Способ утилизации отходов производства капролактама Советский патент 1980 года по МПК C07D201/16 C02F9/10 C02F1/02 C02F9/10 C02F9/10 C02F101/30 C02F103/38 

К недостаткам этого способа следует отнести сложность аппаратурного оформления, так как процесс этврификации метанолом проводят поддавлением. Кроме того, процесс является многостадийным: перед упариванием во ный слой доокисляют равным объемом 54% азотной кислоты, сам процесс упа ривания водного слоя проводят в две стадии, получаемые диметиловые эфиры карбоновых кислот могут быть использованы в качестве пластификаторов только после их дополнительной переэ терификации 2-этилгексиловым спиртом Кроме того, содержание кислот в плаве после доокисления повышается незначительйо(не более чем на 3%), а применение азотной кислоты требует использования специального некорроди рующего оборудования. Помимо этого при окислении выделяется значительное количество окислов азота и окиси углерода, требующих применения систе мы газоочистки. Целью настоящего изобретения явля ется упрощение технологии процесса и его аппаратурного оформления. Поставленная цель достигается спо собом утилизации отходов производства капролактама путем упаривания вод ного слоя, этерификации кислот спиртом при повышенной температуре, и ва куумной перегонки полученной смеси, отличительной особенностью которого является то, что этерификацию проводят аллиловым спиртом в среде толуола при температуре кипения реакционной ,сМеси. Смесь диаллиловых эфиров карбоновых кислот представляет собой низковязкую жидкость не имеющую запаха; хорошо совмещается и полимеризуется с ненасыщенными полиэфирами как при повышенных, так и при пониженных тем пературах, может быть использована в качестве сшивающегр агента ненасыщенных полиэфирных смол, Пример 1. В реактор емкостью 250 л, снабженный рубгиикой и якорной мешсшкой, загружают 207 кг водного слоя (отходы капролактама), содержащего 2,25 % циклогексанола, 0,86% циклогексана, 21,5% органических кис лот, и при температуре SO-IOO C и ос таточном давлении 50-70 мм рт.ст. от гоняют 163-166 кг воды до образовани плава, составляющего 26% от веса исходного водного слоя. 1250 г плава загружают в колбу емкостью 5л, снабженную мешалкой, насадкой Дина-Старка и обратным холодильником. Затем в колбу загружают 1875 г аллилового спирта, 2000 г толуола и 35 г (2,8%) серной кислоты. Реакционную смесь нагревают до кипения, выделяющуюся воду удаляют в виде азеотропа вода-толуол. Конец реакции определяют по прекращению выделения воды. Полученную реакционную смесь об- рабатывают 10%-ным раствором гидроокиси натрия, щелочной слой отде-ляют, а эфирный промывают водой до нейтральной реакции промывных вод. Из мономера-сырца отгоняпт толуол, а остаток подвергают вакуумной разгонке. Получают 1200 г бесцветной нелетучей низковязкой жидкости, представляющей собой смесь аллиловых эфиров дикарбоновых кислот с температурой кипения 138-142 С {4-5мм рт.ст.) Йодное число 221 4 Т иода Число омыления 4,85,7 мгКШ . Кислотное число 0,15 мг КОН . П р и м е р 2. Процесс ведут по примеру 1, в колбу загружают 1933 г, аллилового спирта, 1250 г плава, 2000 г толуола и 35 г (2,8%) серной кислоты. Получают 1202 г смеси аллиловых эфиров дикарбоновых кислот с температурой кипения 138-142 С (4-5мм рт.ст.) Примерз Процесс ведут по примеру 1. В колбу загружают -1875 г аллилового спирта, 1250 г плава смеси дикарбоновых кислот, 37,5 г (3%) серной кислоты, 2000 г толуола. Получают 1950 г смеси аллиловых эфиров дикарбоновых кислот. Пример4. К 120 г (60 вес.%) ненасыщенного полиэфира (ПН-1), полученного на основе диэтиленгликоля, малеиновой и фталевой кислот, при температуре 30-40°С приливают 80 г (40 вес.%) смеси диаллиловых эфиров карбоновых кислот (отход производства капролактама). Полученную смесь тщательно перемешивают, вводят 1 г (0,5 вес.%) перекиси бензоила и 2 г (1,0 вес.%) перекиси дикумила). Реакционную массу,перемешивают до полного растворения перекисей и заливают в предварительно смазанные антиадгезионной смазкой формы. Отверждение образцов проводят при ступенчатом подъеме температуры по следующему режиму: ч; 100с-4 ч, 130с-з ч; 140°С-2 ч ; ч. Полученный отвержденный ненасыщенный полиэфир имеет следующие физикоеханические свойства: Ударная вязкость, кгс. см/см 33,9. Предел прочности при изгибе, кг-см796 , . Твердость по Бринеллю кгс/т-л 15,65. Способ утилизации отходов произодства капролактами позволяет упостить процесс переработки отходов анного производства за счет сокра- . ения количества технологических стадий - устраняется стащия доокисления водного слоя перед его упариванием и стадия переэтерификации полученных эфиров перед их использованием в качестве сишвающих агентов полиэфирных смол.

Ис1 лючаётся также использование аппаратуры,работающей под давлением.

Кроме того, использование данного , способа дает возможность за счет утилизации бросовых отходов удешевить и расширить ассортимент сшивающих . мономеров для полиэфирных смол и сырьевую базу для получения этих мономеров .

Формула изобретения

Способ утилизации отходов производства капролактама путем упаривания водного слоя, эегирификации полученного кислотного плава спиртом пр повышенной температуре и вакуумной перегонки полученной смеси, о т л ич ающи йс я тем, что, с целью

упрощения процесса и его аппаратурного оформления, в качестве, спирта используют аллиловый спирт и процесс проводят в среде толуола при температуре кипения реакционной смеси.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Nakanlgashi М. Технология очис ки щелочных сточных вод производства капролактс1ма. Jap, Chem, Ind.Assoc. Mon, 1976, 29, № 11, p.. 18-27.

2.Ряшенцев К. В. Извлечение адипиновой кислоты из водного слоя при производстве капролактама.- Химия , промышленность, 1969, 11, с. 825.

3.Ряшенцев К. В. Усовершенствованный способ получения адипиновой кислоты из водного слоя, образующегося в производстве капролактама, Химия, промышленность, 1973, 7, с. 502-504.

4.Фрейдлин Г. Н. и др. Переработка водного слоя, образующегося при производстве капролактама, в диметилвые эфиры дикарбоновых кислот.- Химия, промышленность, 1971. 6,

с. 31-33 (прототип).