BG63302B1 - Метод за получаване на капролактам - Google Patents

Abstract

Изобретението се отнася до метод за получаване накапролактам чрез нагряване на 6-аминокапронитрил в присъствие на хетерогенен катализатор и вода подповишено налягане, при който а) 6-аминокапронитрил или смес, съдържаща основно 6-аминокапронитрил, и вода и нискокипящ или висококипящ алкохол се нагряват в присъствие на хетерогенен катализатор в реактор (А) за получаване на смес (I). След това b) сместа (I) се дестилира, разделяйки се на фракция от върха на колоната, капролактам и дънен остатък,като евентуално присъстващ в сместа (I) амоняк сеотстранява преди дестилацията, след което с1) фракцията от върха на колоната се внася в реактора отстадий а). Фракцията от върха на колоната обикновено се смесва с алкохол и/или вода, и/или 6-аминокапронитрил, използвани в стадий а), преди да се внесе в реактора (А), или с2) фракцията от върха на колоната при желание се внася в реактор (В) заеднос дънния остатък от стадий b). Фракцията от върхана колоната при желание се смесва с използвани в стадий а) алкохол и/или вода, и/или 6-аминокапронитрил преди внасянето в реактор (В). Накрая, аналогично на стадий b), чрез дестилация се извлича капролактам и d1) дънният остатък от стадий b) се внася в реактор (А) от стадий а) или d2) дънният остатък се смесва в даден случай с вода и при желание -с нискокипящ или висококипящ алкохол. След това, аналогично на стадий а), се нагрява в следващ реактор С до получаване на реакционен продукт, който се подлага на дестилация за полу

Description

Настоящото изобретение се отнася за подобрен метод за получаване на капролактам чрез нагряване на 6-аминокапронитрил в присъствие на хетерогенен катализатор и вода при повишено налягане.

Предшестващо състояние на техниката

От редица патенти и литературни публикации е познат метод за получаване на капролактам от 6-аминокапронитрил чрез едностранно хидриране на нитрилните групи на адипонитрил. Използването на Реней-никел е описано например в DE 836 939, DE 848 654 и US 5 151 543. Кинетични изследвания са описани от С. Mathieu et al., Chem. Eng. Sci. 47 (1992), 2289-2294.

US 4 628 085 (Allied) описва реакцията на 6-аминокапронитрил с вода в газова фаза върху специален кисел силикагел (Porasil А) при 300°С. Чрез разреждане на 1,9 % субстанция с вода (14 %), амоняк (6,3 %) и водород/азот, може да бъде получен капролактам при количествена конвесрия със селективност над 95 %, но настъпва забележимо понижаване на конверсията и на селективността с най-малко 5 % в първите 150 h в резултат на дезактивиране.

Подобен газово-фазен метод е описан също така в US 4 625 023 (Allied). Тук силно разреден газов поток от 6-аминокапронитрил, адипонитрил, амоняк, вода и газ-носител се прекарва над неподвижен катализатор - силикагел и мед/хром/барий-титанов оксид. Селективността на капролактама е 91 % при 85 % конверсия. Отбелязан е проблемът с дезактивирането на катализатора и са предвидени мерки за неговото намаляване, но няма информация за успешния резултат от тях.

Недостатък на тези два метода е бързото дезактивиране на катализатора. Този проблем не е решен.

US 2 245 129 описва получаване на линейни полиамиди чрез нагряване на 50 %-ен воден разтвор на 6-аминокапронитрил до 220°С в продължение на 20 h. В този патент няма информация за синтезиране на капролактам.

От друга страна, US 2 301 964 описва некаталитично превръщане на аминокапронитрил (като воден разтвор) в капролактам при 285°С. Добивът е значително под 80 %, и се получава остатък, който не е подробно описан.

FR-A 2 029 540 описва метод за циклизация на 6-аминокапронитрил до капролактам чрез катализатори, използваните катализатори са метален Zn или меден прах или оксиди, хидроксиди, халогениди, цианиди на рубидий, олово, живак или елементи с атомни номера от 21 до 30 или от 39 до 48. Посочените катализатори се използват под формата на каталитична суспензия в периодично действащи автоклави с разбъркване. Капролактамът се получава с добив над 83 %. Пълното отделяне на катализатора от желания продукт капролактам представлява проблем, доколкото капролактамът може да образува съединения с разтворимите компоненти на използваните метали или при механичното разбъркване могат да се образуват много фини частици.

Известно е, че 6-аминокапроновата киселина, разтворена във вода (US 3 485 821), може да бъде циклизирана до капролактам при 150-350°С.

DE-C 952 442 описва метод, при който капролактам се получава заедно с аминокапронатите при аминиране на 5-формилвалерати при условия на хидриране в два стадия.

US 3 988 319 (сравни също DE 2 535 689) описва метод за циклизация на 6-аминокапронова киселина в метанол или етанол като разтворител. За да се подтиснат странични реакции на 6-аминокапроновата киселина, аминокиселината трябва да се внася в разтвора толкова бавно, че да не се натрупва като твърда субстанция. За целта са необходими температури около 170°С. Освен това съдържанието на вода в разтвора не трябва да се покачва над 40 %, тъй като се образуват други полимери с отворена верига. Освободената реакционна вода трябва да бъде отстранявана, когато алкохолът ще се използва отново.

Авторите на патент US 3 988 319 също така посочват в Ind. Eng. Chem. Process Des. Dev. 17 (1978), 9-16, че циклизацията на 6аминокапронова киселина във вода до капролактам води до значително количество олигомери, ако се използват концентрации под 13 % и температури около 300°С.

A. Blade-Font, описва в Tetrahedron Lett. 21 (1980), 2442-2446, циклизация на 6аминокапронова киселина като суспензия в толуол в присъствие на алуминиев оксид или силикагел при отстраняване на реакционната вода. За пълната десорбция на капролактам катализаторът трябва да бъде промит с метилен хлорид/метанол и полимерите да бъдат утаени с диетилетер. Добивът на капролактам след реакционно време 20 h е 82 % при алуминиев оксид и 75 % при силикагел.

ЕР 271 815 описва циклизация на 6аминокапронат до капролактам чрез разтваряне на естера в ароматен въглеводород, провеждане на циклизацията при температури от 100 до 320°С и едновременно отстраняване на отделящия се алкохол.

ЕР-А 376 122 описва циклизация на 6аминокапронат до капролактам чрез разтваряне на естера в ароматен въглеводород и провеждане на циклизацията с допълнително използване на вода при температури от 230 до 350°С, по-специално от 260 до 340°С.

Известно е, че полиамид-6 може да бъде разложен до получаване на капролактам. Разлагането се провежда под действието на кисел или алкален катализатор при повишени температури, често в присъствие на водна пара, също така и под понижено налягане. Chem. Ing. Techn. 45 (1973), 1510, описва техническото провеждане на процес на разлагане с прегрята пара, която е необходима за извършването на процеса, за да концентрира разтвора капролактам/вода. В ЕР 209 021, разлагането се провежда във флуидизиран алуминиево-оксиден пълнеж. Съгласно ЕР 529 470 се използва калиев карбонат като катализатор за разлагане на полиамид-6 и реакцията се провежда при температури от 250 до 320°С с едновременно отделяне на капролактама чрез дестилация под вакуум.

Недостатъци на всички цитирани методи за разлагане на полиамид-6 до капролактам са енергоемкото отделяне на големи количества вода и на катализаторите, такива като фосфорни киселини и техните соли, калиев карбонат или алкалометални оксиди. В случая на газово-фазен процес полимерът е нагрят като правило до 270-400°С и се разлага с вода в реактор с флуидизиран пълнеж. Последици са образуването на странични продукти и дезактивирането, дължащо се на агломериране в катализаторния слой.

Предмет на настоящото изобретение е създаване на усъвършенстван метод за получаване на капролактам от 6-аминокапронитрил, който да може да се провежда по технически лесно изпълним начин при висока селективност и без бързо дезактивиране на катализаторите. Освен това методът да може да бъде провеждан без значително получаване на странични нискокипящи и/ или висококипящи продукти.

Техническа същност на изобретението

Предмет на изобретението е метод за получаване на капролактам чрез нагряване на 6-аминокапронитрил в присъствие на хетерогенен катализатор и вода под повишено налягане, където:

a) 6-аминокапронитрил или смес, съдържаща основно 6-амикапронитрил, и вода и нискокипящ или висококипящ алкохол се нагряват в присъствие на хетерогенен катализатор в реактор А до получаване на смес I,

b) след това сместа I се дестилира, за да се получи фракция от върха на колоната, капролактам и дънен остатък, при което, когато сместа I съдържа амоняк, той се отделя преди дестилацията, и след това cl) фракцията от върха на колоната се внася в реактор А от стадий а), при желание фракцията от върха на колоната, смесена с алкохол и/или вода и/или 6-аминокапронитрил, се използва в стадий а), преди да се зареди в реактора А, или с2) фракцията от върха на колоната, при желание заедно с дънния остатък от стадий Ь), се внася в реактор В, при което фракцията от върха на колоната се смесва в даден случай с алкохол и/или вода и/или 6аминокапронитрил, използвани в стадий а), преди да се внесе в реактор В, и капролак тамът се получава аналогично на стадий Ь) чрез дестилация, или dl) дънният остатък от стадий Ь) се внася в реактор А от стадий а), или d2) при желание вода или в даден случай нискокипящ или висококипящ алкохол се прибавят към дънния остатък и последният се нагрява аналогично на стадий а) в следващ реактор С за получаване на смес, от която капролактам се получава чрез дестилация, или d3) към дънния остатък се прибавя вода, след това сместа се нагрява в реактор D без добавяне на катализатор, за да се получи реакционна смес, и капролактам се получава от споменатата реакционна смес чрез дестилация, или d4) дънният остатък, към който са добавени вода и основа, се нагрява в реактор Е за получаване на реакционна смес, от която капролактам се получава чрез дестилация.

6-аминокапронитрилът, използван съгласно изобретението като изходен материал, обикновено е получен чрез хидриране на адипонитрил по познат метод, например описания в DE-A 836 938, DE-A 848 654 или US 5 151 543.

Също така е възможно в реактор А да се внесе смес, която може да съдържа основно 6-аминокапронитрил и хексаметилендиамин, адипонитрил и/или капролактам, както и висококипящи фракции (висококипящи продукти), като 6-аминокапроамид, 6-аминокапронова киселина, поликапролактам и олигомери на капролактама и на 6-аминокапронати, които се получават по време на получаването на капролактам съгласно изобретението, и 6-аминокапронатите мо- гат да бъдат или нискокипящи, или висококипящи в зависимост от естерния радикал.

Съгласно изобретението 6-аминокапронитрилът се подлага на взаимодействие с вода, за предпочитане от 0,01 до 35, по-специално за предпочитане от 1 до 10 mol вода, използвана на 1 mol 6-аминокапронитрил. Съгласно изобретението освен това се използва нискокипящ или висококипящ алкохол; за предпочитане се избира разреждане от 1 до 50 % тегл. спрямо 6-аминокапронитрила.

Нискокипящи алкохоли са тези, които при 5 mbar имат т.к. по-ниска с не повече от 10°С от т.к. на капролактама, например С₍С₁₀-алканоли, и по-специално метанол, етанол, n-пропанол, изопропанол, п-бутанол, изобутанол или sec-бутанол, по-специално за предпочитане метнол или етанол.

Висококипящи алкохоли са тези, които при 5 mbar имат т.к. най-малко с 10*С над т.к. на капролактама, например полиетероли, като тетраетилен гликол.

При едно друго изпълнение на метода в реакционната смес могат да бъдат добавени в количество от 0 до 5, за предпочитане 0,1-2 % тегл. амоняк и/или водород и/или азот.

Примери за хетерогенни катализатори, които могат да бъдат използвани, са: кисели, алкални или амфотерни оксиди на елементите от втора, трета или четвърта главна подгрупа на Периодичната система, такива като калциев оксид, магнезиев оксид, боров оксид, двуалуминиев триоксид, калаен оксид или силициев оксид, като пирогенен силициев оксид, силикагел, кизелгур, кварц' или смеси от тях, и оксиди на метали от втора до шеста вторична подгрупа на Периодичната система, такива като титанов оксид в аморфна форма или като анатаз или рутил, циркониев оксид, цинков оксид, манганов оксид или смеси от тях. Оксидите на лантанидите и актинидите, такива като цериев оксид, ториев оксид, празеодимов оксид, самариев оксид, смесени оксиди на редкоземни елементи или смеси от тях с горепосочените оксиди, също могат да бъдат използвани. Освен това катализатори могат да бъдат например: ванадиев оксид, ниобиев оксид, железен оксид, хромов оксид, молибденов оксид, волфрамов оксид, или смеси от тях. Смеси от посочените оксиди един с друг също могат да се използват. Някои сулфиди, селениди и телуриди, такива като цинков телурид, калаен селенид, молибденов сулфид, волфрамов сулфид и сулфиди на никел, цинк или хром, могат също да бъдат използвани.

Горепосочените съединения могат да бъдат покрити със съединения на елементите от 1 до 7 главни подгрупи на Периодичната система или могат да съдържат такива.

Зеолити, фосфати и хетерополикисе лини и катионактивни или анионактивни йонообменни смоли, като Naphion”, са подходящи катализатори и също могат да бъдат използвани.

В даден случай, ако е необходимо, тези катализатори могат да съдържат във всеки отделен случай до 50 % тегл. мед, калай, цинк, манган, желязо, кобалт, никел, рутений, паладий, платина, сребро или родий.

В зависимост от състава на катализатора той може да бъде използван самостоятелно или нанесен върху носител. Например, титановият диоксид може да бъде използван под формата на пресован титанов диоксид или под формата на тънък слой титнов диоксид върху носител. Всички методи, описани в литературата, могат да бъдат използвани за нанасяне на TiO₂ върху носител, такъв като силициев диоксид, двуалуминиев триоксид или циркониев диоксид. Така, тънък слой TiO₂ може да бъде нанесен чрез хидролиза на титаново органично съединение, като титанов изопропилат или титанов бутилат, или чрез хидролиза на TiCl₄ или друго неорганично титансъдържащо съединение.

Също така могат да бъдат използвани и титансъдържащи золове.

Съгласно изобретението реакцията в стадий а) се провежда при температури от 100 до 320*С, за предпочитане от 160 до 280^|С, по-специално за предпочитане от 180 до 260°С.

Обикновено реакцията в стадий а) се провежда под повишено налягане, налягането бива избирано като правило между 0,1 и 50, за предпочитане от 0,5 до 25 МРа.

Времетраенето на реакцията в реактор А зависи главно от избраните параметри на процеса и при непрекъснат процес е общо от 1 до 300, за предпочитане от 5 до 120 min. Конверсията обикновено намалява в случай на кратко реакционно време, докато наблюдаването на резултатите показва, че по-продължително реакционно време води до повишено образуване на олигомери, така че поголямо количество олигомери ще трябва да бъдат рециклирани за разлагане.

Циклизацията (стадий а)) се провежда за предпочитане непрекъснато в реактор А, за предпочитане в тръбен реактор, в реактор с разбъркване или в комбинация от двата вида.

Циклизацията (стадий а)) може също така да бъде проведена периодично. Реакционното време в този случай е обикновено от 30 до 300 min.

Напускащият реактор А продукт съгласно изобретението е смес I, състояща се главно от вода, алкохол, 6-аминокапронати, получени при реакцията на 6-аминокапронова киселина, образувана по време на реакцията, и използвания алкохол, капролактам, амоняк и висококипящи съединения (висококипящи), като 6-аминокапроамид и олигомери на капролактама.

Съгласно изобретението в стадий Ь) сместа I се дестилира по познат начин до получаване на фракция от върха на колоната, капролактам и дънен остатък. Ако сместа I от стадий а) съдържа амоняк, последният съгласно изобретението е отделен преди дестилацията. Амонякът може да бъде отделен по конвенционален метод, като например чрез дестилация или чрез прекарване на инертен газов поток през сместа I.

Дообработването на сместа I може да бъде проведено последователно или едновременно, например при един предпочитан вариант на изпълнение водата и в даден случай един дестилиращ се азеотропно с нея нискокипящ алкохол се отделят най-напред чрез дестилация и полученият остатък се отстранява чрез една или повече следващи дестилации или сместа I се дестилира в една дестилационна колона.

При предпочитан вариант на изпълнение първо дестилацията се води под понижено налягане от 10 до 500, за предпочитане 50 до 350 mbar за разделяне на вода и евентуално алкохол и дестилационен остатък, който е обект на следваща дестилация при 90 до 220°С, за предпочитане от 100 до 160°С, при налягане 0,01-1, за предпочитане от 0,5 до 300 mbar, до получаване на фракция от върха на колоната, капролактам и дънен продукт.

Фракцията от върха на колоната се състои като правило главно от нискокипящ алкил-6-аминокапронат, нереагирал 6-аминокапронитрил, както и, ако още не е отделена - вода и използван алкохол, ако той е нискокипящ.

Като правило дънният остатък е със тавен главно от висококипящи компоненти, като олигомери на капролактама, 6-аминокапроамид, 6-аминокапронова киселина, и в зависимост от използвания алкохол висококипящи 6-аминокапронати и, ако е използван, висококипящ алкохол.

Съгласно изобретението фракцията от върха на колоната, при желание заедно с преди това отделените алкохол и вода, се връща в реактор А (стадий cl)), при което фракцията от върха на колоната може да бъде смесена с алкохола и/или водата и/или 6-аминокапронитрил, използвани в стадий а), преди да бъде внесена в реактор А.

Съгласно изобретението получената в стадий Ь) фракция от върха на колоната може веднага да бъде внесена в реактор В (стадий с2)), при желание с дънния продукт от стадий Ь) и в даден случай заедно с алкохол и вода, отделени преди това, и същата фракция може да бъде смесена с алкохол и/или вода и/или 6-аминокапронитрил, използван в стадий а), преди да бъде внесена в реактор В. Условията на реакцията в реактор В се подбират така, че да съответстват на тези в реактор А. Реакционната смес от реактор В се дообработва подобно на стадий Ь), капролактамът се получава след един или повече дестилационни стадии.

В допълнение към гореописаните варианти дънният остатък, получен в стадий Ь), може да бъде дообработен в стадий с2) съгласно изобретението по четири други метода, като или в стадий dl) дънният остатък от стадий Ь) се внася в реактор А от стадий а), или в стадий d2) към дънния остатък се прибавят при желание вода и в даден случай нискокипящ или висококипящ алкохол, в тегловни съотношения - за предпочитане от 0,1- до 25-кратно, по-специално от 0,15до 15-кратно за водата, и за предпочитане от 1- до 25-кратно, по-специално от 3- до 15-кратно за алкохола, и се провежда нагряване, аналогично на стадий а), в следващия реактор С, за да се получи реакционна смес, от която капролактамът се извлича чрез дестилация, за предпочитане аналогична на стадий Ь), или d3) водата, добавена към дънния продукт, за предпочитане в тегловно съотноше ние от 5- до 25-кратно, по-специално от 7до 15-кратно, и нагряване, провеждащо се без внасяне на катализатор в реактор D, където реакционните условия за предпочитане се подбират да бъдат аналогични на тези в реактор A I [sic], с изключение на температурата, която трябва да е от 200 до 350°С, за предпочитане от 280 до 320°С, и времето на престой в реактора да бъде от 5 до 240 min, за получаване на реакционна смес, от която капролактамът се извлича чрез дестилация, за предпочитане подобно на стадий Ь), или d4) дънния продукт, към който са добавени вода и основа, се нагрява в реактор Е за получаване на реакционна смес, от която капролактамът се извлича чрез дестилация, за предпочитане подобно на стадий Ь), нагряването на дънния остатък за предпочитане се извършва под понижено налягане, обикновено от 0,1 до 50, за предпочитане от 1 до 10 mbar, в присъствие на основа, като правило от 1 до 10, за предпочитане от 1 до 3 % тегл., в реактор Е, за предпочитане тръбен реактор, при температури от 200 до 400С, за предпочитане от 280 до 320°С.

Дънният продукт може да бъде дообработен по известен от нивото на техниката метод, например чрез третирането му по конвенционален газово-фазен метод или по обичаен метод за дообработване с кисели катализатори. За предпочитане е, поради недостатъците на методите от нивото на техниката да се използват гореописаните нови изпълнения, съгласно изобретението с2) и dl) до d4).

Използваните основи са за предпочитане алкалометални хидроксиди и алкалометални карбонати, като натриев хидроксид, калиев хидроксид, натриев карбонат и калиев карбонат, или смес от тях, по-специално за предпочитане натриев хидроксид и/или калиев хидроксид.

Предимството на новия метод е, че капролактамът се получава по технически лесно осъществим начин с висока селективност и висок добив, като се излиза от 6аминокапронитрил, без проблемите, свързани с бързо дезактивиране на използваните катализатори, образуват се незначителни количества нискокипящи и висококипящи странични продукти.

Примери за осъществяване на изобретението

Пример 1.

a) 70 ml/h от разтвор на 10 % тегл. 6аминокапронитрил, 3,2 % тегл. вода и етанол (останалото) се нагряват до 230°С при налягане от [sic] до 100 bar в тръбен реактор, имащ капацитет 20 ml, диаметър 6 mm и дължина 710 mm и запълнен с титанов диоксид (анатаз) под формата на 1,5 mm екструдати.

Количественото газ-хроматографско определяне на получения реакционен продукт дава следните добиви (без етанол и вода): 91 % капролактам, 4 % етилов 6-аминокапронат и 1 % 6-аминокапронитрил. Продуктът, събран след 200 h, се освобождава от етанола и водата и полученият суров лактам се дестилира. Получават се 56 g нискокипящи компоненти, 126 g висококипящи компоненти и 1232 g капролактам.

Нискокипящите компоненти са главно етилов 6-аминокапронат и непревърнат 6-аминокапронитрил и висококипящите представляват главно олигомери.

b) 445 g вода се прибавят към 126 g олигомери, 56 g нискокипящи вещества (от а)) и 1200 g 6-аминокапронитрил и сместа се разрежда с етанол, за да даде 10 % тегл. разтвор. Този разтвор се прекарва през реактора чрез помпа със скорост 70 ml/h при 230С и 100 bar. Добивите на компонентите на напускащия реактора продукт се определят чрез газ-хроматографски анализ (изчислени без етанола и водата) и са: 87 % капролактам, 3 % етилов 6-аминокапронат и 0,5 % 6-аминокапронитрил.

След дестилацията от втората шаржа се получават 1182 g капролактам, 36 g нискокипящи вещества и 150 g висококипящи вещества. Сумарно от 2600 g 6-аминокапронитрил се получават 36 g рециклируеми нискокипящи вещества, 150 g висококипящи вещества и 2432 капролактам. Тоталният добив е 93 % и селективността е 98 %.

Пример 2.

а) 100 ml/h от разтвор на 10 % тегл. 6аминокапронитрил, 16,0 % тегл. вода и етанол (останалото) се нагрява до 260°С при налягане от [sic] до 200 bar в тръбен реактор, имащ капацитет 20 ml, диаметър 6 mm и дъл жина 710 mm и запълнен с титанов диоксид (анатаз) под формата на 1,5 mm екструдати.

Количественото газ-хроматографско определяне на компонентите в реакционния продукт дава следните добиви (без етанол и вода): 93 % капролактам и 2 % етилов 6-аминокапронат.

Събраният продукт след 200 h се освобождава от етанола и водата и полученият суров лактам се дестилира. Получават се 55 g нискокипящи компоненти, 140 g висококипящи компоненти и 1820 g капролактам. Нискокипящият компонент се състои от етилов 6-аминокапронат и висококипящият компонент се състои от олигомери.

Ь) 140 g олигомери, 55 g нискокипящи (от пример 2а) и 2200 g 6-аминокапронитрил се смесват с 3830 g вода и сместа се разрежда с етанол до получаване на 10 %-ен разтвор. Разтворът се прекарва чрез помпа през реактора със скорост 100 ml/h при 260С и 200 bar. Добивите на компонентите в напускащия реактора продукт се определят чрез газ-хроматографски анализ (изчислени без етанола и водата) и са: 91 % капролактам и 2 % етилов 6-аминокапронат.

След дестилацията от втората шаржа се получават още 2129 g капролактам, 57 g нискокипящи, както и 196 g висококипящи вещества.

Сумарно от 4200 g 6-аминокапронитрил се получават 57 g рециклируеми нискокипящи, 196 g висококипящи и 3945 g капролактам. Сумарният добив възлиза на 94 %, селективността - на 99 %.

Пример 3.

а) 15 ml/h разтвор на 10 % тегл. 6аминокапронитрил, 3,2 % тегл. вода и етанол (останалото) се нагряват до 200°С при налягане от [sic] до 100 bar в тръбен реактор, имащ капацитет 20 ml, диаметър 6 mm и дължина 710 mm и запълнен с титанов диоксид (анатаз) под форма на 1,5 mm екструдати.

Количественото газ-хроматографско определяне на компонентите в реакционния продукт дава следните добиви (без етанол и вода): 88 % капролактам и 4 % етилов 6-аминокапронат и 4 % 6-аминокапронитрил.

Събраният продукт след 200 h се осво8 бождава от етанола и водата и полученият суров лактам се дестилира. Получават се 29 g нискокипящи компоненти, 12 g висококипящи компоненти и 260 g капролактам. Нискокипящият компонент се състои главно от етилов 6-аминокапронат и непревърнат 6аминокапронитрил и висококипящият компонент се състои главно от олигомери.

Ь) 12 g олигомери, 29 g нискокипящи (от пример За) и 260 g 6-аминокапронитрил се смесват с 94 g вода и сместа се разрежда с етанол до получаване на 10 %-ен разтвор. Разтворът се прекарва чрез помпа през реактора със скорост 100 ml/h при 250°С и 200 bar. Добивите на компонентите в напускащия реактора продукт се определят чрез газхроматографски анализ (изчислени без етанола и водата) и са: 91 % капролактам и 2 % етилов 6-аминокапронат.

След дестилацията от втората шаржа се получават още 265 g капролактам, 83 g нискокипящи, както и 25 g висококипящи вещества.

Сумарно от 560 g 6-аминокапронитрил се получават 83 g рециклируеми нискокипящи, 25 g висококипящи и 525 g капролактам. Сумарният добив възлиза на 94 %, селективността - на 99 %.

Claims (7)

1. Патентни претенции

   1. Метод за получаване на капролактам чрез нагряване на 6-аминокапронитрил в присъствие на хетерогенен катализатор и вода под повишено налягане, характеризиращ се с това, че:

   a) 6-аминокапронитрил или смес, съдържаща основно 6-аминокапронитрил, и вода и нискокипящ или висококипящ алкохол се нагрява в присъствие на хетерогенен катализатор в реактор А до получаване на смес I;

   b) след това смес I се дестилира до получаване на фракция от върха на колоната, капролактам и дънен остатък, а ако в сместа се съдържа амоняк, то последният се отстранява преди дестилацията и след това;

   cl) фракцията от върха на колоната се внася в реактор А от стадий а), при желание фракцията от върха на колоната се смесва с алкохол или вода или 6-аминокапро нитрил, използвани в стадий а), преди да бъде внесена в реактор А, или с2) фракцията от върха на колоната, при желание заедно с дънния остатък от стадий Ь), се внася в реактор В, при което фракцията от върха на колоната се смесва при желание с алкохол или вода или 6-аминокапронитрил, използвани в стадий а), преди да се внесе в реактор В, и капролактамът се извлича подобно на стадий Ь) чрез дестилация, или dl) дънният остатък от стадий Ь) се внася в реактор А от стадий а), или d2) при желание вода и в даден случай нискокипящ алкохол или висококипящ алкохол се прибавят към дънния остатък и последният се нагрява след това аналогично на стадий а) в следващ реактор С, за да се получи реакционна смес, от която капролактамът се извлича чрез дестилация, или d3) прибавя се вода към дънния остатък, който след това се нагрява в реактор D без добавяне на катализатор до получаване на реакционна смес и капролактамът се извлича от спомената реакционна смес чрез дестилация, или d4) дънният остатък, към който са добавени вода и основа, се нагрява в реактор Е до получаване на реакционна смес, от която капролактамът се извлича чрез дестилация.
2. 2. Метод съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че дестилацията в стадий d2), d3) и d4) се провежда аналогично на стадий Ь) за получаване на капролактам, нискокипяща фракция и дънен остатък, така че нискокипящата фракция да бъде рециклирана в стадий Ь).
3. 3. Метод съгласно претенция 1 или 2, характеризиращ се с това, че температурата в реактори А до D се поддържа от 100 до 320°С.
4. 4. Метод съгласно всяка претенция от 1 до 3, характеризиращ се с това, че налягането в реакторите А до D се поддържа от 0,1 до 50 МРа.
5. 5. Метод съгласно всяка претенция от 1 до 4, характеризиращ се с това, че се използва 0,01 до 35 mol вода на 1 mol 6-аминокапронитрил.
6. 6. Метод съгласно всяка претенция от

   1 до 5, характеризиращ се с това, че времето на престой в реакторите А до D е в границите от I до 300 min.
7. 7. Метод съгласно всяка претенция от

   1 до 6, характеризиращ се с това, че алкохо лът е избран от групата, състояща се от метанол, етанол, n-пропанол, изопропанол, пбутанол, изобутанол, sec-бутанол и тетраетиленгликол.