И наконец - в капролактам...

Но вернемся в цех ректификации. Из этого цеха циклогексанол перекачивают насосом в следующий цех, где его подвергают дегидрированию (т. е. удаляют водород), превращая в циклогексанон. Аппарат для дегидрирования похож на тот, в котором проводится гидрирование,- это тоже цилиндр, только с трубками внутри. В трубках - катализатор, в межтрубном пространстве - горячие газы для подогрева, так как этот процесс требует тепла. В связи с этим возле каждого аппарата ставят печь для сжигания природного газа. А поскольку температура продуктов горения газа слишком высока для процесса, их разбавляют воздухом.

В результате реакции дегидрирования из аппарата выходят смеси циклогексанона и водорода. Водород отделяют, конденсируя циклогексанон, но не выбрасывают его, а возвращают в первый цех на гидрирование бензола. Освобожденный от водорода циклогексанон после еще одной очистки смешивают с циклогексаноном, полученным при окислении, и направляют в следующий цех, где ему предстоит превратиться в капролактам.

Этот цех, последний по счету, объединяет две химические стадии. Одна - реакция циклогексанона с гидроксиламином для получения оксима, вторая - перегруппировка оксима под действием серной кислоты в капролактам. Но, как это уже не раз было, два акта химического взаимодействия обрастают таким количеством дополнительных и вспомогательных операций, что рядом с ними основные реакции как бы отходят на второй план.

Прежде всего, нужно получить гидроксиламин. Получают его из аммиака. Аммиак привозят на завод в цистернах либо, если это возможно, подают по трубопроводу с близлежащего аммиачного завода. Основные технологические сложности связаны с превращением аммиака в гидроксиламин. Для этого приходится сооружать три вспомогательных цеха. Три цеха для работы одного аппарата - вот где наглядно виден весь масштаб сложности химического производства! Аммиак надо сжечь - и появляется печь. Полученные окислы азота надо соединить с карбонатом аммония, но эта реакция идет только на холоде - и появляется мощный холодильник. Образовавшийся нитрит аммония надо соединить с сернистым ангидридом, а чтобы получить его, надо сжечь природную серу - и вот появляется еще одна печь и заодно сложная установка по очистке отходящих газов и стометровая труба, чтобы защитить окружающую среду от окислов серы. А сама реакция с сернистым ангидридом идет при 0° С - и появляется еще один холодильник. И еще две стадии надо пройти, пока не получится в конце концов желанный гидроксиламин.

Схема производства капролактама.

Отстойник. Здесь лроисходит разделение двух жидкостей, имеющих разный удельный вес.

Абсорбер. Аппарат для растворения газа в жидкости. Для этого жидкость - абсорбент - распыляют на мелкие капли, которые легко поглощают газ.

Теплообменник. Аппарат для подогревания и охлаждения химических веществ. Нагревают вещества чаще всего паром, а охлаждают - водой.

Ректификационная колонна. Один из самых высоких химических аппаратов. Он применяется для разделения двух смешанных жидкостей, отличающихся друг от друга только температурой кипения.

Экстракционная колонна. В ней происходит отделение примесей от основного вещества. Для разделения используют жидкость, отличающуюся от основной жидкости удельным весом и хорошо растворяющую примеси.

После всего этого основная реакция - соединение гидроксиламина с циклогексаноном - кажется очень простой. Она идет при обычной температуре, в водной среде, в самом обычном аппарате с мешалкой, не надо ни компрессоров, ни подогревателей.

Получаемый на выходе оксим без всякой очистки сразу же подают в другой аппарат, куда поступает серная кислота. Она нужна здесь для того, чтобы вызвать в молекуле оксима внутреннюю перегруппировку атомов, в результате которой и образуется капролактам.