DE1670861A1 - Verfahren zur Reinigung von Lactamen - Google Patents

Description

FARBENFABRIKEN BAYER AG

LEVERKUSEN-Bnyerwerk 26. April 1967 Patent-Abteilung . Reu/Hf

Verfahren zur Reinigung von Lactamen

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Reinigung ▼on Lactamen durch Extraktion der in organischen Lösungs- | mitteln gelösten Lactame mit Wasser. Sie beispielsweise durch Umlagerung cyclischer Oxime gewonnenen Lactame werden zur Reinigung einer Extraktion mit organischen Lösungsmitteln mit anschließender Destillation unterworfen. Biese Reinigungsoperationen gentigen jedoch nicht, um ein reines polymer!sierbareβ Monomereβ zu erhalten, insbesondere für die Herstellung von textlien Rohstoffen. Es sind zahlreiche Verbesserungevorschläge für die Reinigung von Lactamen, insbesondere Caprolactam, bekannt. So hat man beispielsweise gemäß der Deutschen Patentschrift 739 953 vorgeschlagen, bei der Destillation geringe Mengen alkalisch oder sauer wirkendes Zusätze zu verwenden oder die Vakuum-Destillation in Gegenwart oxydierender oder reduzierender Substanzen durchzuführen. Ss 1st auch schon beschrieben worden, die Verunreinigungen nach der Umwandlung in leichter abtrennbare Verbindungen durch Behandlung alt Ionenaustauschern oder oberflächenaktiven Absorptionsmitteln abzutrennen. Tür die extraktive Reinigung ist

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auch ein Verfahren bekannt, bei den die Reinigung des Lactame durch Extraktion aus Lösungen in Bit Wasser nicht nischbaren organischen Lösungsmitteln ait Wasser und anschließender lachbehandlung der wäßrigen Lactanlösung Bit eines organischen Lösungsmittel (US-Patentschrift 2 758 991)

Alle diese bekannten Verfahren liefern einerseits keine gut gereinigten Lactane oder andererseits sind sie nit ziealich großen Lactanverlusten bzw. ait einen relativ uafangreichen apparativen Aufwand verbunden.

Es wurde nun ein Verfahren zur Reinigung von Caprolaotaa durch Extraktion aus Lösungen des Caprolactaas in, ait Wasser nicht Mischbaren organischen Lösungsaitteln ait Wasser, wenn aan dea Wasser eine geringe Menge eines alkalischen Stoffes zusetzt. Aus der wäßrigen Lösung des Caprolactaas wird das gereinigte Caprolactaa durch Abdestillieren des Wassers und anschließende Destillation gewonnen. Als organische Lösungsait-

tel werden aroaatische cycloaliphatische oder halogenierte Kohlenwasserstoffe, insbesondere Benzol, Toluol, Dekahydronaphthalin oder Chloroform verwendet. Als alkalische Stoffe finden vorzugsweise Alkalihydroxide Verwendung, und zwar in Mengen von 0,1 bis 1,6 0ew.-£, bezogen auf ihre wäßrige Lösung. Mit Hilfe dieses einfachen Reinigungsverfahrens wird ein hoohgeriinigtes Caprolaotaa erhalten, da die als Verunreinigungen vorliegenden Aaine, die sonst als Salze in der

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wäßrigen Lösung verbleiben, in Freiheit gesetet und von der organischen Schicht aufgenommen werden.

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Beispiel 1:

Ss wird ein Caprolactam mit einen Gehalt an flüchtigen Basen von 0,06 (angegeben in Milliäquivalenten an Base pro 20 g Caprolactaa) und einer Kaliumpermanganatzahl von 2 000 (dies ist die Angabe der Zeit in Sekunden, nach der die Farbe einer Lösung τοη 1 g Caprolactam in 100 ml Wasser nach Zusatz τοη 1 ml einer n/100 Kaliumpermanganatlösung so abgeschwächt ist, daß ihre Färbung derjenigen einer Yergleichslösung entspricht, die durch Lösen τοη 3 g CoCl₂ . 6 HgO und 2 g CuSO, . 5 H₂O in 1 1 Wasser erhalten wird) eingesetzt.

In eine 2 m hohe Labor-Scheibelkolonne mit 30 Böden werden τοη unten stündlich 3 000 Raumteile einer 25,5^igen Lösung des obengenannten Caprolactame in Benzol, τοη oben stündlich 1 350 Raumteile einer 0,2^igen Lösung τοη Natriumhydroxid in Wasser fortlaufend eingefahren. Wachdem sich ein Oleichgewicht in der Kolonne eingestellt hat, was wtwa 4 Stunden nach Beginn des Versuches eingetreten 1st, fallen am oberen Ablauf der Kolonne stündlich etwa 1 950 Raumteile Benzol, das neben den abgetrennten Verunreinigungen noch etwa 0,1 ^ Caprolactam enthält, an. Gleichzeitig laufen am unteren Ende der Kolonne stündlich 2 200 Raumteile einer 41jligen Lösung τοη Caprolactam in Wasser ab.

Eine Probe des aus dieser wäßrigen Lösung nach Abdestillieren des Wassere erhaltenen Caprolactams, das τοη der b·-

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sohriebenen Extraktion her noch 0,3 $ Natriumhydroxid enthält, wird einer einfachen Destillation unterworfen, wobei 10 56 Vorlauf sowie 10 $ Nachlauf abgetrennt werden. Das bei dieser Destillation im Hauptlauf erhaltene öaprolactam zeigt einen Gehalt an flüchtigen Basen von 0,01 sowie eine Kaliumpermanganatzahl von 7 200.

Wird der obenbeschriebene Versuch in der Weise durchgeführt, daß man anstelle der 0,2$igen wäßrigen Lösung von Natriumhydroxid Wasser verwendet, erhält man aus der anfallenden wäßrigen Caprolactamlösung nach Abdestillieren des Wassers und Destillation Caprolactam mit einem Gehalt von 0,07 an flüchtigen Basen und einer Kaliumpermanganatzahl von 1 300.

Gibt man nach Abdestillieren des Wassers von der bei diesem Versuch anfallenden wäßrigen Caprolactamlösung zu einem Anteil des als Rückstand verbleibenden Caprolactarne 0,3 % Natriumhydroxid, in Form einer wäßrigen Lösung, so zeigt das unter Abtrennung von 10 1» Vorlauf und 10 i» Nachlauf destillierte Caprolactam einen Gehalt an flüchtigen Basen von 0,04 und eine Kaliumpermanganatzahl von 2 500.

Beispiel 2:

Es wird ein Caprolactam mit einem Gehalt an flüchtigen Basen von 0,04 und einer Kaliumpermanganatzahl von 2 100 eingesetzt. In eine 2 m lange mit Raschigringen gefüllte La-

..,..,...-■::-■-· 10981 1/2172 Le A 10 724 - 5 - BADORiQiNAL

bor-Kolonne werden von unten stündlich 6 000 Raumteile einer 25%igen Lösung dieses Caprolactarne in Benzol, von oben stündlich 2 170 Raumteile einer 0,2^igen Lösung von Natriumhydroxid in Wasser eingefahren. Nachdem sich in der Kolonne ein Gleichgewicht eingestellt hat, läuft am oberen Ende der Kolonne Benzol, das die abgetrennten Verunreinigungen, sowie 5 bis 8 Gramm pro Liter Caprolactam enthält, ab. Gleichseitig wird unten aus der Kolonne eine wäßrige Caprolactamltisung (Gehalt: 390 bis 400 g/l) abgenommen. Von einer Durchschnittsprobe dieser wäßrigen Caprolactamlösung wird das Wasser abdestilliert, das als Rückstand verbleibende Lactam zu einer einfachen Destillation unter Abtrennung von 10 i> Vorlauf und 10 i» Nachlauf eingesetzt. Das daraus im Hauptlauf erhaltene Caprolactam zeigt einen Gehalt an flüchtigen Basen von 0,02 und eine Kaliumpermanganatzahl von 6 900.

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Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Reinigung von Caprolactam durch Extraktion aus Lösungen des Caprolactams in, mit Wasser nicht mischbaren, organischen Lösungsmitteln mit Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Wasser eine geringe Menge eines alkalischen Stoffes zusetzt und das Caprolactam aus der wäßrigen Lösung durch Abdestillieren des Wassers gewinnt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Extraktion eine 0,1 bis 1Gew.-#ige wäßrige Alkalihydroxidlösung einsetzt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als organisches Lösungsmittel Benzol verwendet.

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