[发明专利]旋管蒸发器在生产聚酰胺中的应用

说明书

本发明涉及旋管蒸发器在制备聚酰胺中的用途，还涉及基于聚酰胺6 的聚酰胺的制备方法。

已知导致最终产物的水溶性部分典型地为10-13％的随温度而变的平 衡建立于例如由己内酰胺到聚酰胺6(PA6)的聚合中。在可以进一步加工之 前必须将这种未转化部分从聚酰胺中移出。

典型地，通过用水萃取来进行该移出。然后必须将萃取水再次稠化。 出于经济原因，优选将有机部分引回至生产过程中。

EP-B-0 847 415涉及一种使用回收内酰胺连续制备聚酰胺6的方法。 在所述的使用回收内酰胺制备聚酰胺6中，如下进一步加工回收内酰胺： 通过将添加了新鲜内酰胺的回收内酰胺引入封闭系统而使低聚物溶于内酰 胺中，并通过使之在熔融液相中在3-15％的水含量和220-280℃的温度下 水解而在压力下进行处理。所述方法一共有四个步骤，利用热交换器和控 制阀进行浓缩。为了防止析出低聚物或二聚物，必须使有机相持续保持在 超过120℃的较高温度下。然而，在高温下的长停留时间常常导致损失最 终产物的质量。例如，可能会增加色数(APHA)，并且同样可能会增加挥发 性基分的含量。尤其当萃取水仍包含无机组分(如在萃取着色聚合物中出现 的)时，这种现象特别严重。

另外，反应混合物在水解时必须存在于单相液体中，这意味着高水平 的控制复杂性。此外，萃取水在上述工艺步骤中必须极高浓缩，因为在该 方法进一步过程中不能将较大量的水充分移出。然而，高浓缩萃取水极易 在体系中形成沉积物。尤其是在使用常规热交换器如平板热交换器或降膜 蒸发器的情况下，常常形成必须随时移出的沉积物。尤其是当萃取水还包 含例如来源于Si、P、Mn、Sb或Ti的无机组分(如在萃取着色聚合物中获 得的)时，这种现象特别严重。因此从加工工艺学观点来看，该方法对于制 备具有低色数和低总灰分含量的产物来说似乎是麻烦、不经济且不适合的。

EP-B-1 194 473涉及由内酰胺和聚酰胺萃取物制备聚酰胺的方法。该 反应在可以作为多相催化剂掺杂的金属氧化物、β-沸石、层状硅酸盐或硅 胶的存在下进行。多相催化剂以容许从反应混合物中机械移出的形式使用， 并且将它们在聚合过程中或在聚合结束后从反应混合物中移出。反应混合 物的含水量为0.5-13重量％。例如，第一步可以在170-310℃的温度和5-40 巴的压力下进行，而在第二步中进行绝热减压，通过闪蒸排出水及任何内 酰胺单体和低聚物。

EP-B-1 058 705涉及通过在作为多相催化剂的金属氧化物的存在下聚 合内酰胺而制备聚酰胺的方法。该金属氧化物又以颗粒、挤出物、固定床 或催化剂涂覆的无规填料或内件的形式使用，其能够从反应混合物中机械 移出。它们在聚合过程中或在聚合结束之后从反应混合物中移出。反应混 合物的含水量更优选为0.005-1重量％。反应混合物也可以在3相中转化。 在该情况下，其中反应物以单相液体形式存在的第一高压相后面为在敞口 反应器中的双相高压相，这使缩合产物能够移出。在第三低压相中，通过 后缩合和有效地除水最终获得所需聚合度。

本发明的目的是提供一种制备基于聚酰胺6的聚酰胺的方法，该方法 从来自萃取基于聚酰胺6的聚酰胺的含水萃取溶液进行，而避免了已知方 法的缺点。特别地，应该提供一种连续方法，其中聚酰胺的溶液粘度(RV) 大于1.7，并且其中聚酰胺可借助于水下造粒而粒化。此外，制备的聚酰胺 应该具有很好的聚合特性，如低Si含量、平衡的端基当量(其中氨端基与 羧端基之比(AEG/CEG)优选不大于1.25)。该产物应该优选具有低固有色 和低挥发性基分含量。

根据本发明，该目的通过使用旋管蒸发器浓缩来自萃取基于聚酰胺6 的聚酰胺的含水萃取溶液而实现。

该目的进一步通过包括以下步骤的制备基于聚酰胺6的聚酰胺的方法 实现：

b)使来自萃取基于聚酰胺6的聚酰胺的含水萃取溶液在预反应器中在 5-40巴的压力和150-300℃的温度下进行单相或二相反应，所述含水萃 取溶液可以富含己内酰胺、氨基己腈、氨基己酸或其混合物，在二相反 应的情况下形成的气相可从液相中移出，

c)通过旋管蒸发器在220-300℃的温度下排出步骤b)的反应混合物，伴随 着压力降到约大气压力并移出气相从而得到液相，

d)使步骤c)的液相在240-300℃的温度和大气压力至2巴的压力下进一步 反应，伴随着气相移出。