Uso industrial de caprolactama
En 2013 se cumplió 75 años de la invención del Nylon 6, también conocido bajo la marca Perlon. El Nylon 6 fue desarrollado por el químico alemán Paul Schlack con el fin de sortear una patente estadounidense para la producción de Nylon 6,6, ambos muy útiles para la producción de fibras sintéticas. El Nylon 6,6 está hecho de hexametilendiamina y ácido adípico, es decir de dos moléculas diferentes, mientras que el Nylon 6 o perlón se produce a partir de la molécula de caprolactama con la fórmula química C6H11NO únicamente.
Los primeros procesos químicos para la producción de caprolactama necesitaban pasos de destilación complejos para limpiar la caprolactama hasta obtener una calidad de producto que pudiera usarse para hilado. El proceso “I-The process” de Snia Viscosa utilizó tolueno como materia prima que se había convertido en una serie de pasos del proceso hacia caprolactama. La caprolactama en crudo se purificó en una etapa del proceso con 6 evaporadores de película fina /Sni 70/. “Desafortunadamente”, los diseños de procesos más modernos ya no necesitan tantos evaporadores de película fina para la purificación de caprolactama.
Hoy en día, la evaporación de película fina todavía se utiliza en la polimerización de caprolactama a Nylon 6. La polimerización proporciona un producto que contiene monómeros y oligómeros y otros productos de la reacción de polimerización. Los monómeros y oligómeros deben extraerse con agua para evitar la rotura de las fibras durante el hilado. Otros procesos, como la despolimerización de virutas de desecho, también producen agua que contiene caprolactama. Debido a la concentración relativamente alta y al precio relativamente alto de la caprolactama, la recuperación es una necesidad económica para los productores de Nylon 6.
El siguiente gráfico muestra una configuración típica de una unidad de recuperación de caprolactama. El alimento, una mezcla de caprolactama, oligómeros y agua, se preconcentra hasta aproximadamente un 70 % de caprolactama. El agua restante se destila al vacío en el Evaporador de película fina 3. El residuo se alimenta al Evaporador de película fina 4. El producto de fondo del evaporador de película fina 4 consta de aproximadamente un 50 % de oligómeros y un 50 % de monómero. Este producto se cristaliza y se recicla hasta la despolimerización para utilizar en la medida de lo posible la costosa caprocalctama. El destilado del evaporador de película delgada 3 es agua limpia, que puede reutilizarse en el proceso de producción. El destilado del evaporador de película fina 4 es caprolactama de alta calidad que se recicla para la polimerización y, por tanto, para la producción de Nylon 6.
Sni 70: Snia Viscosa „Caprolactama de tolueno“, algún día en los años 70
