Procedimiento para destilar un producto alcalino de caprolactama a presión reducida.

Procedimiento para destilar producto alcalino de caprolactama a presión reducida,

comprendiendo dichoproducto alcalino de caprolactama (i) caprolactama, (ii) impurezas orgánicas y (iii) una o más bases seleccionadasdel grupo que consiste en hidróxido de metal alcalino y aminocaproato de metal alcalino, caracterizado por que laalcalinidad del producto alcalino de caprolactama es menor que meq. por kg de caprolactama.

Procedimiento para destilar un producto alcalino de caprolactama a presión reducida La invención se refiere a un procedimiento para purificar caprolactama, procedimiento que implica destilar un producto alcalino de caprolactama a presión reducida.

La producción de caprolactama implica generalmente la preparación de producto de caprolactama, p. ej. mediante redisposición de Beckmann, seguido de purificación del producto de caprolactama para obtener un producto de caprolactama de calidad polimerizable. La purificación puede incluir la destilación del producto de caprolactama a presión reducida en presencia de una base, p. ej. hidróxido de metal alcalino o aminocaproato de metal alcalino. Para la cantidad de base añadida se mencionan grandes intervalos. El documento DD-A-202870 describe un procedimiento en el que producto de caprolactama se purifica mediante destilación a presión reducida después de la adición de 0, 05 a 1, 0% de la sal alcalina del ácido caproico al producto de caprolactama a purificar. El documento US-A-3.839.324 describe un procedimiento en el que caprolactama se somete a una destilación alcalina en vacío, en el que hidróxido de sodio está presente al 0, 05-0, 5 por ciento en peso. El documento US-A

5.496.941 describe un procedimiento en el que caprolactama se destila en presencia de una base, eligiéndose la cantidad de base añadida, por norma general, de 0, 05 a 0, 9% en moles basada en la caprolactama. El documento US-A-4.457.807 describe un procedimiento en el que caprolactama no tratada que contiene 0, 2 mg de NaOH sólido por gramo de caprolactama (5 mmol de NaOH por kg de caprolactama) se suministra a una columna de rectificación, en donde la rectificación se efectúa a presión reducida.

Se ha encontrado ahora que la calidad de la caprolactama purificada, p. ej. según se expresa por índice PAN, se ve influenciada por la alcalinidad del producto de caprolactama a destilar. En particular, se observa que el índice PAN disminuye cuando la alcalinidad del producto alcalino de caprolactama disminuye por debajo de 5 meq. por kg de caprolactama. Se encuentra que la aparición de una fluctuación indeseada en la calidad, que resulta, p. ej., de la oxidación de caprolactama durante la destilación, disminuye cuando la alcalinidad aumenta hasta por encima de 0 meq. por kg de caprolactama.

Por consiguiente, la invención proporciona un procedimiento para purificar caprolactama, procedimiento que implica destilar producto alcalino de caprolactama a presión reducida, comprendiendo dicho producto alcalino de caprolactama (i) caprolactama, (ii) impurezas y (iii) una o más bases seleccionadas del grupo que consiste en hidróxido de metal alcalino y aminocaproato de metal alcalino, caracterizado por que la alcalinidad del producto alcalino de caprolactama es menor que 5 meq. (5 miliequivalentes) por kg de caprolactama.

Tal como se utiliza en esta memoria, alcalinidad se refiere a la alcalinidad a una temperatura de 25ºC según se determina mediante titulación (después de diluir el producto alcalino de caprolactama con agua de pH = 5, 7 para obtener una disolución que contenga 15% en peso de caprolactama) con una disolución de HCl 0, 01 N hasta un pH de 5, 7, en donde en que: ! = ml de disolución de HCl añadida t = molaridad de la disolución de HCl (= 0, 01) a = peso de la muestra (g)

El procedimiento de acuerdo con la invención resulta en una caprolactama purificada que tiene una elevada calidad, en particular un bajo índice PAN (según se determina de acuerdo con la determinación en plásticos del índice de permanganato de caprolactama-método espectrométrico de la Norma ISO DIS 8660, revisión de la primera edición (ISO 8660; 1988) ) . Además de ello, se obtiene un valor bajo para la extinción (según se determina de acuerdo con la Norma ISO 7059 – caprolactama para uso industrial – determinación de la absorbancia a una longitud de onda de 290 nm) .

Preferiblemente, la alcalinidad del producto alcalino de caprolactama es menor que 4, 5 meq. por kg de producto alcalino de caprolactama, más preferiblemente menor que 4, 0 meq. por kg, en particular menor que 3, 0 meq. por kg, más en particular menor que 2, 0 meq. por kg. Esto disminuye adicionalmente el índice PAN.

Preferiblemente, la alcalinidad del producto alcalino de caprolactama es mayor que 0, 05 meq. por kg de producto alcalino de caprolactama, más preferiblemente mayor que 0, 10 meq. por kg, en particular mayor que 0, 15 meq. por kg. El aumento de la alcalinidad por encima de estos valores mejora la estabilidad, es decir, la sensibilidad a la aparición de fluctuaciones indeseadas en la calidad.

Tal como se utiliza en esta memoria, los valores mencionados para la alcalinidad y las concentraciones en el producto alcalino de caprolactama se refieren a los valores del producto alcalino de caprolactama a destilar. A saber, cuando el producto alcalino de caprolactama es alimentado a una zona de destilación, es decir, la zona en la que se efectúa la destilación, los valores mencionados para la alcalinidad y otras concentraciones en el producto alcalino de caprolactama se refieren a los valores en el producto alcalino de caprolactama que penetran en la zona de destilación.

El producto alcalino de caprolactama comprende caprolactama. Típicamente, el producto alcalino de caprolactama comprende 95 a 99, 9% en peso de caprolactama, en particular al menos 97% en peso de caprolactama, más en particular al menos 98% en peso de caprolactama (con relación al peso del producto alcalino de caprolactama) .

Las impurezas pueden ser cualesquiera impurezas orgánicas, p. ej. impurezas orgánicas de bajo punto de ebullición (con un punto de ebullición menor que la caprolactama) y/o impurezas orgánicas de elevado punto de ebullición (con un punto de ebullición superior al de caprolactama) .

El producto alcalino de caprolactama puede incluir agua. Preferiblemente, el producto alcalino de caprolactama comprende menos de 5% en peso, más preferiblemente menos de 3% en peso, en particular menos de 2% en peso, más en particular menos de 1% en peso (con relación al peso del producto alcalino de caprolactama) . Una cantidad menor de agua tiene la ventaja de que es más fácil de crear y mantener durante la destilación una presión reducida.

El producto alcalino de caprolactama comprende una o más bases seleccionadas del grupo que consiste en hidróxido de metal alcalino y aminocaproato de metal alcalino. Preferiblemente, la una o más bases se seleccionan del grupo que consiste en hidróxido de sodio, aminocaproato de sodio, hidróxido de potasio y aminocaproato de potasio, más preferiblemente se seleccionan del grupo que consiste en hidróxido de sodio y aminocaproato de sodio. Preferiblemente, al menos 75% en moles, más preferiblemente al menos 85% en moles, en particular al menos 95% en moles, más en particular esencialmente la totalidad de dichas una o más bases es aminocaproato de metal alcalino. El aumento de las cantidades relativas de aminocaproato de metal alcalino tiene la ventaja de que se reduce la aparición de la polimerización durante la destilación. La formación de oligómeros y polímeros es desventajosa, ya que puede resultar en incrustaciones en el equipo de destilación. Además de ello, se pierde caprolactama. Los porcentajes anteriores se dan con relación a la cantidad molar total de dicha una o más bases.

El procedimiento de acuerdo con la invención es preferiblemente un procedimiento para la purificación de producto de caprolactama, comprendiendo dicho producto de caprolactama (i) caprolactama y (ii) impurezas, en donde dicho procedimiento comprende añadir una o más de las bases a dicho producto de caprolactama para proporcionar el producto alcalino de caprolactama. Preferiblemente, el hidróxido de metal alcalino se añade en forma de una disolución acuosa de hidróxido de metal alcalino.

Típicamente, el producto de caprolactama comprende 15 a 99, 9% en peso de caprolactama, en particular al menos 50% en peso de caprolactama, más en particular al menos 75% en peso de caprolactama. Típicamente, el producto de caprolactama es un producto acuoso de caprolactama que comprende agua. Típicamente, la cantidad total de agua y caprolactama y agua en el producto de caprolactama es preferiblemente de al menos 95% en peso, en particular de al menos 97% en peso, más en particular de al menos 98% en peso. Estos porcentajes se dan con relación al peso del producto de caprolactama. En una realización de la invención, el producto de caprolactama tiene una acidez entre 0 y 5 meq. por kg de caprolactama, es neutro o tiene una alcalinidad entre 0 y 5 meq. por kg de caprolactama. En esta realización, el producto alcalino de caprolactama se puede... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para destilar producto alcalino de caprolactama a presión reducida, comprendiendo dicho producto alcalino de caprolactama (i) caprolactama, (ii) impurezas orgánicas y (iii) una o más bases seleccionadas 5 del grupo que consiste en hidróxido de metal alcalino y aminocaproato de metal alcalino, caracterizado por que la alcalinidad del producto alcalino de caprolactama es menor que 5 meq. por kg de caprolactama.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la alcalinidad del producto alcalino de caprolactama oscila entre 0, 10 y 3 meq. por kg de caprolactama.

1.

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2, en el que la alcalinidad del producto alcalino de caprolactama oscila entre 0, 15 y 2 meq. por kg de caprolactama.

4. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que dicha una o más bases se 15 seleccionan del grupo que consiste en hidróxido de sodio, aminocaproato de sodio, hidróxido de potasio, aminocaproato de potasio.

5. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que al menos 75% en moles de dicha una o más bases es aminocaproato de metal alcalino.

2.

6. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que dicho producto alcalino de caprolactama comprende al menos 95% en peso de caprolactama.

7. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, para la purificación de caprolactama, comprendiendo dicho producto de caprolactama (i) caprolactama y (ii) impurezas, en el que dicho procedimiento comprende añadir una o más bases seleccionadas del grupo que consiste en hidróxido de metal alcalino y aminocaproato de metal alcalino a dicho producto de caprolactama en una cantidad como para proporcionar el producto alcalino de caprolactama.

8. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 7, en el que el producto de caprolactama tiene una acidez entre 0 y 5 meq. por kg de caprolactama, es neutro o tiene una alcalinidad entre 0 y 5 meq. por kg de caprolactama.

9. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 7 o la reivindicación 8, en el que el procedimiento implica añadir dicha una o más bases a dicho producto de caprolactama en una cantidad menor que 10 mmol por kg de 35 caprolactama.

10. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9, en el que el procedimiento implica añadir a dicho producto de caprolactama entre 0, 10 y 5 mmol de dicha una o más bases por kg de caprolactama.

11. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 10, en el que el procedimiento implica añadir a dicho producto de caprolactama entre 0, 15 y 3 mmol de dicha una o más bases por kg de caprolactama.

12. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 11, en el que el producto de caprolactama comprende al menos 15% en peso de caprolactama.

4.

13. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 12, en el que el producto de caprolactama comprende agua y la cantidad total de agua y caprolactama en el producto de caprolactama es de al menos 95% en peso.

14. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 13, en el que el procedimiento 50 implica añadir hidróxido de metal alcalino a dicho producto de caprolactama para proporcionar un producto alcalino, y convertir al menos parte de dicho hidróxido de metal alcalino en el producto alcalino para formar aminocaproato de metal alcalino antes de dicha destilación.

15. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, en el que la caprolactama se 55 obtiene mediante una redisposición de Beckmann.

16. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, en el que el procedimiento implica destilar el producto alcalino de caprolactama a una temperatura entre 100 y 200ºC.

17. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, en el que el procedimiento

implica destilar el producto alcalino de caprolactama a una presión menor que 10 kPa.

18. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, en el que dicha destilación incluye separar impurezas de bajo punto de ebullición del producto alcalino de caprolactama y/o separar impurezas 5 de alto punto de ebullición del producto alcalino de caprolactama.

19. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 18, en el que dicha destilación incluye, en una primera etapa, separar como un producto de la parte superior impurezas de bajo punto de ebullición del producto alcalino de caprolactama al tiempo que se deja producto alcalino de caprolactama que contiene impurezas de alto punto de ebullición como un producto del fondo y, en una segunda etapa, separar impurezas de alto punto de ebullición del producto del fondo y recuperar caprolactama en forma de un producto de la parte superior.

20. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 19, en el que el procedimiento es un procedimiento continuo.