Производство капролактама - Бадриан А.С.
Скачать (прямая ссылка):
Я1 °
О 05
О LO Ю CS
я
§
Си
с
о ю о CS со Ч*
к
о
я
а>
\о
Рн
с/з
с
РЭ
ч
о
я
а>
•в*
С
о
.л
И«
с/э
<
СО
CQ
Рн
с/з
<
СО
я
а>
*&
a *
я
VO
п
Я а> с
VO о
'—'
сз
и о . R
> CS
и
(/}
о
Н
05
Я
Я
О
я
с*
a
<и
Д2
CJ
Л
3
о
Н
"О
с
Xi
р
<
a
U
J3
и
CQ
< Q
а,
>»
Z
05 О) >> Ри сл О и< Си а>
Я Л < 05 >. о
и mQ CQ CQ Ш 2:
ч О) ю Я <
J3
и
щ
05*
я
я
05
Я
ч
я
СП
CS
Си
ю ,
>
’В
?
<я
«
я
II
для капиталистических и развивающихся стран этот метод является наиболее распространенным:
В СССР за годы VIII и IX пятилеток создана крупнотоннажная промышленность капролактама, по объему выпуска и техническому уровню занимающая одно из ведущих мест в мире. В начале 60-х годов пущено производство капролактама из анилина, значительно расширено действующее с 1948 г. производство по фенольной схеме. Первый завод, построенный на основе разработок ГИАП по оригинальному окислительному методу, пущен в 1962 г. В дальнейшем по этому же методу построены два более крупных завода. В IX /пятилетке введены еще три мощных производства, работающих по окислительной схеме.
Накопленный к этому времени опыт эксплуатации действующих установок и новые научные разработки позволили значительно усовершенствовать технологию процесса, укрупнить производственные агрегаты на всех стадиях без исключения. Доля окислительного метода в отечественном производстве капролактама достигла 77%. В X пятилетке выпуск капролактама будет увеличен как за счет строительства новых заводов, так и за счет расширения производства на ныне действующих.
Развивается производство капролактама и в странах СЭВ [6]. К концу 1975 г. в ПНР производственные мощности по капролак-таму превысили 100 тыс. т в год, при этом по окислительной схеме производилось более 70% продукции. В ГДР и ЧССР эксплуатируются промышленные установки, работающие по фенольной схеме общей мощностью 40 и 42 тыс. т в год. В СРР выпускается в год 35- тыс. т капролактама, из них 25 тыс. т по окислительной схеме. Производство капролактама в НРБ по фенольной схеме составляет примерно 20 тыс. т в год.
Краткие сведения о получении и свойствах капронового волокна и пластических масс на основе капролактама
Переработка капролактама в волокно включает три основные стадии: синтез полимера, формование нити, вытягивание и обработка лити. Процесс осуществляется периодически или полупериодически, новые же установки создаются на основе непрерывной схемы [4].
Синтез поликапроамида проводится при 245—260 °С и давлении до 2 МПа в присутствии активаторов полимеризации капролактама (вода, е-аминокапроновая кислота или АГ-соль), продолжительность процесса 20—36 ч. Для обеспечения оптимальной молекулярной массы полимера i(ot 15000 до 26 000) применяют регуляторы степени полимеризации: чаще всего бензойную, уксусную, адапи-
Схема производства
Окислительная . . • Фотохимическая . Фенольная . . . Толуольная . . .
1330 70,6
319 16,8
143 7,6
96 ' 5,0
12
новую, а также стеариновую кислоты в количестве 0,07—0у3% от маосы капролактама. Для улучшения свойств полимера, наряду с активатором и регулятором, в капролактам могут вводиться антиоксиданты, краситель и светостабилизаторы.
Особенностью процесса полимеризации капролактама является термическое разложение полимера с образованием низкомолекулярных веществ, содержание которых в оптимальных условиях достигает 7,5—10 % - При снижении температуры полимеризации количество низкомолекулярных веществ уменьшается, но при этом ухудшаются технологические параметры процесса. t
Периодическая полимеризация капролактама проводится в автоклавах из нержавеющей стали емкостью до 2,6 м3, обогреваемых дииилом — высокотемпературным органическим теплоносителем. В нагретый до 90 °С жидкий капролактам вводят активатор и регулятор и подают смесь в автоклав. Затем повышают температуру до 266 ± 3 °С, проводят полимеризацию, после чего при медленном снижении давления удаляют из расплава поликапроамида пары воды. Общая продолжительность работы автоклава составляет 14—16 ч.
Основным принципом работы аппаратов непрерывной полимеризации, приближающихся по типу к аппаратам полного вытеснения, является последовательное перемещение полимеризующейся массы. Расплав распределяется в аппарате так, что в первой по ходу продукта секции находится начинающий полимеризо-ватьсй капролактам, в средней — поликапроамид средней степени полимеризации, а в последней — готовый продукт. Разделение аппарата на секции и другие конструктивные особенности предотвращают перемешивание слоев с разной степенью полимеризации. Кроме того, аппараты оборудованы Устройствами для поддержания в каждой секции оптимального температурного режима. Последние, более производительные конструкции аппаратов непрерывной полимеризации выполнены в виде многоходового лабиринта с раз1витой поверхностью теплообмена.
Продолжительность процесса полиамидирования в установках непрерывного действия достигает 30—32 ч. Общим требованием для аппаратов полимеризации является предотвращение контакта с воздухом. Содержание кислорода в инертной тазовой фазе должно быть не более 5-(10~40/о |(масс.).
