiefaserwerk Veb Verfahren zur abkuehlung von schmelzfluessigen polyamidbaendern und -draehten
US5077381A (en) 1990-06-01 1991-12-31 Basf Corporation Constant compositioin recycle of nylon 6 polymerization wash water
US5218080A (en) 1990-06-01 1993-06-08 Basf Corporation Constant composition recycle of nylon 6 polymerization wash water
DE4316408A1 (de) 1993-05-17 1994-11-24 Zimmer Ag Verfahren zur Gewinnung von Reinst-Caprolactam aus Polyamid-6-Teppichmaterialien
DE19519819A1 (de) 1995-05-31 1996-12-05 Bayer Ag Verfahren zur Wiederverwertung von wäßrigen Extraktlösungen, die bei der Herstellung von PA 6 oder Copolyamiden anfallen
US5653889A (en) 1995-06-07 1997-08-05 Basf Corporation Process for filtering polyamide oligomers from aqueous streams containing the same
JPH09188758A (ja) 1995-11-06 1997-07-22 Mitsubishi Chem Corp カプロラクタムよりポリアミド樹脂を製造する方法
DE19752181A1 (de) * 1997-11-25 1999-05-27 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Polyamiden
DE19752183A1 (de) * 1997-11-25 1999-05-27 Basf Ag Verfahren zur kontinuierlichen Extraktion von Polyamid
DE102007057189A1 (de) * 2007-11-28 2009-06-04 Automatik Plastics Machinery Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Polyamid

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2144048C1 (ru) * 1993-06-30 2000-01-10 Басф Аг Способ непрерывного получения полиамидов, способ получения высокомолекулярного поликапролактама и поликапролактам с молекулярным весом 3000-14000 г/моль
JP2004010902A (ja) * 1995-11-06 2004-01-15 Mitsubishi Chemicals Corp カプロラクタムよりポリアミド樹脂を製造する方法
US20030004305A1 (en) * 2001-05-21 2003-01-02 Heinrich Haupt Process and device for extracting polyamide

Also Published As

Publication number Publication date
US8541540B2 (en) 2013-09-24
EP2156933A1 (de) 2010-02-24
US20100048860A1 (en) 2010-02-25
WO2010020441A1 (de) 2010-02-25
WO2010020441A4 (de) 2010-04-22
DE102008044452A1 (de) 2010-02-25
CN102076471B (zh) 2014-07-30
KR20110055521A (ko) 2011-05-25
BRPI0912903B1 (pt) 2019-10-22
CN102076471A (zh) 2011-05-25
EP2156933B1 (de) 2013-12-25
EA200901016A3 (ru) 2010-04-30
BRPI0912903A2 (pt) 2016-08-09
EA200901016A2 (ru) 2010-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA017493B1 (ru) Непрерывный способ экстракции мономерного капролактама
KR101180512B1 (ko) 응축 및 세척 장치, 중합 장치 및 폴리락티드 제조 과정에서 발생하는 증기를 정제하는 방법
NL1000781C2 (nl) Werkwijze voor het winnen van caprolactam uit nylon-6 bevattende afval.
JPH0148894B2 (ru)
JPH0841021A (ja) カプロラクタムのオリゴマーおよび／またはポリマーからカプロラクタムを回収する方法
EP0664787B1 (en) Depolymerization of nylon 6,6 (and optionally) nylon 6 to obtain hexamethylene diamine (and caprolactam)
JP6393308B2 (ja) ポリアミド製造プロセスにおける抽出水の連続的再循環方法およびその装置
NL1005942C2 (nl) Depolymeriseren van polyamiden.
KR100626929B1 (ko) ε-카프로락탐의 제조방법
CN1300122C (zh) 由脲生产三聚氰胺的方法、特别是在第一分离步骤中得到不含三聚氰胺的尾气的方法
KR100497833B1 (ko) 락탐의 정제 방법
WO1994024102A1 (en) Conversion of nylon 6 and/or nylon 6,6 to monomers
TW202342428A (zh) 用於回收來自包含聚醯胺６漁網的ε－己內醯胺之方法
EP4306510A1 (en) Process for the recovery of epsilon-caprolactam from nylon 6-containing multi-component material
TW202342429A (zh) 用於回收來自包含尼龍６之漁網的ε-己內醯胺之方法
TW202409169A (zh) 用於從包括斯潘德克斯彈力纖維和尼龍６的材料中回收斯潘德克斯彈力纖維和尼龍６的方法
EP1154995B1 (en) A process for recovering caprolactam and steam
WO2023144337A1 (en) Process for the recovery of epsilon-caprolactam from nylon 6-containing multi-component material
JPH0726013A (ja) ラクタムの回収方法
JP2007113020A (ja) カプロラクタムよりポリアミド樹脂を製造する方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ KZ KG MD TJ TM