Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Laurinlactam in flüssiger Phase Die Herstellung von Lactamen durch Oximierung cycloaliphatischer Ketone und anschliessende Beck- mannsche Umlagerung ist bekannt.
Die Beckmannsche Umlagerung, die mit Hilfe von konzentrierter Schwefelsäure oder Oleum vorgenom men wird, ist mit einer beträchtlichen Wärmetönung verbunden, die sich zusammensetzt aus der eigent lichen Umlagerungswärme des Oxims, so dass vor allem bei Einsatz des Oxims in fester Form leicht Überhitzungen auftreten, die durch Zersetzungsreaktio nen zu Ausbeute- und Qualitätsminderungen Anlass geben.
Man hat daher die Umlagerung in Gegenwart orga nischer Lösungsmittel vorgenommen, jedoch genügt eine solche Massnahme allein nicht, um örtliche über hitzungen zu vermeiden.
Bei der Herstellung der Lactame aus niedrig schmelzenden Oximen cycloaliphatischer Ketone, z. B. Cyclohexanon, können Oximierung und Umlagerung ohne weiteres in flüssiger Phase vorgenommen werden.
Bei den höher schmelzenden cycloaliphatischen Ketonen bzw. deren Oximen, insbesondere Cyclododeca- non bzw. -oxim, ist eine solche Arbeitsweise in flüssi ger Phase nicht möglich, da bei den Reaktionsbedin gungen das Oxim bzw. das Lactam als Festkörper an fallen, zu deren Abtrennung, Reinigung, Trockung, Förderung, Lagerung etc. aufwendige und störanfällige Einrichtungen erforderlich sind.
Bei der Oximierung beispielsweise des Cyclodode- canons (Fp. 60 C) mit wässriger Hydroxylaminlösung fällt mit fortschreitendem Umsatz das gebildete Oxim (Fp. 134 C) als feinkristalliner Niederschlag aus, für dessen Weiterverarbeitung die genannten aufwendigen Massnahmen erforderlich sind.
Die Vornahme der Oxi- mierung bei einer Temperatur oberhalb des Oxim- Schmelzpunktes verbietet sich nicht nur wegen des damit notwendigen Arbeitens in Druck-Apparaten, sondern auch wegen einer im Temperaturbereich von 140 C bereits beginnenden Entartung der Oximie- rungsreaktion und einer Zersetzung des Oxims selbst.
Man hat daher bereits vorgeschlagen, die Oximie- rung und die Beckmannsche Umlagerung oberhalb 70 C in flüssiger Phase in Gegenwart eines mit Was ser nicht mischbaren cycloaliphatisichen Lösungsmittels vorzunehmen. Diese Arbeitsweise hat jedoch den Nachteil, dass bei der Umlagerung des Oxims mit Hilfe konzentrierter Schwefelsäure oder Oleum in Gegenwart eines Lösungsmittels Nebenprodukte durch Zersetzung des Lösungsmittels entstehen, die schwierig zu entfer nen sind. Auch wenn das Lösungsmittel praktisch als beständig gegen Schwefelsäure oder Oleum angesehen wird, führt ein solches Verfahren zu unvermeidbaren Lösungsmittel-Verlusten und erfordert einen beträcht lichen Aufwand zur Beseitigung der Nebenprodukte.
Ausserdem ist zu bemerken, dass örtliche überhitzun- gen in der Umlagerungsstufe mit ihren nachteiligen Folgen für Ausbeute und Qualität dabei nicht vermie den werden können.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, obige Nachteile zu vermeiden und ein Verfahren anzugeben, nach dem man Laurinlactam durch Beckmennsche Umlagerung von Cyclododecanonoxim mit Schwefel säure oder Oleum in flüssiger Phase kontinuierlich her stellen kann.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch ge kennzeichnet, dass man: a) in einer Extraktionsstufe eine Lösung des Oxims in einem mit Schwefelsäure oder Oleum nicht mischba ren Lösungsmittel mit konzentrierter Schwefelsäure oder Oleum bei Temperaturen von 0 bis 60 C unter Kühlung mischt; b) die oximhaltige, flüssige lösungsmittelfreie Schwefelsäurephase von der oximfreien Lösungsmittel phase trennt; α) die Oxim-Schwefelsäure in eine Umlagerungs stufe überführt und das Oxim in das Lactam bei Tem peraturen zwischen 60 und 140 C umlagert; d) die Lactam-Schwefelsäure-Mischung in eine Hydrolysestufe unter gleichzeitiger Zugabe von Wasser und eines Lösungsmittels überführt;
e) die lactamhaltige Lösungsmittelphase von der lactamfreien Phase aus verdünnter Schwefelsäure trennt und schliesslich f) die lactamhaltige Lösungsmittelphase wäscht und durch Destillation aufarbeitet. Man kann dabei in der Hydrolysestufe und in der Extraktionsstufe das gleiche Lösungsmittel verwenden, wobei man entweder das in der Extraktionsstufe anfal lende Lösungsmittel der Hydrolysestufe wieder zufüh ren oder für die Extraktionsstufe und die Hydrolyse stufe jeweils einen getrennten Lösungsmittel-Kreislauf anwenden kann.
Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wendet man in der Extraktionsstufe und in der Hydrolysestufe jeweils verschiedene Lösungsmit tel an.
Da in dem zweiten Lösungsmittelkreislauf der Hydrolysestufe keine konzentrierte Schwefelsäure vor liegt, können somit auch weniger resistente Lösungs mittel verwendet werden. Zweckmässigerweise wird man daher höhersiedende Lösungsmittel anwenden, d. h. solche, die unter den nachfolgend angewandten Destillationsbedingungen, insbesondere unter den Be dingungen einer Vakuumdestillation oberhalb des Lac tamschmelzpunktes von 152 C sieden, da dadurch die fraktionierte Destillation der gewaschenen lactamhalti- gen Lösungsmittelphase vereinfacht wird, weil es nicht zum Auskristalliseren des Lactams in der Kolonne kommen kann.
Geeignete Lösungsmittel, die im Kreislauf der Hydrolysestufe eingesetzt werden können, sind vor zugsweise cycloaliphatische Kohlenwasserstoffe, wie p-Diisopropylcyclohexan, Cyclododecan oder insbeson dere Cyclododecanon, aber auch alipathische oder aro matische Kohlenwasserstoffe eines geeigneten Siedebe reichs.
Die Lösungsmittel werden selbstverständlich min destens in einer Menge eingesetzt, welche zur Auf rechterhaltung der flüssigen Phase ausreicht.
Um die Temperatur im Kolonnensumpf möglichst tief zu halten, da die Polymerisationsverluste mit der Sumpftemperatur sehr schnell ansteigen, erfolgt die Abtrennung des Lösungsmittels zweckmässig in gutem Vakuum. Dieses Vakuum bedingt eine Siedetemperatur des Lactam Lösungsmittel-Gemisches, die unterhalb des Schmelzpunktes des Lactams (152 C) liegt, so dass es durch Verdampfung des Lösungsmittels zur Abscheidung von festen Kristallen in der Kolonne kommen kann.
Um diesen Nachteil zu vermeiden, kann man die Destillation der gewaschenen, lactamhaltigen Lösungs mittelphase in Gegenwart einer Zusatzflüssigkeit vor nehmen, deren Siedepunkt unter Destillationsbedingun gen zwischen dem des Laurinlactams und dem des ab zutrennenden Lösungsmittels, vorteilhaft oberhalb des Lactam-Schmelzpunktes (152 C), liegt.
Die Aufgabe dieser Zusatzflüssigkeit ist es dabei: 1. durch ihren gegenüber dem Lactam erheblich tieferen Siedepunkt die Sumpftemperatur und damit den Polymerisatanfall zu erniedrigen bzw. bei gleicher Sumpftemperatur eine Destillation bei höherem Kolon nen-Innendruck zu ermöglichen; 2. durch ihren Zusatz das Auskristallisieren in der Kolonne zu vermeiden, dadurch ihren Zusatz bei höhe rem Druck destilliert werden kann und die Siedetempe ratur sowie die Löslichkeit des Lactams im Lösungs mittel ansteigen.
3. durch ihren Zusatz die Destillationsbedingungen so zu verändern, dass das Lösungsmittel am Kopf der Kolonne ohne Anwendung von Sole kondensiert wer den kann.
Als Zusatzflüssigkeiten, die auch als Zwischensie der bezeichnet werden, eignen sich höhersiedende Lösungsmittel oder deren Gemische, d. h. solche, die unter den Destillationsbedingungen oberhalb des Lac tam-Schmelzpunktes von 152 C sieden, beispielsweise Diiosopropylcyclohexan, Cyclododecan, Cyclododeca- non; insbesondere eignet sich Cyclododecanon, weil das Rohlactam von der Synthese her noch geringe Mengen dieses Stoffes enthalten kann, die dann ohne weiteres zusammen mit der Zusatzflüssigkeit wieder erhalten werden.
Das als Zwischensieder eingesetzte Lösungsmittel wird man vorteilhaft im: Kreislauf führen. Die Zusatz flüssigkeit kann der Destillationsanlage getrennt von der Lactam-haltigen Lösungsmittelphase, die aus der Hydro lysestufe kommt, beispielsweise mit mittleren Teil der Destillationskolonne zugeführt werden.
Sie kann aber wahlweise auch der Lactamlösung in oder nach der Hydrolysestufe an jeder geeignet er scheinenden Stelle zugeführt und so in homogener Mischung mit dem zu destillierenden Produkt in die Destillationsanlage eingebracht werden, d. h., die Zu gabe der Zusatzflüssigkeit ist unabhängig von der Her stellung des Lactams. Die Menge an Zusatzflüssigkeit ist variabel; sie beträgt im allgemeinen 5 bis 30 Ge wichtsteile, vorzugsweise 5 bis 15 Teile, auf 100 Teile Lactam.
Die Herstellung des als Ausgangsstoff verwendeten Cyclododecanonoxims kann in bekannter Weise durch Umsetzung des entsprechenden Ketons mit Hydroxyl- aminsalzlösungen vorgenommen werden.
Beispielsweise Durchführungsformen des erfin- dungsgemässen Verfahrens werden anhand der Zeich nungen näher erläutert. Dabei zeigen: Fig. 1 eine Vorrichtung zur Durchführung des Ver fahrens mit einem gemeinsamen Lösungsmittelkreislauf sowohl für die Hydrolysestufe wie für die Extraktions stufe; Fig. 2 eine Vorrichtung zur Durchführung des Ver fahrens mit getrennten Lösungsmittelkreisläufen für die Hydrolysestufe und für die Extraktionsstufe.
Das Oxim wird bei dem vorliegenden Verfahren in Form einer Lösung eingesetzt; diese kann durch Vor nahme der Oximierung des Ketons zum Oxim in An wesenheit des Lösungsmittels gewonnen werden, aber auch durch nachfolgende Extraktion des Oximierungs- gemisches mit dem Lösungsmittel oder etwa durch Auflösen des in geeigneter Weise isolierten: Oxims in dem Lösungsmittel.
Die Lösungsmittel müssen mindestens bei höherer Temperatur eine genügende Löslichkeit sowohl für das Oxim als auch für das Lactam aufweisen; sie müssen in der Extraktionsstufe bei den dort angewandten Tem peraturen gegen Schwefelsäure oder Oleum beständig sein; sie dürfen sich in der Extraktionsstufe bei den dort angewandten Temperaturen nacht mit Schwefel säure oder Oleum mischen.
Geeignete Lösungsmittel sind vorzugsweise cyclo- aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie z. B. insbesondere Hydrocumol; aber auch aliphatische Kohlenwasser stoffe eines geeigneten Siedebereiches können verwen det werden. Da die Reaktionstemperatur in der vorhergehenden Oximierungsstufe im allgemeinen 80 bis 120 C be trägt, wobei gegebenenfalls auch unter Druck gearbei tet wird, sind Lösungsmittel eines geeigneten Siedebe reiches solche, die unter den genannten Reaktionsbe dingungen flüssig sind. Aromatische Lösungsmittel sind zwar nicht ausgeschlossen, man wird sie jedoch wegen ihrer leichten Sulfierbarkeit vermeiden.
Die Oximlösung wird im allgemeinen so eingesetzt, wie sie anfällt, d. h., mit Temperaturen von 80 bis 110 C, vorzugsweise von 90 bis 100 C; selbstver ständlich können auch niedriger temperierte Lösungen verwendet werden.
In der ersten Stufe des Verfahrens, der Extrak tionsstufe, wird die Oximlösung mit konzentrierter Schwefelsäure oder Oleum kontinuierlich gemischt. Dabei werden folgende Bedingungen eingehalten: Die Extraktion wird bei Temperaturen von 0 bis 60 C, insbesondere von 20 bis 50 C, vorgenommen, so dass der spontane Eintritt der stark exothermen Umlagerungsreaktion ausgeschlossen wird.
Die Wärme, die durch Bindung des Oxims an die Schwefelsäure entsteht, sowie die gegebenenfalls durch die warme Oximlösung eingebrachte Wärme werden abgeführt.
Die Menge der eingesetzten Schwefelsäure ist min destens so gross, dass die in dem genannten Tempera turbereich entstehende oximhaltige Schwefelsäure noch eine verwertbare Viskosität aufweist, und maximal so gross, wie die anschliessende Umlagerungsstufe erfor dert. Im allgemeinen wird man die Schwefelsäure mit etwa 0,8 bis etwa 2 Gewichtsteilen, insbesondere 1 bis etwa 1,5 Gewichtsteilen, auf 1. Gewichtsteil Oxim ein setzen; dabei betragen die Viskositäten z. B.
EMI0003.0005
bei <SEP> einem <SEP> Gewichtsverhältnis <SEP> Oxim <SEP> : <SEP> Schwefelsäure
<tb> von <SEP> 1 <SEP> : <SEP> <B>0,8</B>
<tb> bei <SEP> 20 C: <SEP> 20 <SEP> 000 <SEP> cP, <SEP> bei <SEP> 40 C: <SEP> 2 <SEP> 700 <SEP> cP
<tb> bei <SEP> einem <SEP> Gewichtsverhältnis <SEP> von <SEP> 1 <SEP> : <SEP> 1,25
<tb> bei <SEP> 20 C: <SEP> 987 <SEP> cP, <SEP> bei <SEP> 40 C: <SEP> 330 <SEP> cP Die Extraktion wird in Apparaturen vorgenommen, welche für die kontinuierliche Durchmischung zweier flüssiger, gegenseitig unlöslicher Phasen unter gleich zeitiger Wärmeabfuhr geeignet sind. Beispielsweise kann ein solches System aus dem in Fig. 1 dargestell ten Behälter B1, dem Kühler WI und der Pumpe P1 bestehen.
Das Gemisch aus Lösungsmittel, Cyclododecanon- oxim und Schwefelsäure bzw. Oleum, wie es der Zusam mensetzung nach Einstellung des stationären Zustandes entsprechen würde, wird im Kreis geführt. Die beiden Komponenten der Extraktion, nämlich die Lösung des Oxims in dem Lösungsmittel und die Schwefelsäure bzw. das Oleum, werden zweckmässig an einer Stelle, welche die sofortige Durchmischung des Frischmaterials mit dem Kreisstrom gewährleistet, kontinuierlich in diesen eindosiert.
Zweckmässig wird man die beiden Komponenten in getrennten Leitungen zuführen. Die Extraktion geht bei guter Durchmischung der beiden Phasen ausserordentlich rasch vonstatten, und ist im allgemeinen nach wenigen Minuten quantitativ beendet. Die Regelung der Verweilzeit in dem System kann beispielsweise durch Standhaltung in dem Behäl ter BI erfolgen.
Der Extraktionsvorgang ist von einer erheblichen Wärmeentwicklung begleitet, die sich aus dem Zusam mentritt des Oxims mit der Schwefelsäure ergibt. Diese Wärmemenge muss durch Kühlung abgeführt werden, um eine Selbsterhitzung des Oxim-Schwefelsäure-Kom- plexes, die zum Einsetzen der Umlagerungsreaktion führen könnte, zu vermeiden. Darüber hinaus muss gegebenenfalls die Wärmemenge abgeführt werden, die durch die Oximlösung eingebracht wird.
Die in der Extraktionsstufe unter mildesten Bedin gungen abgeführte Wärmemenge erreicht über 60 % der bei dem gesamten Verfahren abzuführenden Wär memengen. Das, bedeutet, dass die für Ausbeute und Qualität des Lactams entscheidende Umlagerungsstufe von der Hauptmenge spontaner Reaktionswärme entla stet wird.
Das Extraktionsgemisch tritt aus dem Behälter B1 in kontinuierlichem Strom in das Trenngefäss T1. Hier erfolgt die Trennung in das reine, nunmehr oximfreie Lösungsmittel und in die flüssige Oxim-Schwefelsäure. Die flüssige Oxim-Schwefelsäure wird der Umlage rungsstufe zugeführt.
In einem System, das beispielsweise aus dem Be hälter B2, dem Kühler W2 und der Pumpe P2 beste hen kann, wird ein Gemisch aus dem Lactam und der Schwefelsäure bzw. dem Oleum, wie es der Zusam mensetzung nach Einstellung des stationären Umlage rungszustandes entspricht, bei der gewünschten Reak tionstemperatur im Kreis geführt. Während dem System laufend Lactam-Schwefelsäure zur Aufarbei tung in der Hydrolysestufe entnommen wird, wird es durch ständige Frischzufuhr von Oxim-Schwefelsäure aus dem Trenngefäss T1 ergänzt. Statt des einstufigen Reaktors kann natürlich auch eine zwei- oder mehrstu fige Kaskade verwendet werden, wodurch sich kürzere Reaktionszeiten erzielen lassen.
Die Verweilzeit der Mischung in dem System B2/W2 wird so bemessen, dass ein praktisch quantitativer Umsatz zum Lactam erfolgt. Sie ist abhängig von der Menge und Konzen tration der Schwefelsäure bzw. des Oleums sowie von der Temperatur.
Im allgemeinen werden bei Temperaturen zwischen 90 und 120 C Verweilzeiten von etwa 10 bis 60 Minuten angewendet.
Eine Zusammenstellung der Abhängigkeiten zwi schen Reaktionstemperatur, Säurekonzentration und Säuremenge sowie einer ein- bzw. zweistufigen Umla gerung auf den Umsatz von Oxim findet sich in der folgenden Tabelle: Das aus dem Gefäss B2 kontinuierlich abgezogene Umlagerungsprodukt Lactam-Schwefelsäure wird in der Hydrolysestufe in, verdünnte Schwefelsäure und eine Lösung von Lactam in einem Lösungsmittel zerlegt. Der Lactam-Gehalt der der Hydrolysestufe zugeführten Mischung beträgt im allgemeinen 30 bis 55, insbeson dere 40 bis 50 Gewichtsprozent.
In den Rührkessel B3 werden kontinuierlich aus dem Gefäss B2 Umlagerungsgemisch sowie Wasser und ein Lösungsmittel eingebracht. Es wird soviel Wasser zugegeben, dass ein sich von der organischen Phase abtrennbare verdünnte Schwefelsäure entsteht. Im all gemeinen wird deren Konzentration etwa 15 bis 45 Gewichtsprozent, insbesondere 20 bis 30 Gewichtspro zent betragen.
Wenn als Lösungsmittel zur Aufnahme des bei der Hydrolyse freiwerdenden Lactams jedes geeignete Mit tel anwendbar erscheint, so wird bei dem Verfahren der vorliegenden Anmeldung jedoch das in dem Trenn- gefäss T1 abgetrennte reine Lösungsmittel direkt in dem Gefäss B3 wieder eingesetzt, um es als Träger für das Lactam die weiteren Reinigungsstufen durchlaufen und nach der destillativen Abtrennung vom Lactam wieder in die Oximierungsstufe zurückkehren zu las sen.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform werden zwei Lösungsmittelkreisläufe verwendet, d. h. das Lösungsmittel aus dem Trenngefäss TI wird sodann in die Oximierungsstufe zurückgeführt.
Zwischen dem Gefäss B3 und der im, allgemeinen qualitativen Aufarbeitung der gereinigten Lactamlö sung wird ein getrennter Lösungsmittelkreislauf einge bracht. Eine solche Arbeitsweise besitzt den Vorzug, dass in den beiden Kreisläufen verschiedene Lösungs mittel-Konzentrationen, d.h. also Kreislaufmengen, oder gänzlich verschiedene Lösungsmittel eingesetzt werden können.
Ferner kann bei Störungen, z. B. ein Oxim-Ein- bruch aus dem System B1/W1 über Trenngefäss T1 nach dem Gefäss B3, vermieden werden. Ein Fliessschema dieser letztgenannten Arbeitsweise ist in der Fig. 2 dar gestellt. Das aus dem Gefäss B3 mit der Pumpe P3 in das Trenngefäss T2 gedrückte Gemisch wird hier in ver dünnte Schwefelsäure und Lactamlösung getrennt.
Die anfallende heisse verdünnte Schwefelsäure, die eine Konzentration von 15 bis 45, insbesondere 20 bis 30 Gewichtsprozent besitzt, enthält noch etwa 0,3 % gelö stes Lactam.
Dieses kann leicht gewonnen werden durch Abküh len der heissen Säure, wobei das Lactam auskristal lisiert oder aber indem man z. B. das Lösungsmittel vor Einbringen in die Hydrolysestufe B3 in einer ge eigneten Apparatur zur Wäsche der Abfallsäure heran zieht.
Die anfallende Lactamlösung wird in üblicher Weise gewaschen und durch fraktionierte Destillation, gegebenenfalls unter vermindertem Druck, aufgearbei tet.
Gleichzeitig kann nun die im Kreislauf zugeführte Zusatzflüssigkeit dem System in den genannten Men gen, d. h. in Mengen, die eine flüssige Phase gewährlei sten, hinzugefügt werden. Das Mehrstoffgemisch aus Lösungsmittel, Lactam und Zusatzflüssigkeit kann, gegebenenfalls unter vermindertem Druck (vorteilhaft bei 3 bis 15 Torr) fraktioniert oder in einer aus mehre ren Kolonnen bestehenden Anlage kontinuierlich de stilliert werden.
Das Verfahren hat neben dem Vorteil, dass die Hauptmenge der entstehenden Wärme in der Extrak tionsstufe abgeführt und dadurch eine ausserordent- liche thermische Entlastung der Umlagerungsstufe er zielt wird, den weiteren Vorteil eines stets flüssigen, homogenen Reaktionsgemisches, verbunden mit dem Vorzug, dass die eigentliche Umlagerung in Abwesen heit eines Lösungsmittels und somit ohne Rücksicht auf dessen Beständigkeit gegenüber den aggressiven Umlagerungsbedingungen durchgeführt wird.
Nach dem Verfahren werden Lactame in hohen Ausbeuten und ausserordentlicher Reinheit erhalten. <I>Beispiel</I> In ein als Extraktionsanlage (System B1/W1) die nendes 2 l-Rührgefäss werden über eine beheizte Mess vorlage in kontinuierlichem Strom stündlich 2,3 kg einer etwa 30 %igen Lösung von Cyclododecanonoxim in Hydrocumol mit etwa 90 C Zulauftemperatur ein gegeben. Gleichzeitig werden über eine weitere Mess- vorlage stündlich 0,87 kg einer 96 %igen Schwefel säure unter starkem Rühren zugegeben, wobei die Temperatur des Extraktionsgefässes durch Kühlung bei 40 C gehalten wird.
Durch einen zweckmässig angebrachten über lauf wird das Füllvolumen bei etwa 1,01 und die resul tierende Verweilzeit auf etwa 20 Minuten eingestellt.
Stündlich werden etwa 3,2 kg eines Gemisches aus Hydrocumol und Oxim-Schwefelsäure abgezogen und in der Trennflasche T1 bei 40 C und einer Verweilzeit von etwa 30 Minuten in die beiden Phasen getrennt.
Während das oximfreie Hydrocumol direkt in den unten beschriebenen Hydrolyseteil geht, fliessen stünd lich etwa 1,6 kg der praktisch lösungsmittelfreien Oxim-Schwefelsäure in ein weiteres, als Umlagerungs anlage (System B2/W2) dienendes 2 l-Rührgefäss, das ein ebenfalls durch überlaufrohr gehaltenes Füllvolu men von etwa 1,21 aufweist. Die Temperatur in dem Umlagerungsgefäss wird durch Kühlung bei 115 bis 1:17 C gehalten. Die Verweilzeit beträgt unter den genannten Zulaufbedingungen etwa 60 Minuten.
EMI0004.0038
Die Weiterverarbeitung kann beispielsweise nach zwei Varianten erfolgen: a) Aus dem Überlaufrohr des Umlagerungsgefässes werden stündlich etwa 1,6 kg des aus Lactam-Schwe felsäure bestehenden Gemisches abgezogen und in einem als Hydrolysestufe B3 dienenden 4 l-Rührgefäss mit stündlich etwa 2,5 kg Wasser sowie mit dem aus T1 abgenommenen Hydrocumol bei etwa 90 bis 100 C kräftig gerührt. Die Verweilzeit beträgt etwa 30 Minu ten.
Durch ein Überlaufrohr werden stündlich etwa 5,7 kg des sich ergebenden Hydrolysegemisches in eine Trennflasche T2 eingebracht. Hier erfolgt bei etwa 90 bis 100 C und einer Verweilzeit von etwa 30 Minuten die Trennung in etwa 2,3 kg einer ungefähr 30 %igen Lösung von Lactam in Hydrocumol sowie in etwa 3,3 kg einer ungefähr 25 %igen Schwefelsäure. Die heisse Abfallsäure enthält noch etwa 0,3 % gelöstes Lactam, entsprechend etwa 1 bis 2 % des umgesetzten Lactams. Dieses kann leicht gewonnen werden durch Abkühlen der heissen Säure, wobei das Lactam auskri stallisiert oder aber indem man z. B. das Hydrocumol vor dem Einfahren in die Hydrolysestufe B3 in einer geeigneten Apparatur zur Wäsche der Abfallsäure her anzieht.
b) Aus dem Überlaufrohr des Umlagerungsgefässes werden stündlich etwa 1,6 kg des aus Lactam-Schwe felsäure bestehenden Gemisches abgezogen und in einem als Hydrolysestufe B3 dienenden 4 l-Rührgefäss mit stündlich etwa 2,5 kg Wasser sowie mit 1,1 kg flüs sig aus der Destillationsstufe zurückgeführten Cyclodo- decanons bei etwa 95-100 C kräftig gerührt. Die Ver weilzeit beträgt etwa 30 Minuten.
Durch ein Überlaufrohr werden stündlich etwa 5,2 kg des sich ergebenden Hydrolysegemisches in eine Trennflasche T2 eingebracht. Hier erfolgt bei 95-100'C und einer Verweilzeit von etwa 30 Minuten die Trennung in etwa 1,8 kg einer ungefähr 40 %igen Lösung von Lactam in Cyclododecanon sowie in etwa 3,4 kg einer ungefähr 25 %igen Schwefelsäure. Die heisse Abfallsäure enthält noch etwa 0,3 % gelöstes Lactam sowie Spuren Cyclododecanons. Beides kann leicht gewonnen werden durch Abkühlen der heissen Säure oder indem man z.
B. das Lösungsmittel der Extraktionsstufe nach seinem dortigen Einsatz in einer geeigneten Apparatur zur Wäsche der Abfallsäure her anzieht. Das auf diese Weise in die Oximierung einge schleuste Cyclododecanon wird so nahezu verlustlos wieder der Lactamproduktion zugeführt. Die geringen Lactammengen gelangen, ohne die Oximierung und Umlagerung merklich zu belasten, über die Extraktion ebenfalls wieder in. die Endstufe.
Bei beiden Varianten a) und b) wird aus den Trennflaschen T2 Lactamlösung abgezogen und in bekannter Weise einem ein- oder mehrstufigen Wasch- prozess und anschliessend einer einfachen oder fraktio nierten Destillation unterworfen.
Entsprechend einer bevorzugten Ausgestaltung des vorliegenden Verfahrens werden in die zur Abtrennung des Lösungsmittels dienende erste Kolonne zusammen mit der Lactamlösung stündlich 0,10 kg Cyclododeca- non zweckmässig in Kolonnenmitte eingebracht. Das Hydrocumol wird über Kopf dieser Kolonne bei etwa 62 C und etwa 60 Torr abgezogen, das aus Lactam und Cyclododecanon bestehende Sumpfprodukt einer zweiten Kolonne zugeführt, in der das Cyclododecanon bei etwa 118 C und etwa 3 Torr über Kopf abgetrennt und als Zusatzflüssigkeit wieder der ersten Kolonne zugeführt wird. In einer dritten Kolonne kann sodann das als Sumpfprodukt der zweiten Kolonne anfallende Rohlactam rein destilliert werden.
Bei einem stündlichen Einsatz von 0,70 kg eines 98 %igen Cyclododecanonoxims werden stündlich 0,656 kg eines destillierten Reinlactams mit dem Schmelzpunkt 151 bis 152 C und einer APHA-Farb- zahl von 5 bis 10 erhalten.
Dies entspricht einer Ausbeute von 95,5 % der Theorie.