Спосіб дистиляції аміаку
Формула / Реферат
1. Спосіб відділення шляхом дистиляції аміаку, що міститься в водному розчині капролактаму, який відрізняється тим, що дистиляцію проводять в колоні з температурою в нижній частині меншою або рівною 160 °С та абсолютним тиском, меншим або рівним 5 барам, причому аміак, що дистильовано в верхній частині колони, стискають до абсолютного тиску більшого або рівного 10 барам, а потім конденсують при температурі від 25 °С до 60 °С.
2. Спосіб згідно з п. 1, який відрізняється тим, що температура в нижній частині колони менше або дорівнює 145 °С та абсолютний тиск менше або дорівнює 3,5 барам.
3. Спосіб згідно з будь-яким із п. 1 та 2, який відрізняється тим, що аміак, який дистильовано в верхній частині колони, стискають до абсолютного тиску в діапазоні від 10 бар до 25 бар.
4. Спосіб згідно з будь-яким із пп. 1-3, який відрізняється тим, що тиск аміаку, який дистильовано в верхній частині колони, підвищено за допомогою компресора типу примусового витиснення або відцентрового типу.
5. Спосіб згідно з будь-яким із пп. 1-4, який відрізняється тим, що водний розчин, що застосовується, містить від 5 % до 80 % по масі капролактаму від загальної маси вказаного розчину та від 0,85 % до 15 % по масі аміаку від загальної маси вказаного розчину.
6. Спосіб згідно з будь-яким із пп. 1-5, який відрізняється тим, що водний розчин, що застосовується, містить від 20 % до 75 % по масі капролактаму від загальної маси вказаного розчину та від 3,5 % до 14 % по масі аміаку від загальної маси вказаного розчину.
Текст
1 Спосіб відділення шляхом дистиляції аміаку, що міститься в водному розчині капролактаму, який відрізняється тим, що дистиляцію проводять в колоні з температурою в нижній частині меншою або рівною 160°С та абсолютним тиском, меншим або рівним 5 барам, причому аміак, що дистильовано в верхній частині колони, стискають до абсолютного тиску більшого або рівного 10 барам, а потім конденсують при температурі від 25°С до 60°С 2 Спосіб згідно з п 1, який відрізняється тим, що температура в нижній частині колони менше або дорівнює 145°С та абсолютний тиск менше або дорівнює 3,5 барам 3 Спосіб згідно з будь-яким із п 1 та 2, який відрізняється тим, що аміак, який дистильовано в верхній частині колони, стискають до абсолютного тиску в діапазоні від 10 бар до 25 бар 4 Спосіб згідно з будь-яким із пп 1 - 3, який відрізняється тим, що тиск аміаку, який дистильовано в верхній частині колони, підвищено за допомогою компресора типу примусового витиснення або відцентрового типу 5 Спосіб згідно з будь-яким із пп 1 - 4, який відрізняється тим, що водний розчин, що застосовується, містить від 5% до 80% по масі капролактаму від загальної маси вказаного розчину та від 0,85% до 15% по масі аміаку від загальної маси вказаного розчину 6 Спосіб згідно з будь-яким із пп 1 - 5, який відрізняється тим, що водний розчин, що застосовується, містить від 20% до 75% по масі капролактаму від загальної маси вказаного розчину та від 3,5% до 14% по масі аміаку від загальної маси вказаного розчину О (О Цей винахід відноситься до удосконаленого способу дистиляції аміаку із суміші, більш докладніше із суміші, що одержана внаслідок реакції поміж амінонітрилу та води(ця реакція також називатиметься циклічним гідролізом) Для утворення лактаму підчас циклічного гідролізу амінонітрилу також утворюється одна молекула аміаку на молекула лактаму В КІНЦІ реакції реакційна суміш містить щонайменше лактам, надлишок води та аміак Вона може також містити незначну КІЛЬКІСТЬ амінонітрилу, що не прореагував, або можливо побічні продукти реакції Вона може також містити розчинник, який може використовуватись в ЦИКЛІЧНІЙ реакції гідролізу Для опису різноманітних способів приготування лактаму циклічним гідролізом амінонітрилу мо жна вказати, наприклад, [Патент ЕР-А-0 659 741, або Міжнародну патентну заявку WO-A-96/22974, або Міжнародну патентну заявку WO-A-95/14664 та 95/14665] Циклічний гідроліз може проводитись в паровій фазі або в рідкий фазі Спосіб цього винаходу може застосовуватись до сумішей, що одержані першим або другим способом приготування Серед розчинів, що одержані внаслідок циклічного гідролізу амінонітрилу в лактам, ті, що відповідають приготуванню капролактаму з 6амінокапронітрилу та води, є найбільш важливими з промислової точки зору, оскільки вказаний капролактам, після полімеризації, утворює найлон-6 Спосіб цього винаходу більш конкретно відноситься до дистиляції аміаку з водних розчинів капролактаму, але він також може бути поширений на ю 54612 водні розчини інших лаісгамів Для відділення аміаку, розчиненого в водному розчині капролактаму, необхідно запобігти деградації капролактаму як тільки можливо Це означає, що підчас дистиляції температура в нижній частині колони переважно повинна підтримуватись на значенні меншому або рівному 160°С, а більш переважно меншому або рівному 145°С Ця вимога означає, що абсолютний тиск повинен бути обмежений до значення меншого або рівного 5 бар, а переважно меншого або рівного 3,5 бар Як наслідок вищенаведеного, температура аміаку, що залишає верхню частину колони, дорівнює, в залежності від вищезазначеного прийнятого ліміту абсолютного тиску, менше або рівно +5°С, а переважно менше або рівно -6°С В промисловому способі ефективна конденсація аміаку в верхній частині колони потребує застосування охолоджуючого агрегату значної потужності Наприклад, для дистиляції приблизно 1200кг/год аміаку потрібен охолоджуючий агрегат потужністю ЗООКвт Предметом цього винаходу є спосіб розділення шляхом дистиляції аміаку, що міститься у водному розчині капролактаму, шляхом підтримання температури вказаного розчину на дні колони на значенні, що менше або дорівнює 160°С і переважно менше або дорівнює 145°С, за умов, що роблять можливим знизити споживання енергії, особливо електричної, для того ж виходу дистильованого аміаку Більш конкретно, винахід полягає в способі дистиляції аміаку, що міститься у водному розчині капролактаму, який характеризується тим, що дистиляцію виконують в колоні, в якій температура на дні менше або дорівнює 160°С та при абсолютному тиску меншому або рівному 5 бар, при цьому аміак, що дистилюється в верхній частині колони, стискають до тиску більшому, або рівному 10 бар, після чого конденсують при температурі від 25°С до 60°С Переважно температура на дні колони менше, або дорівнює 145°С, а абсолютний тиск менше, або дорівнює 3,5 бар Аміак, що дистилюється в верхній частині колони, переважно стискають до тиску в межах від 10 бар до 25 бар Після конденсації рідкий аміак, що одержано при тиску від 10 до 25 бар, розширюється при тиску колони в сепараторі рідина/пара Під час розширення аміак частково випаровується і охолоджується, а пара, що утворюється, направляється в верхню частину колони і знову стискається компресором, що знаходиться в верхній частині колони Рідина, що утворилася в сепараторі рідина/пара, відкачується і потім одна частина її повертається в верхню частину колони як флегма, а другу частину, що являє собою відновлений чистий аміак, відкачують як корисний продукт Цей розчин не потребує зовнішнього охолоджуючого агрегату для конденсації дистильованого аміаку Енергія, що потрібна для стиснення, складає приблизно 70% від енергії, яку б споживав згаданий охолоджуючий агрегат На додаток, витрати на здійснення цього винаходу є значно меншими, оскільки шлях, яким направляють потоки, спрощений Концентрація капролактаму та концентрація аміаку у водному розчині капролактаму змінюється в широкому діапазоні в залежності від умов, в яких приготовано капролактам, особливо від початкового молярного співвідношення вода/амшонітрил та від присутності органічного розчинника Концентрація капролактаму може звичайно змінюватися від 5% до 80%, переважно від 20% до 75% по масі в залежності від загальної маси розчину Концентрація аміаку може звичайно змінюватися від 0,85% до 15%, переважно від 3,5% до 14% по масі в залежності від загальної маси розчину Оскільки аміак, що піддається дистиляції, має фізичні характеристики, які значно відрізняються від інших компонентів водного розчину, що містить їх, нема необхідності використовувати колону, що має велику КІЛЬКІСТЬ теоретичних тарілок Дуже підходять для впровадження способу цього винаходу ущільнені колони, що мають приблизно десять теоретичних тарілок Але ця КІЛЬКІСТЬ тарілок не обмежує об'єму цього винаходу Високопродуктивні колони мають як недолік високу вартість, в той час як менш продуктивні колони можуть також використовуватись, але не переважно Застосоване ущільнення може бути нещільно упакованим або бути кратного типу, як це пропонується різноманітними виробниками, та мати розміри згідно з правилами, відомими спеціалістам Також можливо використовувати колони з тарілками, але це є менш переважним з точки зору теплових втрат Паровий компресор в верхній частині колони може, в залежності від можливостей застосування та обробки, бути типу примусового витиснення, таким як, наприклад, зворотно - поступовий компресор, або шнековий компресор, або типу центрифуги, але перелічені типи компресорів не обмежують цей винахід Наступний приклад демонструє цей винахід Приклад та порівняльний тест відповідають виробництву капролактаму 8т/год Приклад 1 Дистиляція З стисненням пари у верхній частині колони Дистиляція продукту, що має наступний склад аміак - 9% по масі, вода - 30% по масі, капролактам - 61% по масі Характеристики дистиляційної колони наступні КІЛЬКІСТЬ дистиляційних стадій - 10, коефіцієнт зворотного потоку - 0,30, абсолютний оперативний тиск в верхній частині колони - 3,5 бар, температура в верхній частині колони - 35°С, температура в нижній частині колони - 145°С, теплове завантаження бойлера -1,1 Гкал/год, абсолютний нагнітаючий тиск верхнього компресору -14 бар, потужність, що споживається верхнім компресором - 160кВт, теплове завантаження конденсора при компресорі нагнітання - 0,7Гкал/год Розчин капролактаму, що був одержаний після 54612 виділення аміаку, мав наступний склад аміак - 0 , 0 1 % по масі, вода - 33% по масі, капролактам - 67% по масі Порівняльний тест 1 Звичайна дистиляція з охолоджуючим агрегатом в верхній частині колони Дистиляція продукту, що має наступний склад аміак - 9% по масі, вода - 30% по масі, капролактам - 6 1 % по масі Характеристики дистиляційної колони наступні КІЛЬКІСТЬ дистиляційних стадій - 10, коефіцієнт зворотного потоку - 0,35, абсолютний оперативний тиск в верхній частині колони - 3,5 бар, температура в верхній частині колони - 9°С, температура в нижній частині колони - 145°С, теплове завантаження бойлера -1,1 Гкал/год, теплове завантаження конденсора 0,5 Гкал/год, потужність, що споживається охолоджуючим агрегатом - 270кВт з конденсацією при 35°С Розчин капролактаму, що був одержаний після виділення аміаку, мав наступний склад аміак - 0,01% по масі, вода - 33% по масі, капролактам - 67% по масі Характеристика процесу дистиляції в Прикладі 1 абсолютно ідентична Порівняльному прикладу з точки ефективності виділення аміаку Але спожита енергія для досягнення цих результатів в способі цього винаходу значно менша Підписано до друку 03 04 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюA method for distilling ammonia
Назва патенту російськоюСпособ дистилляции аммиака
МПК / Мітки
МПК: B01D 1/00, B01D 3/00, C07D 223/00, C01C 1/10, C01C 1/02
Мітки: аміаку, дистиляції, спосіб
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/3-54612-sposib-distilyaci-amiaku.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб дистиляції аміаку</a>