DE1186068B

DE1186068B - Process for the formulation of caprylic lactam

Info

Publication number: DE1186068B
Application number: DEB55066A
Authority: DE
Inventors: Dr Nikolaus Von Kutepow; Dr Guenther Rapp
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1959-10-06
Filing date: 1959-10-06
Publication date: 1965-01-28

Description

Verfahren zum Konfektionieren von Capryllactam Die Lactame der cx-Aminocarbonsäuren werden im allgemeinen in der Endstufe ihres Herstellungsverfahrens in Forin einer flüssigen Schmelze erhalten. Um Lactame in die handelsübliche Form eines festen, schüttfähigen Guts zu bringen, d. h., sie zu konfektionieren genügt es in der Regel, die Schmelze in Gefäßen erstarren zu lassen und das Produkt dann mechanisch auf die gewünschte Größe zu zerkleinern.Process for the formulation of capryllactam The lactams of the cx-aminocarboxylic acids are generally in the final stage of their manufacturing process in forin one get liquid melt. To convert lactams into the commercial form of a solid, to bring loose material, d. In other words, it is usually sufficient to assemble them to solidify the melt in vessels and then mechanically open the product to shred the desired size.

Man kann die Schmelze auch in Form eines Flüssigkeitsfilms oder einzelner Tropfen erstarren lassen, um Schuppen oder Plätzchen zu erzeugen und dazu Kühlwalzen, Kühlbänder, Sprüheinrichtungen oder ähnliche Apparate verwenden.The melt can also be in the form of a liquid film or individual Allow drops to solidify to create flakes or cookies and to do this with cooling rollers, Use cooling belts, spray devices or similar devices.

Solche Konfektionierverfahren sind an sich bei geschmolzenem Capryllactam (Schmelzpunkt 73,5° C) auch anwendbar. doch gelingt es wegen des außerordentlich langsamen Erstarrens dieses Lactams nicht, hierbei einen technisch befriedigenden Durchsatz zu erzielen. Das Capryllactam bildet leicht stark unterkühlte Schmelzen; die Kristallisationsdauer abgeschreckter Schmelzen ist stark temperaturabhängig und zeigt bei 30° C ein Minimum; größere Lactammassen kristallisieren nur langsam durch. Such packaging processes are per se with molten caprylic lactam (Melting point 73.5 ° C) can also be used. but because of that it succeeds extraordinarily The slow solidification of this lactam does not, in this case a technically satisfactory one To achieve throughput. The caprylic lactam easily forms strongly supercooled melts; the crystallization time of quenched melts is strongly temperature dependent and shows a minimum at 30 ° C; larger masses of lactam crystallize slowly by.

Kristallisationsverfahren für Lactame, z. B. e-Caprolactam und O-Capryllactam, aus gesättigten oder übersättigten Lösungen sind bekannt; doch sind diese zur Konfektionierung des Capryllactams nicht geeignet, da dieses Lactam dabei auch dann nur außerordentlich langsam kristallisiert, wenn seine Lösungen angeimpft werden. Bei Lactamen anderer co-Aminocarbonsäuren werden keine derartigen Erstarrungs-und Kristallisationsverzögerungen beobachtet. Crystallization processes for lactams, e.g. B. e-Caprolactam and O-Capryllactam, from saturated or supersaturated solutions are known; but these are for assembly of caprylic lactam is not suitable, since this lactam is only extraordinary slowly crystallizes when its solutions are inoculated. With lactams from others Co-aminocarboxylic acids do not experience any such retardation of solidification and crystallization observed.

Es wurde nun gefunden, daß man Capryllactam überraschend leicht konfektionieren kann, indem man feinverteiltes, geschmolzenes Capryllactam in Gegenwart eines flüssigen, indifferenten Mediums, in dem das Capryllactam nicht oder sehr wenig löslich ist, auf Temperaturen unterhalb 30° C abschreckt und den sich bildenden Kristallbrei in Kristallisat und Mutterlauge zerlegt. It has now been found that caprylic lactam is surprisingly easy to manufacture by adding finely divided, molten caprylic lactam in the presence of a liquid, indifferent medium in which the caprylic lactam is not or very little soluble, quenched to temperatures below 30 ° C and the crystal slurry that forms broken down into crystals and mother liquor.

Man kann dabei das geschmolzene Capryllactam unter gleichzeitigem Abschrecken und Rühren in dem flüssigen Medium fein verteilen. You can use the melted caprylic lactam at the same time Quench and stir finely in the liquid medium.

Man kann aber auch zunächst das geschmolzene Capryllactam bei erhöhter Temperatur in einem flüssigen Medium fein verteilen und dann erst die Mischung auf Temperaturen unterhalb 300 C abschrecken. But you can also start with the melted caprylic lactam at increased Finely distribute the temperature in a liquid medium and only then apply the mixture Quench temperatures below 300 C.

Die Mutterlauge kann man wiederholt zum Konfektionieren verwenden. Das abgetrennte, kristallisierte Capryllactam wird, soweit erwünscht, getrocknet. The mother liquor can be used repeatedly for compounding. The separated, crystallized caprylic lactam is, if desired, dried.

Das geschmolzene Capryllactam kann man zu dem vorgelegten flüssigen Medium unter Rühren zulaufen lassen. Man kann aber auch dem Konfektioniergefäß beide Komponenten gleichzeitig zuführen und diese miteinander mischen. Eine solche Arbeitsweise ist insbesondere für die kontinuierliche Durchführung des Verfahrens von Interesse. Das Mischungsverhältnis wird vorteilhaft so gewählt, daß der nach erfolgter Kristallisation entstandene Kristallbrei noch genügend leicht fließt. Tn der Regel verwendet man auf 1 Teil Capryllactam 2 bis 10 Raumteile, vorzugsweise 3 bis 6 Raumteile, flüssiges Medium. The melted caprylic lactam can be added to the submitted liquid Let the medium run in while stirring. But you can also use both Add components at the same time and mix them together. Such a way of working is of particular interest for the continuous implementation of the process. The mixing ratio is advantageously chosen so that that after crystallization has taken place resulting crystal pulp still flows easily enough. Tn is usually used to 1 part caprylic lactam 2 to 10 parts by volume, preferably 3 to 6 parts by volume, liquid Medium.

Stoffe, die unter Normalbedingungen gasförmig sind, aber durch Kühlen oder durch Anwendung von Druck beim Konfektionieren flüssig sind, werden ebenfalls verwendet. Es eignen sich z. B. Fluorkohlenwasserstoffe, wie Tetrafluordichloräthan und Monofluordichlormethan; aliphatische und cycloaliphatische Kohlenwasserstoffe, wie Butan, Pentan und Cyclohexan; mit Capryllactam gesättigte aromatische Kohlenwasserstoffe. wie Benzol und Toluol; mit Caprvllactam gesättigte Alkohole, wie Methanol und Äthanol, und mit Capryllactam gesättigtes Wasser. Substances that are gaseous under normal conditions, but by cooling or through the application of pressure during assembly are also used. There are z. B. fluorocarbons, such as tetrafluorodichloroethane and monofluorodichloromethane; aliphatic and cycloaliphatic hydrocarbons, such as butane, pentane and cyclohexane; aromatic hydrocarbons saturated with caprylic lactam. such as benzene and toluene; alcohols saturated with caprolactam, such as methanol and ethanol, and water saturated with caprylic lactam.

Die Mischung des geschmolzenen Capryllactams mit dem flüssigen Medium wird auf Temperaturen untelalb 30e C, vorteilhaft auf Temperaturen zwischen dem Schmelzpunkt des fliissigen Mediums und 200 C, abgeschreckt, damit das Lactam ausreichend rasch kristallisiert. Das Abschrecken kann durch Kühlung des Mischgefäßes mit Kühlwasser, Eis, Sole, Trockeneis oder anderen Kühlmitteln erfolgen. Besonders wirkungsvoll ist es, wenn man das geschmolzene Capryllactam mit einer Flüssigkeit bei deren Siedetemperatur abschreckt, sofern der Siedepunkt der Flüssigkeit bei Normaldruck oder vermindertem bzw. erhöhtem Druck unterhalb 300 C liegt. Die Abkühlungs - und Kristallisationswärme des geschmolzenen Capryllactams wird dabei durch Verdampfung des Lösungsmittels abgeführt. Die verdampfte Flüssigkeit läßt sich an Kühlern kondensieren und in den P:-ozß zurückführen. The mixture of the molten caprylic lactam with the liquid medium is to temperatures below 30e C, advantageously to temperatures between Melting point of the liquid medium and 200 C, quenched so that the lactam is sufficient crystallizes rapidly. The quenching can be done by cooling the mixing vessel with cooling water, Ice, brine, dry ice or other coolants. Particularly effective it is when you mix the molten caprylic lactam with a liquid at its boiling point deterrent, provided the boiling point of the liquid at normal pressure or reduced or increased pressure is below 300 C. The cooling off - and The heat of crystallization of the melted caprylic lactam is produced by evaporation of the solvent discharged. The evaporated liquid can be condensed on coolers and lead back to the P: -ozß.

Dd konfektionierte Capryllactam besitzt eine gleichmäßige Körnung mit Teilchengrößen zwischen etwa 0,1 und 3,0mm. Sein Gehalt an anhaftender oder eingeschlossener Mutterlauge ist gering. Durch Trocknen bei Temperaturen unterhalb des Schmelzpunktes läßt sich das Lactam frei von Lösungsmitteln gewinnen. Wird Wasser zum Konfektionieren verwendet. so kann ein Trocknen des Lactams unterbleiben, wenn dieses polymerisiert werden soll, da bei der Polymerisation üblicherweise Wasser als Katalysator dient. The ready-made caprylic lactam has a uniform grain size with particle sizes between about 0.1 and 3.0 mm. Its content of adherent or enclosed mother liquor is low. By drying at temperatures below of the melting point, the lactam can be obtained free of solvents. Becomes water used for assembly. so drying of the lactam can be omitted if this is to be polymerized, since the polymerization is usually water serves as a catalyst.

Es ist ein Vorteil des neuen Verfahrens, daß man das geschmolzene Capryllactam mit hoher Raum-Zeit-Ausbeute quantitativ in ein gleichmäßig gekömtes Produkt überführen kann, in dem keine Schmelze eingeschlossen ist und das sich sehr gut schütten läßt. It is an advantage of the new process that the molten Capryllactam with a high space-time yield quantitatively in a uniformly grained Can transfer product in which no melt is enclosed and which is very lets pour well.

In den folgenden Beispielen sind die angegebenen Teile Gewichtsteile, soweit nicht ausdrücklich Raumteile erwähnt werden. In the following examples, the specified parts are parts by weight, unless parts of the room are expressly mentioned.

Beispiel 1 Zu 5 Teilen 1,1,L,3-Tetrafluor- 1,1 ,22-Tetrafluor-1,2-dichloräthan vom Kp.76 3,55- C und der Dichte D240 1,473 läßt man bei dessen Siedetemperatur unter Rühren 1 Teil geschmolzenes, reines Capryllactam von einer Temperatur von 80 C rasch zufließen. Unter starkem Aufsieden des Tetrafluordichloräthans erstarrt das feinverteilte Capryllactam sehr rasch in Form feiner Kügelchen. Das dabei verdampfende Tetrafluordichloräthan wird an einem mit Sole gekühlten Rückflußkiihler kondensiert. Nach dem Abtrennen der Kristalle von der Mutterlauge erhält man 1 Teil Capryllactam gleichmäßiger Körnung (Teilchengröße zwischen 0,5 und 2,0 mm). Example 1 To 5 parts of 1,1, L, 3-tetrafluoro-1,1,22-tetrafluoro-1,2-dichloroethane with a boiling point of 76 3.55 C and a density of D240 1.473 it is left at its boiling point with stirring 1 part of molten, pure caprylic lactam at a temperature of 80 C flow rapidly. Solidified with strong boiling of the tetrafluorodichloroethane the finely divided caprylic lactam very quickly in the form of fine globules. The evaporating Tetrafluorodichloroethane is condensed on a reflux cooler cooled with brine. After the crystals have been separated off from the mother liquor, 1 part of capryllactam is obtained uniform grain size (particle size between 0.5 and 2.0 mm).

Beispiel 2 Zu 310 Teilen Cyclohexan läßt man unter Rühren und gleichzeitiger Kühlung auf 20 C rasch 120 Teile geschmolzenes, reines Capryllactam von einer Temperatur von 80 C fließen. Nach 2 Minuten beginnt das feinverteilte Capryllactam in Form feiner Kügelchen zu erstarren. Man rührt noch 3 Minuten nach, trennt dann den entstandenen Kristallbrei in Mutterlauge und Kristallisat und erhält nach dem Trocknen 118 Teile feinkörniges Capryllactam (Teilchengröße zwischen 0,2 und 1,0 mm). 2 Teile Capryllactam bleiben in der Cyclohexan-Mutterlauge gelöst. Wenn man die an Capryllactam gesättigte Mutterlauge erneut zum Konfektionieren verwendet, wird das Capryllactam in quantitativer Ausbeute erhalten. Example 2 The mixture is added to 310 parts of cyclohexane while stirring and at the same time Cooling to 20 C quickly 120 parts of melted, pure caprylic lactam at one temperature of 80 C. After 2 minutes, the finely divided caprylic lactam begins to take shape to solidify fine globules. The mixture is stirred for a further 3 minutes, then the resulting separation Crystal slurry in mother liquor and crystals and, after drying, receives 118 parts fine-grained caprylic lactam (particle size between 0.2 and 1.0 mm). 2 parts caprylic lactam remain dissolved in the cyclohexane mother liquor. If you have the saturated caprylic lactam When mother liquor is used again for packaging, the caprylic lactam is used more quantitatively Yield obtained.

Beispiel 3 Zu 40 Teilen Benzol, das bei 18° C mit Capryllactam gesättigt wurde, läßt man unter Rühren und Kühlen auf 18 C rasch 10 Teile geschmolzenes Capryllactam von einer Temperatur von 800 C zufließen. Example 3 To 40 parts of benzene which is saturated with caprylic lactam at 18 ° C 10 parts of molten caprylic lactam are quickly left with stirring and cooling to 18 ° C from a temperature of 800 C.

Nach 4 Minuten beginnt das feinverteilte Capryllactam zu kristallisieren. Man rührt 12 Minuten nach, trennt den entstandenen Kristallbrei in Mutterlauge und Kristallisat und erhält nach dem Trocknen 10 Teile feinkörniges Capryllactam (Teilchengröße zwischen 0,2 und 1,0 mm). Die Benzol-Mutterlauge läßt sich wiederholt zum Konfektionieren des Capryllaktams verwenden. Das beim Trocknen des konfektionierten Caprillactams verdampfte Benzol kann kondensiert und wieder der Mutterlauge zugefügt werden.After 4 minutes, the finely divided caprylic lactam begins to crystallize. The mixture is stirred for 12 minutes, and the resulting crystal slurry is separated into mother liquor and Crystals and after drying contains 10 parts of fine-grain caprylic lactam (particle size between 0.2 and 1.0 mm). The benzene mother liquor can be repeatedly used for compounding of the caprylic lactam. That while drying the packaged Caprillactam evaporated benzene can be condensed and added back to the mother liquor.

Beispiel 4 In ein Misdigefäß, das ein Fassungsvermögen von 100 Raumteilen Flüssigkeit besitzt, läßt man stündlich 400 Teile einer gesättigten, wäßrigen Capryllactamlösung von einer Temperatur von 18 bis 200 C und 100 Teile geschmolzenes, reines Capryllactam von einer Temperatur von 80- C unter Rühren kontinuierlich zufließen. Das Gemisch, das eine Temperatur von 28 bis 30 C hat, läßt man über einen Überlauf kontinuierlich abfließen und führt es einem Gefäß zu, das ein Fassungsvermögen von 500 Raumteilen besitzt und in dem die Mischung bewegt werden kann. Beim Eintritt in dieses Gefäß wird die Mischung scharf auf 18° C abgekühlt. Dabei scheiden sich feine Öltröpfchen ab. Nach einstündiger Verweilzeit in diesem Gefäß, das auf eine Temperatur von 18 C gekühlt wird, fließt der entstandene Kristallbrei zur Trennung in Mutterlauge und Kristallisat in eine Zentrifuge ab. Man erhält je Stunde 108 Teile feuchtes Capryllactam mit einer Teilchengröße zwischen 0,5 und 2,5 mm, das 6 ovo Wasser enthält und sich gut schütten läßt. Example 4 In a Misdi vessel with a capacity of 100 parts Has liquid, 400 parts per hour of a saturated, aqueous capryllactam solution are left from a temperature of 18 to 200 C and 100 parts of molten, pure caprylic lactam from a temperature of 80 ° C with stirring continuously. The mixture which has a temperature of 28 to 30 C, is allowed to run continuously over an overflow drain and feed it to a vessel with a capacity of 500 parts and in which the mixture can be moved. Upon entering this vessel the mixture is cooled sharply to 18 ° C. Fine droplets of oil separate away. After a one hour residence time in this vessel, which is brought to a temperature of 18 C is cooled, the resulting crystal slurry flows into mother liquor for separation and crystals in a centrifuge. 108 parts of moist are obtained per hour Capryllactam with a particle size between 0.5 and 2.5 mm, which contains 6 ovo water and can be poured well.

Claims

Claims: 1. Process for the formulation of caprylic lactam. characterized in that finely divided, molten caprylic lactam is present in the presence a liquid, indifferent medium. in which the caprylic lactam is not or very much is sparingly soluble, quenches to temperatures below 303 C and the forming Crystal pulp broken down into crystals and mother liquor.

2. The method according to claim 1, characterized in that the melted caprylic lactam in a liquid boiling below 30 ° C at its boiling point distributed.

3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that one a solvent saturated with caprylic lactam is used as the liquid medium.

Documents considered: German Auslegeschrift No. 1,022,591; Austrian Patent No. 187 104; published documents Belgian Patent No. 567 874; H o ub en-Weyl, Methods of Organic Chemistry, Vol. 1, Part 1 (1958), p. 378.