Спосіб безперервного поліамідування

1 Спосіб одержання поліаміду, що включає - змішування розплавленого мономера дикарбонової кислоти і розплавленого мономера діаміну в еквімолярних кількостях з одержанням таким чином розплавленої реакційної суміші, - пропускання реакційної суміші через щонайменше один невентильований реактор, причому час перебування реакційної суміші в щонайменше одному невентильованому реакторі, від 0,01 хвилин до ЗО хвилин, формування таким чином першого продуктового потоку, який містить поліамід і полімеризаційну воду, і - пропускання першого продуктового потоку через щонайменше один вентильований реактор, за допомогою чого видаляють полімеризаційну воду, формуючи таким чином другий продуктовий потік, який містить поліамід 2 Спосіб за п 1, де перший продуктовий потік містить також неполімеризований мономер дикарбонової кислоти і мономера діаміну і де відбувається подальша полімеризація щонайменше в одному вентильованому реакторі 3 Спосіб за п 1, де розплавлена дикарбонова кислота і розплавлений діамін є по суті сухими 4 Спосіб за п 1, де ні додатковий мономер дикарбонової кислоти, ні мономер діаміну не додають після змішування розплавленої дикарбонової кислоти і розплавленого діаміну 5 Спосіб за п 1, де температура реакційної суміші щонайменше в одному невентильованому реакторі складає від 220 до 300°С 6 Спосіб за п 1, де тиск щонайменше в одному невентильованому реакторі складає від 0 до 35,15кг/см2 7 Спосіб за п 6, де тиск щонайменше в одному невентильованому реакторі складає від 3,515 до 17,577 кг/см2 8 Спосіб за п 6, де тиск щонайменше в одному невентильованому реакторі складає від 8,437 до 12,655 кг/см2 9 Спосіб за п 1, де час перебування першого продуктового потоку в щонайменше одному вентильованому реакторі від 1 хвилини до 60 хвилин 10 Спосіб за п 1, де частину другого продуктового потоку повертають в цикл або в щонайменше один вентильований реактор 11 Спосіб за п 1, де мономером дикарбонової кислоти є адипінова кислота, мономером діаміну є гексаметилендіамш, і поліамідом є найлон 6,6 12 Спосіб за п 1, де розплавлений мономер дикарбонової кислоти одержують шляхом - видалення кисню з сухої дикарбонової кислоти шляхом чергування впливу на по суті суху дикарбонову кислоту в автоклаві для видалення кисню вакууму і тиску інертного газу з одержанням таким чином твердої дикарбонової кислоти, яка має знижений вміст молекулярного кисню, і - подачі твердої дикарбонової кислоти, що має знижений вміст молекулярного кисню, до плавильного казана, який містить деяку КІЛЬКІСТЬ розплавленої дикарбонової кислоти, внаслідок чого тверда дикарбонова кислота плавиться, і отримують безперервний потік розплавленої дикарбонової кислоти 13 Спосіб за п 12, де тверду дикарбонову кислоту переміщують з автоклава для видалення кисню до плавильного казана під дією сили ваги 14 Спосіб за п 12, де тверду дикарбонову кислоту переміщують з автоклава для видалення кисню до плавильного казана за рахунок поєднання сили ваги і тиску інертного газу в автоклаві для видалення кисню 15 Спосіб за п 12, де час перебування мономера дикарбонової кислоти в плавильному казані менше ніж 3 години 16 Спосіб за п 1, де щонайменше один невентильований реактор містить вбудований статичний змішувач 17 Спосіб за п 16, де час перебування реакційної суміші у вбудованому статичному змішувачі складає від 1 до ЗО секунд 18 Спосіб за п 1, де перший продуктовий потік, що залишає щонайменше один невентильований О со (О ю З 56322 реаісгор, містить менше ніж 40% по масі непереміщують з автоклава для видалення кисню до полімеризованих мономерів плавильного казана під дією сили ваги 19 Спосіб за п 1, де перший продуїсговий потік, 30 Спосіб за п 28, де тверду дикарбонову кислоту що залишає щонайменше один невентильований переміщують з автоклава для видалення кисню до реактор, містить менше ніж 10% по масі неплавильного казана за рахунок поєднання сили полімеризованих мономерів ваги і тиску інертного газу в автоклаві для вида20 Спосіб за п 1, де щонайменше один вентильолення кисню ваний реактор створює потік газу, що відходить, 31 Спосіб за п 28, де час перебування мономера який містить водяну пару і випаровані мономери дикарбонової кислоти в плавильному казані мендіаміну, і де газ, що відходить, приводять в контакт ше ніж 3 години з розплавленим мономером дикарбонової кислоти 32 Спосіб за п 21, де щонайменше один невенв колоні рекуперації, за допомогою чого щонайметильований реактор містить вбудований статичний нше частину випарованого мономера діаміну підзмішувач дають взаємодії з мономером дикарбонової кисло33 Спосіб за п 32, де час перебування реакційної ти з утворенням поліаміду, і де створюють рідкий суміші у вбудованому статичному змішувачі склапотік, що відходить з колони рекуперації, який місдає від 1 до ЗО секунд тить поліамід і розплавлений мономер дикарбоно34 Спосіб безперервного плавлення дикарбонової вої кислоти, що не прореагував, і де рідкий потік, кислоти, що включає що відходить, по суті змішують з розплавленим - видалення кисню з сухої дикарбонової кислоти мономером діаміну шляхом чергування впливу на по суті суху дикарбонову кислоту в автоклаві для видалення кисню 21 Спосіб одержання поліаміду, що включає вакууму і тиску інертного газу з одержанням таким - змішування розплавленого мономера дикарбочином твердої дикарбонової кислоти, яка має знинової кислоти і розплавленого мономера діаміну в жений вміст молекулярного кисню, і еквімолярних кількостях з одержанням таким чином розплавленої реакційної суміші, і - подачу твердої дикарбонової кислоти, що має знижений вміст молекулярного кисню, до плавиль- пропускання реакційної суміші через щонайменного казана, який містить деяку КІЛЬКІСТЬ розплавше один невентильований реактор при надмірноленої дикарбонової кислоти, внаслідок чого тверда му тиску в межах 0 - 35,15 кг/см2, час перебування дикарбонова кислота плавиться, і одержують безреакційної суміші в щонайменше одному невентиперервний потік розплавленої дикарбонової кисльованому реакторі складає від 0,01 хвилин до ЗО лоти хвилин, формування таким чином першого продуктового потоку, який містить поліамід 35 Безперервний спосіб отримання найлону 6,6 з адипінової кислоти і гексаметилендіамшу (ГМД), 22 Спосіб за п 21, де розплавлена дикарбонова що включає кислота і розплавлений діамін є по суті сухими 23 Спосіб за п 21, де ні додатковий мономер ди- видалення кисню з сухої адипінової кислоти шлякарбонової кислоти, ні мономер діаміну не додахом чергування впливу на суху адипінову кислоту ють після змішування розплавленої дикарбонової в автоклаві для видалення кисню вакууму і тиску кислоти і розплавленого діаміну інертного газу з отриманням таким чином твердої адипінової кислоти, яка має знижений вміст моле24 Спосіб за п 21, де температура реакційної кулярного кисню, суміші щонайменше в одному невентильованому реакторі складає від 220 до 300°С - подачу твердої адипінової кислоти, що має знижений вміст молекулярного кисню, до плавильного 25 Спосіб за п 21, де тиск щонайменше в одному казана, який містить деяку КІЛЬКІСТЬ розплавленої невентильованому реакторі складає від 3,515 до адипінової кислоти, внаслідок чого тверда адипі17,577 кг/см2 нова кислота плавиться, і отримують безперерв26 Спосіб за п 25, де тиск щонайменше в одному ний потік розплавленої адипінової кислоти, невентильованому реакторі складає від 8,437 до 2 12,655 кг/см - плавлення ГМД, 27 Спосіб за п 21, де мономером дикарбонової - змішування розплавленої адипінової кислоти і кислоти є адипінова кислота, мономером діаміну є розплавленого ГМД в еквімолярних кількостях з гексаметилендіамш, і поліамідом є найлон 6,6 одержанням таким чином розплавленої реакційної суміші, 28 Спосіб за п 21, де розплавлений мономер дикарбонової кислоти одержують шляхом - пропускання реакційної суміші через щонайменше один реактор, що не вентилюється, причому - видалення кисню з сухої дикарбонової кислоти час перебування реакційної суміші в щонайменше шляхом чергування впливу на по суті суху дикародному невентильованому реакторі складає від бонову кислоту в автоклаві для видалення кисню 0,01 до 5 хвилин, з одержанням таким чином частвакууму і тиску інертного газу з отриманням таким ково полімеризованої реакційної суміші найлону чином твердої дикарбонової кислоти, яка має зни6,6, і жений вміст молекулярного кисню, і - подачі твердої дикарбонової кислоти, що має - пропускання частково полімеризованої реакційзнижений вміст молекулярного кисню, до плавильної суміші, через щонайменше один вентильованого казана, який містить деяку КІЛЬКІСТЬ розплавний реактор, за допомогою чого частково полімеленої дикарбонової кислоти, внаслідок чого тверда ризовану реакційну суміш додатково полімеризудикарбонова кислота плавиться, і отримують безють, отримуючи найлон 6,6, і видаляють полімериперервний потік розплавленої дикарбонової кисзаційну воду лоти 36 Спосіб за п 35, де щонайменше один вентильований реактор створює потік газу, що відхо29 Спосіб за п 28, де тверду дикарбонову кислоту 56322 дить, який містить водяну пару і випаровану ГМД, і де газ, що відходить, приводять в контакт зрозплавленою адипіновою кислотою в колоні рекуперації, за допомогою чого щонайменше частину випарованого ГМД піддають реакції з адипіновою кислотою з утворенням найлону 6,6, і де створюють рідкий потік, що відходить з колони рекуперації, який містить найлон 6,6 і розплавлену адипіно ву кислоту, що не прореагувала, і де рідкий потік, що відходить, по суті змішують з розплавленим ГМД 37 Спосіб за п 35, де відносна в'язкість частково полімеризованої реакційної суміші найлону 6,6, що залишає невентильований реактор, складає від 0 до 3, і відносна в'язкість найлону 6,6, що залишає реактор, що вентилюється, складає від 3 до 15 Даний винахід стосується способів отримання поліамідів з мономерів дикарбонової кислоти і мономерів діаміну Більш конкретно, винахід стосується способу отримання поліамідів, який не вимагає додавання води до реагентів Поліаміди можуть бути отримані шляхом двохстадійного процесу, в якому дикарбонову кислоту і діамін піддають взаємодії у воді до утворення солі і потім сіль нагрівають для ініціювання полімеризації Наприклад, адипінова кислота і гексаметилендіамін можуть бути використані для отримання найлону 6,6 Вода, що вивільняється за рахунок полімеризації, а також вода, що додається з реагентами, повинна бути зрештою видалена з продукту, наприклад, шляхом випаровування Це вимагає великих енергетичних витрат, а також додаткового обладнання процесу Тому було б корисно утворювати поліаміди без додавання води до реагентів, щоб знизити витрати на видалення води з продукту і щоб виключити проміжний продукт (сіль), спрощуючи таким чином весь процес чином першого продуктового потоку, який містить поліамід і полімеризаційну воду, і (с) пропускання першого продуктового потоку через щонайменше один вентильований реактор, за допомогою чого видаляють полімеризаційну воду, формуючи таким чином другий продуктовий потік, який містить поліамід В іншому варіанті спосіб включає стадії (a) змішування розплавленого мономера дикарбонової кислоти і розплавленого мономера діаміну в еквімолярних кількостях з отриманням таким чином розплавленої реакційної суміші, і (b) пропускання реакційної суміші через щонайменше один невентильований реактор, при надмірному тиску між 0-35,15кг/см2, причому час перебування реакційної суміші в щонайменше одному невентильованому реакторі, складає від 0,01 хвилини до ЗО хвилин, формування таким чином першого продуктового потоку, який містить поліамід В цьому втіленні способу другий реактор, розміщений нижче за потоком від щонайменше одного невентильованого реактора, не потрібно, але, необов'язково, може бути використаний для видалення полімеризаційної води, для подальшої реакції або для обох цілей Спосіб за винаходом може здійснюватися безперервно, і немає необхідності додавати воду до дикарбонової кислоти, до діаміну або до реакційної суміші Не потрібно додавати ні додатковий мономер дикарбонової кислоти, ні мономер діаміну після перемішування Розплавлена дикарбонова кислота може бути отримана шляхом стадій видалення кисню з сухої дикарбонової кислоти шляхом чергування впливу на суху дикарбонову кислоту в автоклаві для видалення кисню вакууму і тиску інертного газу з отриманням таким чином твердої дикарбонової кислоти, яка має знижений вміст молекулярного кисню, подачі твердої дикарбонової кислоти, що має знижений вміст молекулярного кисню, до плавильного казану, який містить деяку КІЛЬКІСТЬ розплавленої дикарбонової кислоти, внаслідок чого тверда дикарбонова кислота плавиться, і отримують безперервний потік розплавленої дикарбонової кислоти Тверда дикарбонова кислота може бути переміщена з автоклава для видалення кисню до плавильного казану під дією сили ваги Переважно и переміщують з автоклава для видалення кисню до плавильного казану під дією поєднання сили ваги і тиску інертного газу в автоклаві для видалення кисню Такий порядок дозволяє звести час перебування мономера дикарбонової кислоти в плавильному казані менш, ніж до 3 годин Проте спроби отримати поліаміди безпосередньо з мономерів без додавання води пов'язані з рядом труднощів Регулювання кількостей мономерів, що подаються в реакцію, є істотним моментом, тому що надлишок одного або іншого буде шкідливо впливати на молекулярну масу і, отже, на фізичні властивості продукту Доведено, що дуже важко забезпечити точне регулювання кількостей реагентів, як це потрібно Інші проблеми, пов'язані з такими процесами безпосередньої полімеризації, включають в себе розкладання мономерів і/або полімерного продукту внаслідок (1) витримування при високих температурах протягом тривалих періодів часу (наприклад, декілька годин), (2) контакту розплавлених мономерів з киснем і (3) впливу слідових металевих домішок в матеріалах, з яких виготовлено технологічне обладнання Протягом тривалого часу існує потреба у вдосконалених процесах отримання поліамідів безпосередньо з мономерів Одним аспектом винаходу є спосіб отримання поліаміду з мономера дикарбонової кислоти і мономера діаміну Один варіант способу включає стадії (a) змішування розплавленого мономера дикарбонової кислоти і розплавленого мономера діаміну в еквімолярних кількостях з отриманням таким чином розплавленої реакційної суміші, (b) пропускання реакційної суміші через щонайменше один невентильований реактор, причому час перебування реакційної суміші в щонайменше одному невентильованому реакторі, складає від 0,01 хвилини до ЗО хвилин, формування таким 8 56322 В переважних втіленнях способу температура реакційної суміші в щонайменше одному невентильованому реакторі, приблизно між 220 і 300°С Переважно надмірний тиск в щонайменше одному невентильованому реакторі, від 0-35,15кг/см , 2 більш переважно від 3,515-17,577кг/см , найбільш 2 переважно від 8,437-12,655кг/см Час перебування реакційної суміші в щонайменше одному невентильованому реакторі, складає переважно від 0,01 хвилини до ЗО хвилин, більш переважно від 0,5 до ЗО хвилин, найбільш переважно від 1 до 5 хвилин Перший продуктовий потік, що залишає щонайменше один невентильований реактор, звичайно містить менш, ніж 40% по масі неполімеризованих мономерів, переважно менш, ніж 10% по масі неполімеризованих мономерів Час перебування реакційної суміші в щонайменше одному невентильованому реакторі, переважно від 1 хвилин до 60 хвилин В одному втіленні винаходу може бути використана система рекуперації реакційноздатного діаміну Щонайменше один вентильований реактор, створює потік газу, що відходить, який містить водяну пару і випаровані мономери діаміну, і газ, що відходить приводять в контакт з розплавленим мономером дикарбонової кислоти в колоні рекуперації, внаслідок чого щонайменше частина випарованого мономера діаміну взаємодіє з мономером дикарбонової кислоти з утворенням поліаміду Створюють рідкий потік, що відходить з колони рекуперації, який містить поліамід і непрореагувавший розплавлений мономер дикарбонової кислоти, і рідкий потік, що відходить змішують потім з розплавленим мономером діаміну Одним конкретним втіленням винаходу є безперервний спосіб отримання найлону 6,6 з адипінової кислоти і гексаметилендіамшу (ГМД), що включає видалення кисню з сухої адипінової кислоти шляхом чергування впливу на суху адипінову кислоту в автоклаві для видалення кисню вакууму і тиску інертного газу з отриманням таким чином твердої адипінової кислоти, яка має знижений вміст молекулярного кисню, подачу твердої адипінової кислоти, що має знижений вміст молекулярного кисню, до плавильного казану, який містить деяку КІЛЬКІСТЬ розплавленої адипінової кислоти, внаслідок чого тверда адипінова кислота плавиться, і отримують безперервний потік розплавленої адипінової кислоти, розплавлення ГМД, змішування розплавленої адипінової кислоти і розплавленого ГМД в еквімолярних кількостях з отриманням таким чином розплавленої реакційної суміші, течія реакційної суміші через щонайменше один невентильований реактор, час перебування реакційної суміші в щонайменше одному невентильованому реакторі, від 0,01 до 5 хвилин, отримання таким чином частково полімеризованої реакційної суміші найлону 6,6, течія частково полімеризованої реакційної суміші через щонайменше один вентильований реактор, за допомогою чого частково полімеризовану реакційну суміш додатково полімеризують, отримуючи найлон 6/6, і де видаляють полімеризаційну воду В цьому конкретному втіленні відносна в'язкість (RV) частково полімеризованої реакційної суміші найлону 6,6, що залишає невентильований реактор, має величину від 0 до 3, і відносну в'язкість найлону 6,6, що залишає вентильований реактор, складає від 3 до 15 Відносна в'язкість, як використовується тут, є відношенням в'язкості (В сантипуазах) при 25°С розчину 8,4% за масою поліаміду в 90%-ній мурашиній кислоті (90% по масі мурашиної кислоти і 10% по масі води) до в'язкості (В сантипуазах) при 25°С однієї 90%-ноі мурашиної кислоти Спосіб поліамідування даного винаходу може давати кінцевий продукт без необхідності додавання води до реагентів і без проміжної стадії утворення солі На додаток, спосіб даного винаходу може здійснюватися безперервно зі значно більш короткими часами перебування розплавлених реагентів і розплавленого полімеру у високотемпературних дільницях процесу Це значно знижує споживання води, утворення стічних вод і витрату енергії процесу Це також виключає необхідність або знижує необхідні розміри обладнання в процесах, відомих з рівня техніки, такого як випарники, які використовувалися для видалення доданої води процесу Крім того, виключається надмірний термічний вплив на реагенти і продукт Аспект даного винаходу, що відноситься до реакційної колони рекуперації для витягання і повторного використання гексаметилендіаміну або мономера іншого діаміну, зменшує виділення діаміну в СТІЧНІ води і збільшує загальне перетворення початкового діаміну в поліамідний продукт Аспект даного винаходу, що стосується безперервного плавлення дикарбонової кислоти, такої як адипінова кислота, забезпечує практичний і економічний спосіб безперервної подачі розплавленої дикарбонової кислоти для застосування в способі поліамідування або для інших застосувань Спосіб забезпечує отримання високоякісної розплавленої кислоти без зміни кольору або без іншого термічного розкладання Отримання чистої розплавленої кислоти полегшує отримання високоякісного поліаміду Фіг 1 представляє маршрутну схему процесу поліамідування даного винаходу Фіг 2 представляє маршрутну схему процесу системи рекуперації реакційноздатного діаміну, яка може бути використана в способі поліамідування даного винаходу Спосіб даного винаходу може бути використаний для отримання різноманітних поліамідів з мономерів дикислоти і діаміну Спосіб, зокрема, придатний для отримання найлону 6,6 з адипінової кислоти і гексаметилендіаміну Фіг 1 представляє маршрутну схему процесу одного втілення способу Розплавлений гексаметилендіамш (ГМД) подають з резервуара 20 для зберігання розплавленого ГМД Існує декілька ВІДПОВІДНИХ ШЛЯХІВ забезпечення розплавленого ГМД Одним є розміщення обладнання процесу поліамідування поблизу установки, де проводять ГМД, так що розплавлений потік ГМД може бути направлений по трубі безпосередньо до резервуару 20 Іншим шляхом могло б бути забезпечення водного розчину ГМД, випаровування води і плав 56322 лення ГМД Тепло, необов'язково, може бути привнесене до цього резервуару 20, наприклад, за допомогою теплопереносячої сорочки навколо резервуара 20 Температура в цьому резервуарі переважно приблизно 70°С Розплавлений ВД потім перекачують через систему 22 дозування ГМД, яка точно контролює КІЛЬКІСТЬ ГМД, що подається в розташований нижче за потоком апарат Адипінову кислоту, звичайно в формі сухих кристалів, подають з бункера 24 для зберігання адипінової кислоти Адипінова кислота з бункера тече до резервуару-відокремлювача 26 кисню з об'єму У цьому резервуарі 26 видаляють повітря Переважно видалення повітря в резервуарі 26 супроводять циклюванням вакууму із заміщенням азотом в періодичному режимі Вакуум може бути створений за допомогою вакуумного насоса 28 Частота циклювання між вакуумом і тиском азоту може бути відрегульована для досягнення бажаної міри видалення кисню Переважно резервуар-віддільник 26 кисню з об'єму містить автоклав, що має донну частину, що створює бункер із зменшуваним діаметром у напрямі до його дна Сторони бункерної частини резервуару-відокремлювача кисню з об'єму переважно утворять кут з горизонталлю щонайменше 70°, щоб полегшити витікання з дна резервуара Кристали адипінової кислоти, значною мірою звільнені від молекулярного кисню, потім течуть (переважно за рахунок сили ваги з тиском, що підтримується тиском азоту в резервуарівідокремлювачі кисню з об'єму) з резервуарувідокремлювача 26 кисню з об'єму до плавильного казану ЗО адипінової кислоти Плавильний казан ЗО є казаном з сорочкою і з безперервним перемішуванням, який працює під невеликим тиском азоту при температурі трохи вище за температуру плавлення адипінової кислоти (тобто вище за 153°С) Кристали адипінової кислоти, що поступають до цього казану через його верх, швидко плавляться на поверхні розплавленої адипінової кислоти в ньому Таким чином, в процесі можливе здійснення безперервного плавлення адипінової кислоти Переважно плавильний казан ЗО має зворотно конічне впускне сопло, щоб зменшити опір течи Переважно також, щоб плавильний казан ЗО був виготовлений з металевого сплаву, що містить мало домішок, які могли б шкідливо впливати на мономер, або що не містить їх ВІДПОВІДНИМИ матеріалами є нержавіючі сталі Hastolloy C і 316 Може бути корисним вживати додаткові заходи для подальшого видалення кисню з цього плавильного казану, щоб звести до мінімуму можливість термічного розкладання Одним шляхом здійснення цього є додавання енергії вібрації до розплавленої адипінової кислоти в плавильному казані ЗО, наприклад, за допомогою ультразвукового пристрою Енергія вібрації може полегшити вихід захопленого повітря з розплавленої кислоти, примушуючи повітряні пухирці підійматися до поверхні розплавленої кислоти Час перебування розплавленої адипінової кислоти в плавильному казані ЗО переважно зводять до мінімуму, щоб зменшити термічний вплив на цей реагент Переважно час перебування менш, 10 ніж три години, більш переважно між приблизно 12 годинами Розплавлена адипінова кислота виходить з дна плавильного казану ЗО, і її перекачують до системи дозування 32 адипінової кислоти, яка точно контролює КІЛЬКІСТЬ адипінової кислоти, що подається до розташованого нижче за потоком апарату Поєднання резервуара-відокремлювача 26 кисню з об'єму і плавильного казана ЗО адипінової кислоти дозволяє безперервно плавити кристали адипінової кислоти без термічного розкладання або зміни забарвлення Потік 34 розплавленого ГМД з системи дозування ГМД 22 і потік 36 розплавленої адипінової кислоти з системи дозування 32 адипінової кислоти безперервно приводять в контакт і об'єднують в стехіометричних кількостях в Y-з'єднанні 38 Два мономера контактують один з одним, коли вони проходять з Y-з'єднання через наступний сегмент 40 трубопроводу невентильованого змішувача 42, який переважно є вбудованим статичним змішувачем В переважному втіленні способу потік 36 розплавленої адипінової кислоти знаходиться при температурі приблизно 170°С, і потік 34 розплавленого ГМД знаходиться при температурі приблизно 70°С, і тиск при Y-з'єднанні 38 рівний приблизно 10,546кг/см2 Вбудований статичний змішувач переважно є статичним змішувачем Kemcs з 24 елементами Стінки Y-з'єднання і вбудованого змішувача 42 переважно підтримують при температурі приблизно 268°С Час перебування мономерів в змішувачі 42 переважно між приблизно 130 сек, більш переважно приблизно 3 сек Реакційна маса, що залишає змішувач 42, проходить до невентильованої труби, що дає, наприклад, додаткові 10-60 секунд часу реакції при 260°С і 10,546кг/см2 Хоч спосіб даного винаходу може здійснюватися без включення води до складу реагентів, немає необхідності, щоб реагенти були повністю безводними Наприклад, потік ГМД, що подається може містити приблизно 5% води по масі, і потік адипінової кислоти може містити приблизно 2% води по масі, і процес все ще буде протікати належно Потоки реагентів, що мають такі низькі концентрації води, згадуються тут як «по суті сухі» Деяка взаємодія ГМД і адипінової кислоти відбувається від моменту, коли вони контактують один з одним в Y-з'єднанні 38, що продовжується протягом часу введення до теплообмінника 44 Температура і час перебування, що використовується в цій частині процесу, можуть бути вибрані так, щоб викликати повну полімеризацію на цей момент або щоб запобігти завершенню полімеризації на цей момент В останньому випадку продукт неповної реакції, що утворився при контактуванні мономерів, згадують тут як «форполімер» Маса форполімеру в трубі нижче за потоком від змішувача 42 звичайно буде на 60-90% перетвореної в найлон 6,6 Ніякої закупорки не буде відбуватися, тому що умови, що використовуються запобігають кристалізації низькоплавких проміжних сполук Важливо оптимізувати роботу процесу так, щоб трубопровід 40 і змішувач 42 були невентильованими і щоб тиск в них був би відносно низь 12 11 56322 2 ким, наприклад, між приблизно 0-35,15кг/см , найкислоти Вимірювання, що проводяться NIR при2 більш переважно приблизно 10,546кг/см строєм 66, можуть бути використані для контролю системи 22 дозування ГМД і/або системи 32 дозуУ втіленні способу, показаному на фіг1, форвання адипінової кислоти полімер потім проходить через теплообмінник 44 і до невентильованого реактору 46 форполімеру Хоч матеріал в цьому пункті в процесі полімеВикористання тут теплообмінника не є обов'язкоризується, в деяких втіленнях способу міра полівим Замість цього будь-яке необхідне тепло може меризації і, отже, молекулярна маса і відносна бути забезпечене внутрішніми нагріваючими змів'язкість (RV) полімеру не буде настільки висока, йовиками всередині реактора 46 або сорочкою як це бажане для кінцевого продукту Тому частконавколо реактора Нагрітий форполімер, що заливо полімеризований матеріал може бути пропущешає теплообмінник 44, переважно поступає до ний через апарат для миттєвого випаровування 68 реактору 46 в точці нижче поверхні рідкого матерідля забезпечення додатковим теплом і потім до алу в ньому Подальша полімеризація може відбудругого реактору 70 Призначення другого реактоватися в цьому реакторі 46, який переважно є реара 70 забезпечити подальшу полімеризацію і тактором з постійним перемішуванням Донний потік ким чином підвищити молекулярну масу і RV про48 реактора необов'язково може бути розділений дукту Полімерний продукт в донному потоці 72 з на рецикловий потік 50 і другий потік 52, який надругого реактора повинен мати молекулярну масу, правляють на подальшу переробку Якщо викорибажану для кінцевого продукту стовують повернення до циклу, швидкість течи Переважно температура у другому реакторі 70 рециклового потоку 50 переважно в 15 раз більше, між приблизно 260 і приблизно 280°С і тиск атмоніж швидкість течи свіжого форполімеру, що подасферний ється до реактору 46 Реактор 46 переважно праПара ГМД і потік, утворена у другому реакторі цює при заповненні приблизно на 50% рідким ма70, видаляють в потоці, що відбирається через теріалом, для того щоб забезпечити велику поверверх 74, який поступає до скруберу 76 Водний хню розділу між парою і рідиною потік 78 також направляють до цього скрубера, таким чином, що пар буде конденсуватися і може Дуже бажано в цьому процесі забезпечити бути видалений як потік 80 стічної води Залишкозворотне перемішування кінцевих груп полімеру, ва пара залишає скрубер 76 в потоці, що відбираутворення високою питомої поверхні розділу, яка ється через верх 82 і стає частиною потоку 64 гаполегшує втрату летючості розплавленого матерізу, що відходить алу, і високі швидкості теплопередачі, яка може швидко підвищити температуру розплавленого Полімерний продукт може бути або пропущематеріалу Ці переваги можуть бути досягнуті, наний через гранулятор 84, або направлений за пеприклад, або шляхом застосування реактора з репускною ЛІНІЄЮ 86 Якщо його пропускають чебезперервним перемішуванням, або шляхом зарез гранулятор, полімерні гранули потім пропусстосування роторного реактору проточного типу кають до сушарки 88 Подачу газоподібного азоту разом з поверненням до циклу продуктового пото90, газодувку 92 для азоту і нагрівач 94 азоту вику користовують для подачі газоподібного азоту до МІСТКОСТІ 88, в якій сушать полімерні гранули ВиГоловний потік 54 з реактора 46 є парою, що сушені гранули, що виходять з дна сушарки 88, містить водяну пару (наприклад, випарювану воду, пропускають через водяний зрошувальний холоотриману при реакції поліконденсації) і звичайно дильник 96, гуркіт 98 і переміщують за допомогою деяка КІЛЬКІСТЬ ГМД Головний потік 54 проходить газодувки 100 на дільницю зберігання 102 продукдо колони 56 рекуперації ГМД, до якої також поту дають воду 58 Потік конденсату 60, що містить деяку КІЛЬКІСТЬ ГМД і воду, повертають до циклу в Звертаючись знову до фіг1, ГМД в газі, що реактор 46, в той час як залишкову пару охоловідходить 54 з реактора 46 може бути видалений джують за допомогою теплообмінника 62 і видашляхом звичайного розділення в колоні 56 з сітчаляють як частину потоку 64 газу, що відходить стими тарілками Як варіант, ГМД може бути витягнутий за допомогою реакційної колони, як показаВ одному втіленні способу форполімер нагріно на фіг 2 У цьому альтернативному втіленні газ, вають до приблизно 260°С в теплообміннику 44, і що відходить 54 з реактора 46 продувають через реактор 46 працює при приблизно 260°С і теплообмінник 200, в якому він перегрівається до 10,546кг/см2 Як приклад ВІДПОВІДНИХ ВІДНОСНИХ 260°С і 0,703кг/см2 (надмірне) Перегрітий газ, що швидкостей течи, якщо свіжий форполімер подавідходить 202 впорскують до нижньої частини реають в реактор 46 при швидкості 45,4кг в годину, кційної колони 204 рекуперації ГМД Потік 206 розшвидкість течи реактора, що повертається до цикплавленої адипінової кислоти (переважно при лу з дна переважно приблизно 907,2кг на годину приблизно 170°С) подають до верхньої частини Реактор 46, працюючий в цих умовах, може вироколони 204, яку переважно підтримують при прибляти більш, ніж 95%-не перетворення мономерів близно 182°С і приблизно 0,562кг/см2 (надмірне) в найлон 6,6 з концентрацією води Змас % після Розплавлена адипінова кислота взаємодіє з ГМД в часу перебування 20 хвилин в реакторі 46 газі, що відходить, утворюючи невеликі КІЛЬКОСТІ Частково полімеризований матеріал в потоці солі найлону, будучи нагрітою до 182°С Потік 208, 52, що залишає реактор 46, аналізують, наприщо відходить з колони 204, перекачують до вбудоклад, за допомогою пристрою 66 для спектроскопії ваного статичного змішувача 42 насосом 210, що в близькій до інфрачервоної області спектру (NIR) переважно підвищує надмірний тиск потоку, що Пристрій може визначати, наприклад, шляхом спевідходить до приблизно 14,06кг/см2 Потік 34 розктроскопи в близькій до інфрачервоної області плавленого ГМД також подають до змішувача 42 спектру відносну КІЛЬКІСТЬ кінцевих груп аміну і 14 13 56322 Газ, що відходить з верху реакційної колони ЛИМІВ 204 рекуперації ГМД потім подають до скруберу Попередній опис конкретних втілень даного 210, де промивають потоком води 212, отримуючи винаходу не призначений бути повним переліком в результаті кінцевий потік 214 газу, що відходить і всіх можливих втілень винаходу Фахівці в цій обпотік 216 стічної води Потік 218 газу, що відходить ласті повинні розуміти, що можуть бути зроблені з другого реактора 70 також може бути поданий до модифікації конкретних втілень, описаних тут, які скруберу 210 будуть знаходитися в сфері дії даного винаходу Наприклад, хоч конкретні втілення, описані тут, Застосування реакційної колони 204 рекупеторкаються взаємодії адипінової кислоти і гексарації ГМД, як показано на фіг 2, може знизити заметилендіаміну для отримання найлону 6,6, ІНШІ гальну витрату води в процесі шляхом виключення мономери, ВІДОМІ спеціалістам в цій області, мозрошування зовнішньою водою реактора жуть бути використані для отримання інших поліПоліаміди, отримані цим способом, такі як амідів найлон 6,6, мають безліч добре відомих застосувань, таких як формування з них волокон для ки ФІГ 1 ФІГ 2 Підписано до друку 05 06 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24 15 56322 16