DE60036804T2

DE60036804T2 - Verfahren zur behandlung einer ammoniumsulfatlösung und eine wässrige lactamphase enthaltendes gemisch

Info

Publication number: DE60036804T2
Application number: DE60036804T
Authority: DE
Inventors: Johannes Albertus Lemmens; Anne Maria Lansu; Geert Ekkelenkamp; Johannes Elisabeth Debeij
Original assignee: DSM IP Assets BV
Current assignee: DSM IP Assets BV
Priority date: 1999-08-17
Filing date: 2000-08-15
Publication date: 2008-07-31
Anticipated expiration: 2020-08-16
Also published as: AU6600500A; CN1206161C; DE60036804D1; CO5160383A1; JP2003507294A; EP1206411B1; ATE375959T1; CN1378522A; WO2001012549A1; EP1206411A1; KR100732799B1; KR20020026578A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung eines Gemischs, insbesondere eines neutralisierten Gemischs aus der Reckmann-Umlagerung, enthaltend i) eine Ammoniumsulfatlösungsphase, die erste organische Verunreinigungen enthält; und ii) eine wässrige Lactamphase, die zweite organische Verunreinigungen enthält.
Lactam kann man herstellen, indem man ein zyklisches Ketoxim in Gegenwart von Schwefelsäure oder Oleum der Reckmann-Umlagerung unterzieht, wodurch man ein Gemisch aus der Reckmann-Umlagerung erhält. Das Gemisch aus der Reckmann-Umlagerung kann mit Ammoniak oder Ammoniumbase neutralisiert werden. Das neutralisierte Gemisch aus der Reckmann-Umlagerung enthält in der Regel eine Ammoniumsulfatlösungsphase und eine wässrige Lactamphase. Die Ammoniumsulfatkonzentration in der Ammoniumsulfatlösungsphase liegt allgemein zwischen 25 und 50 Gewichts-%. Die Lactamkonzentration in der wässrigen Lactamphase liegt allgemein zwischen 60 und 80 Gewichts-%. In der Regel sind in beiden Phasen organische Verunreinigungen vorhanden. In der Verarbeitung des neutralisierten Gemischs aus der Reckmann-Umlagerung werden die organischen Verunreinigungen oft in einem oder mehreren Abproduktströmen entsorgt, die oft auch Ammoniumsulfat enthalten (siehe zum Beispiel GB-A-1353448 ).
In CN-C-1023790 wird ein Verfahren zur Behandlung einer Ammoniumsulfatlösungsphase eines neutralisierten Gemischs aus der Heckmann-Umlagerung beschrieben. Aus der Ammoniumsulfatlösungsphase werden Ammoniumsulfatkristalle gewonnen, und organische Verunreinigungen, die aus der Ammoniumsulfatlösungsphase stammen, werden in einem Nassluftoxidationsverfahren oxidiert. Die Ammoniumsulfatkristalle werden unter Verwendung eines nach dem Verdampfungsprinzip arbeitenden Kristallisators aus der Ammoniumsulfatlösungsphase gewonnen. Mutterlauge, die organische Verunreinigungen enthält, wird aus dem Kristallisator abgezogen und in einem Nassluftoxidationsverfahren gereinigt. In dem Nassluftoxidationsverfahren wird die Mutterlauge in einer als Nassluftoxidationsreaktor bezeichneten Oxygenolysekolonne mit einem sauerstoffhaltigen Gas in Berührung gebracht, wobei gasförmige oxidierte Produkte und gereinigte Ammoniumsulfatlösung entstehen. Die gereinigte Ammoniumsulfatlösung, die eine verringerte Menge an organischen Verunreinigungen enthält, wird wieder in den Kristallisator zurückgeführt. In dem Verfahren von CN-C-1023790 wird keine Behandlung von Abprodukten beschrieben, die organische Verunreinigungen enthalten, die aus der wässrigen Lactamphase stammen.
JP-B-49032716 offenbart ein Verfahren zur Behandlung eines neutralisierten Gemischs aus der Beckmann-Umlagerung. Nach der Abtrennung der Lactamphase wird die Ammoniumsulfatlösung bei 150 bis 350°C unter erhöhtem Druck in Sauerstoff oder sauerstoffhaltigem Gas wärmebehandelt. JP-B-49032716 offenbart keine Behandlung für organische Verunreinigungen in der wässrigen Lactamphase.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Behandlung eines Gemischs, insbesondere eines neutralisierten Gemischs aus der Beckmann-Umlagerung, bereitzustellen, enthaltend i) eine Ammoniumsulfatlösungsphase, die erste organische Verunreinigungen enthält, und ii) eine wässrige Lactamphase, die zweite organische Verunreinigungen enthält, wobei in diesem Verfahren die Menge der Abprodukte, die organische Verunreinigungen enthalten, auf eine effiziente Weise verringert wird.
Gemäß der Erfindung beinhaltet das Verfahren, dass eine wässrige Flüssigkeit, die die ersten und zweiten organischen Verunreinigungen enthält, gebildet wird und dass die wässrige Flüssigkeit einem Nassluftoxidationsverfahren zur Reinigung der wässrigen Flüssigkeit unterworfen wird.
Flüssigkeit, die organische Verunreinigungen, die aus der Ammoniumsulfatlösungsphase und aus der wässrigen Lactamphase stammen, und Ammoniumsulfat enthält, kann gereinigt und in einen Kristallisator zurückgeführt werden. Gemäß der Erfindung kann eine bedeutende Verringerung der Menge an Abprodukten, die Ammoniumsulfat und organische Verunreinigungen enthalten, sowie eine erhöhte Gewinnung von Ammoniumsulfat in Kristallform realisiert werden. Es können Ammoniumsulfatkristalle mit guter Qualität erhalten werden.
Es gibt viele Möglichkeiten zur Gewinnung der wässrigen Flüssigkeit aus dem Gemisch, insbesondere aus dem neutralisierten Gemisch aus der Beckmann-Umlagerung.
In einer bevorzugten Ausführungsform (Ausführungsform A) enthält das Verfahren Schritte, in denen man:

Aa) das Gemisch mit einem organischen Lösemittel in Berührung bringt, wobei man eine lactamhaltige organische Flüssigkeit und eine Ammoniumsulfatlösung erhält.

Im Ergebnis von Schritt Aa) wird Lactam extrahiert, und man erhält eine Ammoniumsulfatlösung, die die ersten und zweiten organischen Verunreinigungen enthält. Die erhaltene Ammoniumsulfatlösung kann einem Nassluftoxidationsverfahren unterzogen werden. Die gereinigte Lösung kann dann in einen Kristallisator geführt werden, und aus dem Kristallisator abgezogene Mutterlauge kann in das Nassluftoxidationsverfahren zurückgeführt werden. Besonders bevorzugt enthält das Verfahren Schritte, in denen man:

Ab) die Ammoniumsulfatlösung über einen Kristallisator verarbeitet, wobei man Ammoniumsulfatkristalle und eine Mutterlauge erhält,
Ac) die Mutterlauge mit wässriger Verdünnungsflüssigkeit vereinigt, wobei man ein Oxidationsgemisch erhält,
Ad) das Oxidationsgemisch einem Nassluftoxidationsverfahren unterwirft, wodurch man eine gereinigte Ammoniumsulfatlösung erhält.

Das hat den Vorteil, dass die organischen Verunreinigungen konzentriert werden, bevor sie in den Oxidationsreaktor eingeführt werden, so dass ein kleinerer Oxidationsreaktor verwendet werden kann. Schritt Ac) bewirkt, dass ein Oxidationsgemisch entsteht, das eine geringere Ammoniumsulfatkonzentration als die Mutterlauge hat, was von Vorteil ist, da es das Auftreten von Kristallisation in der gereinigten Ammoniumsulfatlösung minimiert und bevorzugt verhindert, während oder nachdem sie den Oxidationsreaktor verlässt.
Ganz besonders bevorzugt enthält das Verfahren den Schritt, bei dem man:

Ae) die gereinigte Ammoniumsulfatlösung in den Kristallisator zurückführt.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform (B) enthält das Verfahren Schritte, in denen man:

Ba) die Ammoniumsulfatlösungsphase und die wässrige Lactamphase trennt, wobei man eine Ammoniumsulfatlösung und wässriges Lactam erhält,
Bb) das wässrige Lactam mit einem organischen Lösemittel in Berührung bringt, wobei man eine lactamhaltige organische Flüssigkeit und einen wässrigen Austragsstrom erhält,
Bc) die Ammoniumsulfatlösung mit dem wässrigen Austragsstrom vereinigt.

Im Ergebnis von Schritt Bb) wird Lactam extrahiert, und es entsteht ein wässriger Austragsstrom, der organische Verunreinigungen (zweite organische Verunreinigungen) enthält. Im Ergebnis von Schritt Bc) entsteht eine Vereinigung aus Ammoniumsulfatlösung und wässrigem Austragsstrom, die die ersten und zweiten organischen Verunreinigungen enthält. Schritt Bc) kann ausgeführt werden, indem man die Ammoniumsulfatlösung und den wässrigen Austragsstrom in denselben Kristallisator oder denselben Nassluftoxidationsreaktor leitet. Bevorzugt werden kleine Mengen Lactam, die möglicherweise in der Ammoniumsulfatlösung und/oder dem wässrigen Austragsstrom verblieben sind, unter Verwendung eines organischen Lösemittels aus der Ammoniumsulfatlösung und/oder dem wässrigen Austragsstrom extrahiert. Die Vereinigung aus Ammoniumsulfatlösung und wässrigem Austragsstrom kann einem Nassluftoxidationsverfahren unterzogen werden. Die gereinigte Lösung kann dann in einen Kristallisator geleitet werden, und aus dem Kristallisator abgezogene Mutterlauge kann in das Nassluftoxidationsverfahren zurückgeführt werden. Besonders bevorzugt enthält das Verfahren Schritte, in denen man:

Bd) die Ammoniumsulfatlösung und den wässrigen Austragsstrom nach Vereinigung über einen Kristallisator verarbeitet, wobei man Ammoniumsulfatkristalle und eine Mutterlauge erhält,
Be) die Mutterlauge mit wässriger Verdünnungsflüssigkeit vereinigt, wobei man ein Oxidationsgemisch erhält,
Bf) das Oxidationsgemisch einem Nassluftoxidationsverfahren unterwirft, wobei man eine gereinigte Ammoniumsulfatlösung erhält.

Das hat den Vorteil, dass die organischen Verunreinigungen konzentriert werden, bevor sie in den Oxidationsreaktor geleitet werden, so dass ein kleinerer Oxidationsreaktor verwendet werden kann. Schritt Be) bewirkt, dass ein Oxidationsgemisch entsteht, das eine geringere Ammoniumsulfatkonzentration als die Mutterlauge hat, was von Vorteil ist, da es das Auftreten von Kristallisation in der gereinigten Ammoniumsulfatlösung minimiert und bevorzugt verhindert, während oder nachdem sie den Oxidationsreaktor verlässt.
Ganz besonders bevorzugt enthält das Verfahren den Schritt, bei dem man:

Bg) die gereinigte Ammoniumsulfatlösung in den Kristallisator zurückführt.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform (C) enthält das Verfahren Schritte, in denen man:

Ca) die Ammoniumsulfatlösungsphase und die wässrige Lactamphase trennt, wobei man eine Ammoniumsulfatlösung und ein wässriges Lactam erhält,
Cb) das wässrige Lactam mit einem organischen Lösemittel in Berührung bringt, wobei man eine lactamhaltige organische Flüssigkeit und einen wässrigen Austragsstrom erhält,
Cc) die Ammoniumsulfatlösung über einen Kristallisator verarbeitet, wobei man Ammoniumsulfatkristalle und eine Mutterlauge erhält,
Cd) die Mutterlauge und den wässrigen Austragsstrom vereinigt, wobei man ein Oxidationsgemisch erhält,
Ce) das Oxidationsgemisch einem Nassluftoxidationsverfahren unterwirft, wobei man gereinigte Ammoniumsulfatlösung erhält.

Im Ergebnis von Schritt Cb) wird Lactam extrahiert, und es entsteht ein wässriger Austragsstrom, der organische Verunreinigungen (zweite organische Verunreinigungen) enthält. Im Ergebnis von Schritt Cd) entsteht ein Oxidationsgemisch, das die ersten und zweiten Verunreinigungen enthält. Ausführungsform (C) hat den Vorteil, dass die Strömungsrate der aus dem Kristallisator abgezogenen Mutterlauge kleiner gehalten werden kann, ohne die Konzentration organischer Verunreinigungen in dem Kristallisator zu erhöhen. Eine kleine Strömungsrate der aus dem Kristallisator abgezogenen Mutterlauge hat den Vorteil, dass ein kleiner Oxidationsreaktor verwendet werden kann. Das Vereinigen der Mutterlauge mit dem wässrigen Austragsstrom, der einen geringeren Ammoniumsulfatgehalt aufweist als die Mutterlauge, hat auch den Vorteil, dass die Ammoniumsulfatkonzentration des Oxidationsgemischs verringert wird, so dass keine oder zumindest weniger wässrige Verdünnungsflüssigkeit von externen Quellen benötigt wird. Das Verringern der Menge an wässriger Verdünnungsflüssigkeit, die nicht aus dem Austragsstrom stammt, hat auch den Vorteil, dass weniger Wasser in dem Kristallisator und/oder Oxidationsreaktor verdampft wird, was Energie spart. Das Vereinigen der Mutterlauge mit dem wässrigen Austragsstrom, der organische Verunreinigungen enthält, hat den Vorteil, dass der CSB-Gehalt des Oxidationsgemisches höher ist als in dem Fall, wo die Mutterlauge mit wässriger Verdünnungsflüssigkeit verdünnt wird, die keine organischen Verunreinigungen enthält. Bevorzugt wird der CSB-Gehalt des Oxidationsgemisches im Vergleich zu dem CSB-Gehalt der Mutterlauge erhöht. Ein erhöhter CSB-Gehalt des Oxidationsgemisches hat den Vorteil, dass weniger Energie zum Betreiben des Oxidationsreaktors benötigt wird. Wenn der CSB-Gehalt des Oxidationsgemisches ausreichend hoch ist, so ist es sogar möglich, dass der Oxidationsreaktor ohne die Zufuhr von Energie von externen Quellen betrieben werden kann oder dass ein Energieüberschuss erzeugt wird. Im Sinne des vorliegenden Textes beziehen sich die Werte für den CSB(chemischen Sauerstoffbedarf)-Gehalt, der ein Maß für die Konzentration organischer Verunreinigungen ist, auf Werte, die gemäß ASTM D 1252-95 (Dichromat-Verfahren) bestimmt werden.
Ganz besonders bevorzugt enthält das Verfahren den Schritt, bei dem man:

Cf) die gereinigte Ammoniumsulfatlösung in den Kristallisator zurückführt.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform (D) enthält das Verfahren Schritte, in denen man:

Da) die Ammoniumsulfatlösungsphase und die wässrige Lactamphase trennt, wobei man eine Ammoniumsulfatlösung und ein wässriges Lactam erhält,
Db) das wässrige Lactam mit einem organischen Lösemittel in Berührung bringt, wobei man eine lactamhaltige organische Flüssigkeit und einen wässrigen Austragsstrom erhält,
Dc) die Ammoniumsulfatlösung über einen Kristallisator verarbeitet, wobei man Ammoniumsulfatkristalle und eine Mutterlauge erhält,
Dd) die Mutterlauge mit dem Gemisch vereinigt,
De) den wässrigen Austragsstrom einem Nassluftoxidationsverfahren unterwirft, wobei man einen gereinigten Austragsstrom erhält.

Im Ergebnis von Schritt Dd) treten organische Verunreinigungen, die in der Mutterlauge vorhanden sind und die aus der Ammoniumsulfatlösungsphase stammen (erste organische Verunreinigungen), in die wässrige Lactamphase ein. Infolge dessen entstehen wässriges Lactam und ein wässriger Austragsstrom, die die ersten und zweiten Verunreinigungen enthalten. Ausführungsform (D) hat den Vorteil, dass ein kleiner Reaktor verwendet werden kann, da nur der Austragsstrom in dem Oxidationsreaktor behandelt zu werden braucht.
Besonders bevorzugt enthält das Verfahren den Schritt, bei dem man:

Df) den gereinigten Austragsstrom in den Kristallisator zurückführt.

Das Nassluftoxidationsverfahren wird bevorzugt ausgeführt, indem man die wässrige Flüssigkeit, die die ersten und zweiten Verunreinigungen enthält, auch als Oxidationsgemisch (Ausführungsformen A, B, C) oder wässriger Austragsstrom (Ausführungsform D) bezeichnet, mit einem sauerstoffhaltigen Gas bei erhöhter Temperatur und erhöhter Temperatur in einem Oxidationsreaktor in Berührung bringt. Die wässrige Flüssigkeit kann zwei oder mehr vereinigte Flüssigkeiten enthalten, wie zum Beispiel Mutterlauge und wässrige Verdünnungsflüssigkeit im Fall der Ausführungsformen A und B oder Mutterlauge und wässriger Austragsstrom im Fall der Ausführungsform C. Diese Flüssigkeiten können in den Oxidationsreaktor als separate Ströme eingeleitet werden, wobei sie in diesem Fall in dem Oxidationsreaktor vereinigt werden. Bevorzugt werden sie vereinigt, bevor sie in den Oxidationsreaktor eingeleitet werden. Der Fachmann weiß, wie ein Nassluftoxidationsverfahren ausgeführt werden kann (siehe zum Beispiel CN-C-1023790 ). In der Regel wird die wässrige Flüssigkeit mit Druck beaufschlagt, woraufhin sie mit druckbeaufschlagtem sauerstoffhaltigem Gas vereinigt wird. Die Menge des verwendeten sauerstoffhaltigen Gases richtet sich in der Regel nach dem CSB-Gehalt des Zustroms zum Oxidationsreaktor und kann durch den Fachmann festgestellt werden. In der Regel werden das vereinigte Oxidationsgemisch und das sauerstoffhaltige Gas anschließend in einem Wärmetauscher erwärmt, woraufhin sie in den Oxidationsreaktor eingeleitet werden. Der Oxidationsreaktor, bei dem es sich bevorzugt um eine Blasensäule handelt, wird in der Regel bei einem Druck zwischen 5 und 200 bar, bevorzugt zwischen 20 und 170 bar, betrieben. Der Oxidationsreaktor wird in der Regel bei einer Temperatur zwischen 125 und 320°C, bevorzugt zwischen 175 und 320°C, besonders bevorzugt zwischen 200 und 300°C, betrieben. Ein Erhöhen der Temperatur führt im Allgemeinen zu einer verstärkten Umwandlung organischer Verunreinigungen in gasförmige oxidierte Produkte. Im Allgemeinen wird ein höherer Druck verwendet, wenn der Oxidationsreaktor bei einer höheren Temperatur betrieben wird. Das sauerstoffhaltige Gas kann reiner molekularer Sauerstoff sein. Jedoch ist das sauerstoffhaltige Gas bevorzugt ein Gemisch aus Sauerstoff und Stickstoff, wie zum Beispiel Luft. Die Konzentration von molekularem Sauerstoff in dem sauerstoffhaltigen Gas beträgt in der Regel 5 bis 50 Volumen-%, bevorzugt 10 bis 40 Volumen-%. In dem Oxidationsreaktor werden organische Verunreinigungen oxidiert, wobei man gasförmige oxidierte Produkte, in der Regel CO₂, und eine gereinigte wässrige Flüssigkeit erhält, auch als gereinigte Ammoniumsulfatlösung oder gereinigter Austragsstrom bezeichnet. Die Oxidationsreaktion kann mit oder ohne Katalysator ausgeführt werden. Das Ausführen der Oxidation ohne Katalysator ist bevorzugt. Das führt zu einer höheren Qualität der Ammoniumsulfatkristalle, falls die gereinigte Ammoniumsulfatlösung in einen Kristallisator zurückgeführt wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der durchschnittliche CSB-Gehalt des Zustroms des Oxidationsreaktors mindestens 20 g/kg, besonders bevorzugt mindestens 45 g/kg. Als Zustrom des Oxidationsreaktors gelten alle Flüssigkeiten, die in den Oxidationsreaktor eingeleitet werden und die mit dem sauerstoffhaltigen Gas in Berührung gebracht werden sollen. Ein erhöhter CSB-Gehalt des Zustroms des Oxidationsreaktors hat den Vorteil, dass weniger Energie von externen Quellen benötigt wird, um den Oxidationsreaktor zu betreiben. Wenn der CSB-Gehalt des Zustroms des Oxidationsreaktors ausreichend hoch ist, so kann der Oxidationsreaktor sogar ohne die Verwendung von Energie von externen Quellen betrieben werden. Wenn der CSB-Gehalt des Zustroms des Oxidationsreaktors weiter erhöht wird, so wird ein Energieüberschuss erzeugt. Bevorzugt ist der CSB-Gehalt des Zustroms des Oxidationsreaktors geringer als 300 g/kg.
Im Ergebnis des Verdampfens von Wasser während des Oxidationsverfahrens oder während der Trennung der gereinigten Ammoniumsulfatlösung und der gasförmigen oxidierten Produkte kann es zu einer Kristallisation in der gereinigten wässrigen Flüssigkeit kommen, wenn die Ammoniumsulfatkonzentration in dem Zustrom des Oxidationsreaktors nicht ausreichend niedrig ist. Das Auftreten von Kristallisation in der gereinigten wässrigen Flüssigkeit kann zu Verschlussproblemen führen. Bevorzugt ist die Ammoniumsulfatkonzentration des Zustroms des Oxidationsreaktors ausreichend niedrig, damit eine Kristallisation in der gereinigten wässrigen Flüssigkeit verhindert wird. Bevorzugt beträgt die Ammoniumsulfatkonzentration in dem Zustrom des Oxidationsreaktors weniger als 40 Gewichts-%, bevorzugt weniger als 35 Gewichts-% und besonders bevorzugt weniger als 30 Gewichts-%. Das Verringern der Ammoniumsulfatkonzentration in dem Zustrom des Oxidationsreaktors hat den Vorteil, dass man mehr Wasser verdampfen lassen kann, ohne dass es zu einer Kristallisation in der gereinigten wässrigen Flüssigkeit kommt.
Die gasförmigen oxidierten Produkte und die gereinigte wässrige Flüssigkeit können auf jede bekannte Weise getrennt werden. Nach dem Abtrennen der gasförmigen oxidierten Produkte von der gereinigten wässrigen Flüssigkeit kann die gereinigte wässrige Flüssigkeit in einen Kristallisator zurückgeführt werden. Die gereinigte wässrige Flüssigkeit kann direkt in den Kristallisator zurückgeführt werden, aber die Rückführung kann auch auf indirektem Weg geschehen, zum Beispiel durch Vereinigen der gereinigten wässrigen Flüssigkeit mit dem Gemisch, insbesondere dem neutralisierten Gemisch aus der Reckmann-Umlagerung, oder durch Zuleiten der gereinigten wässrigen Flüssigkeit in einen Schritt, in dem eine Neutralisierung eines Gemischs aus der Beckmann-Umlagerung bewirkt wird. Die gereinigte wässrige Flüssigkeit und die gasförmigen oxidierten Produkte können vorteilhaft zum Erwärmen des Zustroms des Oxidationsreaktors oder sonstiger Schritte in dem Verfahren zur Produktion von Lactam verwendet werden, bevor sie getrennt werden. Bevorzugt geschieht die Trennung der gasförmigen oxidierten Produkte und der gereinigten wässrigen Flüssigkeit, bevor die gasförmigen oxidierten Produkte und/oder Dampf zum Erwärmen des Zustroms des Oxidationsreaktors oder sonstiger Schritte in dem Verfahren zur Produktion von Lactam.
Bevorzugt erhält man bei dem erfindungsgemäßen Verfahren Ammoniumsulfatkristalle aus dem Gemisch durch Kristallisation. Das kann auf jede dem Fachmann bekannte Weise geschehen. Man kann zum Beispiel eine Ammoniumsulfatlösung erhalten, indem man das Lactam mit einem organischen Lösemittel aus dem Gemisch extrahiert. Das organische Lösemittel ist bevorzugt Genzen oder Toluen. Das Extrahieren erfolgt bevorzugt bei einer Temperatur zwischen 20 und 60°C. Eine Ammoniumsulfatlösung kann auch erhalten werden, indem man die Ammoniumsulfatlösungsphase und die wässrige Lactamphase bevorzugt durch Phasentrennung trennt. Die auf diese Weise erhaltene Ammoniumsulfatlösung wird bevorzugt mit einem organischen Lösemittel, wie zum Beispiel Genzen oder Toluen, in Kontakt gebracht, um kleine Mengen Lactam zu gewinnen, die möglicherweise in der Ammoniumsulfatlösung verblieben sind.
Ammoniumsulfatkristalle und Mutterlauge können aus der Ammoniumsulfatlösung in einem Kristallisator erhalten werden. Beispiele geeigneter Kristallisatoren sind in "Perry's Chemical Engineers Handbook" von Don W. Green und James O. Maloney, 7. Ausgabe, McGraw Hill, 1997, Kapitel 18, Seiten 44–55, beschrieben. Kristallisatoren, die nach dem Verdampfungsprinzip, optional in Kombination mit Kühlung, arbeiten, sind für das erfindungsgemäße Verfahren besonders geeignet. In der Regel wird der Kristallisator bei einer Temperatur zwischen 20 und 180°C und einem Druck zwischen 20 mbar und 8 bar betrieben. Bevorzugt wird der Kristallisator bei einer Temperatur zwischen 40 und 130°C und einem Druck zwischen 50 mbar und 2 bar betrieben. Es versteht sich, dass es auch möglich ist, mehrere Kristallisatoren zu verwenden. In diesem Fall kann jeder dieser Kristallisatoren bei einem anderen Druck und/oder einer anderen Temperatur betrieben werden.
Die Ammoniumsulfatkonzentration in der Ammoniumsulfatlösung, die in den Kristallisator eingeleitet wird, liegt allgemein zwischen 25 und 50 Gewichts-%. Der CSB-Gehalt der Ammoniumsulfatlösung, die in den Kristallisator eingeleitet wird, liegt allgemein zwischen 0,1 und 20 g/kg, bevorzugt zwischen 0,2 und 15 g/kg, und besonders bevorzugt zwischen 0,5 und 10 g/kg.
Mutterlauge kann aus dem Kristallisator auf jede dem Fachmann bekannte Weise abgezogen werden. Zum Beispiel kann eine Schlämme, die Ammoniumsulfatkristalle und Mutterlauge enthält, aus dem Kristallisator abgezogen werden, und die Mutterlauge kann zum Beispiel durch Zentrifugieren aus der Schlämme abgetrennt werden. Bevorzugt wird Mutterlauge, die im Wesentlichen keine Ammoniumsulfatkristalle enthält, aus dem Kristallisator abgezogen werden. Die Ammoniumsulfatkonzentration der aus dem Kristallisator abgezogen Mutterlauge liegt gewöhnlich zwischen 35 und 60 Gewichts-%, bevorzugt zwischen 38 und 55 Gewichts-% und besonders bevorzugt zwischen 40 und 50 Gewichts-%. Die Konzentration organischer Verunreinigungen in der aus dem Kristallisator abgezogen Mutterlauge entspricht in der Regel einem CSB-Gehalt zwischen 8 und 120 g/kg, bevorzugt zwischen 12 und 80 g/kg und besonders bevorzugt zwischen 15 und 60 g/kg. Hält man die Konzentration organischer Verunreinigungen in der Mutterlauge in dem Kristallisator niedrig, so verbessert sich die Qualität der Ammoniumsulfatkristalle, d. h. sie haben weniger Farbe, sie enthalten weniger Verunreinigungen, und die Produktion großer Kristalle wird gefördert. Die Untergrenze für den CSB-Gehalt ist nicht ausschlaggebend und wird in erster Linie durch prozesswirtschaftliche Faktoren bestimmt. Die Strömungsrate der aus dem Kristallisator abgezogen Mutterlauge liegt gewöhnlich zwischen 0,5 und 30 Volumenteilen je Zeiteinheit, bevorzugt zwischen 1 und 20 Teilen je Zeiteinheit für eine Strömungsrate von 100 Volumenteilen je Zeiteinheit für die Ammoniumsulfatlösung, die in den Kristallisator eingeleitet wird. Wenn die Strömungsrate der aus dem Kristallisator abgezogen Mutterlauge abnimmt, so nimmt der CSB-Gehalt in der Mutterlauge im Allgemeinen zu, wenn alle anderen Bedingungen unverändert bleiben. Falls das Einleiten der Ammoniumsulfatlösung und/oder das Abziehen von Mutterlauge diskontinuierlich oder schubweise erfolgen, so versteht es sich, dass die oben erwähnten Strömungsraten die durchschnittlichen Mengen sind, die je Zeiteinheit eingeleitet oder abgezogen werden. Wenn mehrere Kristallisatoren verwendet werden, so ist es von Vorteil, Mutterlauge aus einem Kristallisator abzuziehen, die Mutterlauge in einen nachfolgenden Kristallisator einzuleiten, in dem der CSB-Gehalt weiter ansteigen kann, und die Mutterlauge mit einem erhöhten CSB-Gehalt abzuziehen. Das hat den Vorteil, dass Mutterlauge mit einem relativ hohen CSB-Gehalt in den Oxidationsreaktor eingeleitet werden kann, während vermieden wird, dass der CSB-Gehalt der Mutterlauge in allen Kristallisatoren auf diesem hohen Niveau ist.
Bevorzugt wird Lactam aus dem Gemisch gewonnen, wobei bevorzugt das Lactam mit einem organischen Lösemittel extrahiert wird, so dass eine lactamhaltige organische Flüssigkeit gebildet wird. Das kann man dadurch erreichen, dass man das Gemisch oder das neutralisierte Gemisch aus der Reckmann-Umlagerung mit einem organischen Lösemittel in Berührung bringt. Es ist auch möglich, ein wässriges Lactam zu erhalten, indem man die Ammoniumsulfatlösungsphase und die wässrige Lactamphase trennt. Das erhaltene wässrige Lactam kann mit einem organischen Lösemittel in Berührung gebracht werden, wobei man eine lactamhaltige organische Flüssigkeit und einen wässrigen Austragsstrom erhält. Das organische Lösemittel ist bevorzugt Genzen oder Toluen. Die Lactamkonzentration in der lactamhaltigen organischen Flüssigkeit beträgt bevorzugt weniger als 30 Gewichts-%. Die Extraktion erfolgt bevorzugt bei einer Temperatur zwischen 20 und 60°C.
Der wässrige Austragsstrom enthält in der Regel zwischen 0,1 und 10 Gewichts-% in Wasser aufgelöstes Ammoniumsulfat, bevorzugt zwischen 0,2 und 8 Gewichts-% in Wasser aufgelöstes Ammoniumsulfat und besonders bevorzugt zwischen 0,5 und 6 Gewichts-% in Wasser aufgelöstes Ammoniumsulfat. Der CSB-Gehalt des wässrigen Austragsstroms liegt gewöhnlich zwischen 5 und 150 g/kg, bevorzugt zwischen 15 und 100 g/kg und besonders bevorzugt zwischen 20 und 90 g/kg.
Lactam kann mit jedem dem Fachmann bekannten Verfahren aus der lactamhaltigen organischen Flüssigkeit gewonnen werden, zum Beispiel durch Destillation.
Das Verfahren gemäß der Erfindung eignet sich bevorzugt, wenn das Lactam 5 bis 12 Kohlenstoffatome in dem Ring enthält, und besonders bevorzugt, wenn das Lactam ε-Caprolactam ist.
Die Erfindung wird nun anhand der folgenden Beispiele veranschaulicht, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt ein Flussdiagramm einer Ausführungsform (A) des erfindungsgemäßen Verfahrens.
2 zeigt ein Flussdiagramm einer weiteren Ausführungsform (B) des erfindungsgemäßen Verfahrens.
3 zeigt ein Flussdiagramm einer weiteren Ausführungsform (C) des erfindungsgemäßen Verfahrens.
4 zeigt ein Flussdiagramm einer weiteren Ausführungsform (D) des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Alle in den Beispielen genannten CSB-Gehalte werden gemäß dem Dichromat-Verfahren nach ASTM D 1252-95 ermittelt.
Beispiel I
Dieses Beispiel veranschaulicht, wie das Verfahren gemäß Ausführungsform A ausgeführt werden kann. Das Beispiel wird unter Bezug auf 1 beschrieben. Die Zahlen im Text und in der Figur beziehen sich auf Ströme. Die Zusammensetzung und die Strömungsraten verschiedener Ströme sind in Tabelle 1 angegeben.
Ein neutralisiertes Gemisch 1 aus der Beckmann-Umlagerung und Genzen 4 werden in den Extraktionsapparat E0 eingeleitet, worin Caprolactam extrahiert wird. Caprolactamhaltige organische Flüssigkeit 5, die in Genzen aufgelöstes Caprolactam enthält, und eine Ammoniumsulfatlösung 2 werden aus dem Extraktionsapparat E0 abgezogen. Caprolactam wird mittels Destillation aus der caprolactamhaltigen organischen Flüssigkeit abgetrennt. Die Ammoniumsulfatlösung 2 wird in den Kristallisator C0 eingeleitet. Im Kristallisator C0 wird Wasser verdampft, und Wasserdampf 7 und Ammoniumsulfatkristalle 8 werden abgezogen. Mutterlauge 10 wird aus dem Kristallisator C0 abgezogen und mit Wasser 11 (wässriger Verdünnungsflüssigkeit) vermischt, wobei man ein Oxidationsgemisch erhält. Das Oxidationsgemisch 12 und Luft 13 werden vermischt, erwärmt, druckbeaufschlagt und in den Oxidationsreaktor W0 eingeleitet. Der Oxidationsreaktor W0 wird bei einem Druck von 65 bar und bei einer Temperatur von 25000 betrieben. Im Oxidationsreaktor W0 wird eine Oxidation organischer Verunreinigungen bewirkt, wobei man gasförmige oxidierte Produkte und gereinigte Ammoniumsulfatlösung erhält. Beim Trennen der gereinigten Ammoniumlösung und der gasförmigen oxidierten Produkte entsteht eine Gasphase, die Dampf und oxidierte Produkte enthält (nicht gezeigt). Die Gasphase wird dafür verwendet, den Zustrom des Oxidationsreaktors zu erwärmen (nicht gezeigt). Die gereinigte Ammoniumsulfatlösung 14 wird in den Kristallisator C0 zurückgeführt.
In diesem Beispiel werden alle Ströme, die Ammoniumsulfat und organische Verunreinigungen enthalten, in das Verfahren zurückgeführt. Der CSB-Gehalt der Mutterlauge in dem Kristallisator wird auf einem niedrigen Wert gehalten, so dass Ammoniumsulfatkristalle mit guter Qualität erhalten werden. Eine Kristallisation in der gereinigten Ammoniumsulfatlösung findet nicht statt.
Beispiel II
Dieses Beispiel veranschaulicht, wie das Verfahren gemäß Ausführungsform B ausgeführt werden kann. Das Beispiel wird unter Bezug auf 2 beschrieben. Die Zahlen im Text und in der Figur beziehen sich auf Ströme. Die Zusammensetzung und die Strömungsraten verschiedener Ströme sind in Tabelle 2 angegeben.
Ein neutralisiertes Gemisch 101 aus der Beckmann-Umlagerung wird in den Trennungsapparat S1 eingeleitet, worin die Ammoniumsulfatlösungsphase und die wässrige Roh-Caprolactamphase durch Phasentrennung getrennt werden. Die Ammoniumsulfatlösung 102 und das wässrige Roh-Caprolactam 103 werden aus dem Trennungsapparat S1 abgezogen. Wässriges Roh-Caprolactam 103 und Genzen 104 werden in den Extraktionsapparat E1 eingeleitet, worin Caprolactam extrahiert wird. Caprolactamhaltige organische Flüssigkeit 105, die in Genzen aufgelöstes Caprolactam enthält, und ein wässriger Austragsstrom 106 werden aus dem Extraktionsapparat E1 abgezogen. Der wässrige Austragsstrom 106 und Ammoniumsulfatlösung 102 werden vermischt und in den Kristallisator C1 eingeleitet. Im Kristallisator C1 wird Wasser verdampft, und Wasserdampf 107 und Ammoniumsulfatkristalle 108 werden abgezogen. Mutterlauge 110 wird aus dem Kristallisator C1 abgezogen und mit Wasser 111 (wässriger Verdünnungsflüssigkeit) vermischt, wobei man ein Oxidationsgemisch erhält. Das Oxidationsgemisch 112 und Luft 113 werden vermischt, erwärmt, druckbeaufschlagt und in den Oxidationsreaktor W1 eingeleitet. Der Oxidationsreaktor W1 wird bei einem Druck von 65 bar und bei einer Temperatur von 250°C betrieben. In dem Oxidationsreaktor W1 wird eine Oxidation organischer Verunreinigungen bewirkt, wobei man gasförmige oxidierte Produkte und gereinigte Ammoniumsulfatlösung erhält. Bei der Trennung der gereinigten Ammoniumlösung und der gasförmigen oxidierten Produkte entsteht eine Gasphase, die Dampf und oxidierte Produkte enthält (nicht gezeigt). Die Gasphase wird dafür verwendet, den Zustrom des Oxidationsreaktors zu erwärmen (nicht gezeigt). Die gereinigte Ammoniumsulfatlösung 114 wird in den Kristallisator C1 zurückgeführt.
In diesem Beispiel werden alle Ströme, die Ammoniumsulfat und organische Verunreinigungen enthalten, in das Verfahren zurückgeführt. Der CSB-Gehalt der Mutterlauge in dem Kristallisator wird auf einem niedrigen Wert gehalten, so dass Ammoniumsulfatkristalle mit guter Qualität erhalten werden. Eine Kristallisation in der gereinigten Ammoniumsulfatlösung findet nicht statt.
Beispiel III
Dieses Beispiel veranschaulicht, wie das Verfahren gemäß Ausführungsform C ausgeführt werden kann. Das Beispiel wird unter Bezug auf 3 beschrieben. Die Zahlen im Text und in der Figur beziehen sich auf Ströme.
Ein neutralisiertes Gemisch 201 aus der Beckmann-Umlagerung wird in den Trennungsapparat S2 eingeleitet, worin die Ammoniumsulfatlösungsphase und die wässrige Roh-Caprolactamphase durch Phasentrennung getrennt werden. Wässriges Roh-Caprolactam 203 und Genzen 204 werden in den Extraktionsapparat E2 eingeleitet, in dem das Caprolactam extrahiert wird. Caprolactamhaltige organische Flüssigkeit 205, die in Genzen aufgelöstes Caprolactam enthält, und ein wässriger Austragsstrom 206 werden aus dem Extraktionsapparat E2 abgezogen. Ammoniumsulfatlösung 202 wird in den Kristallisator C2 eingeleitet. Im Kristallisator C2 wird Wasser verdampft, und Wasserdampf 207 und Ammoniumsulfatkristalle 208 werden abgezogen. Mutterlauge 210 wird aus dem Kristallisator 207 abgezogen und mit dem wässrigen Austragsstrom 206 vermischt, wobei man ein Oxidationsgemisch erhält. Das Oxidationsgemisch 212 und Luft 213 werden vermischt, erwärmt, druckbeaufschlagt und in den Oxidationsreaktor W2 eingeleitet. Der Oxidationsreaktor W2 wird bei einem Druck von 65 bar und bei einer Temperatur von 250°C betrieben. Im Oxidationsreaktor W2 wird eine Oxidation organischer Verunreinigungen bewirkt, wobei man gasförmige oxidierte Produkte und gereinigte Ammoniumsulfatlösung erhält. Bei der Trennung der gereinigten Ammoniumsulfatlösung und der oxidierten Produkte entsteht eine Gasphase, die Dampf und oxidierte Produkte enthält (nicht gezeigt). Die Gasphase wird dafür verwendet, den Zustrom des Oxidationsreaktors zu erwärmen (nicht gezeigt). Die gereinigte Ammoniumsulfatlösung 204 wird in den Kristallisator C2 zurückgeführt.
In diesem Beispiel werden alle Ströme, die Ammoniumsulfat und organische Verunreinigungen enthalten, in das Verfahren zurückgeleitet. Der CSB-Gehalt der Mutterlauge in dem Kristallisator wird auf einem niedrigen Wert gehalten, so dass Ammoniumsulfatkristalle mit guter Qualität erhalten werden. Eine Kristallisation in der gereinigten Ammoniumsulfatlösung findet nicht statt. Dieses Beispiel zeigt des Weiteren, dass die Strömungsraten der Mutterlauge 210 und des Oxidationsgemischs 212 deutlich kleiner sind als in den Beispielen I und II, so dass ein kleinerer Oxidationsreaktor verwendet werden kann. Da die in den Oxidationsreaktor einzuleitende Mutterlauge mit dem wässrigen Austragsstrom vermischt wird, wird keine wässrige Verdünnungsflüssigkeit von externen Quellen benötigt, um die Ammoniumsulfatkonzentration des Zustroms des Oxidationsreaktors zu senken, und kein Wasser von externen Quellen braucht verdampft zu werden. Infolge des CSB-Gehalts des wässrigen Austragsstroms 206 ist der CSB-Gehalt des Oxidationsgemisches 212 deutlich höherer als in den Beispielen I und II, was einen energieeffizienten Betrieb des Nassluftoxidationsreaktors zur Folge hat.
Beispiel IV
Dieses Beispiel veranschaulicht, wie das Verfahren gemäß Ausführungsform D ausgeführt werden kann. Das Beispiel wird unter Bezug auf 4 beschrieben. Die Zahlen in dem Text und in der 4 beziehen sich auf Ströme. Die Zusammensetzung und die Strömungsraten verschiedener Ströme sind in Tabelle 4 angegeben.
Ein neutralisiertes Gemisch 301 aus der Beckmann-Umlagerung und Mutterlauge 310 werden vereinigt und in den Trennungsapparat S3 eingeleitet, worin die Ammoniumsulfatlösungsphase und die wässrige Roh-Caprolactamphase durch Phasentrennung getrennt werden. Ammoniumsulfatlösung 302 und wässriges Roh-Caprolactam 303 werden aus dem Trennungsapparat S3 abgezogen. Wässriges Roh-Caprolactam 303 und Genzen 304 werden in den Extraktionsapparat E3 eingeleitet, worin Caprolactam extrahiert wird. Caprolactamhaltige organische Flüssigkeit 305, die in Genzen aufgelöstes Caprolactam enthält, und ein wässriger Austragsstrom 306 werden aus dem Extraktionsapparat E3 abgezogen. Caprolactam wird aus der caprolactamhaltigen organischen Flüssigkeit mittels Destillation abgetrennt. Der wässrige Austragsstrom 306 und Luft 313 werden vermischt, erwärmt, druckbeaufschlagt und in den Oxidationsreaktor W3 eingeleitet. Der Oxidationsreaktor W3 wird bei einem Druck von 65 bar und bei einer Temperatur von 250°C betrieben. Im Oxidationsreaktor W3 wird eine Oxidation organischer Verunreinigungen bewirkt, wobei man gasförmige oxidierte Produkte und einen gereinigten Austragsstrom erhält. Bei der Trennung der gereinigten Ammoniumsulfatlösung und der gasförmigen oxidierten Produkte entsteht eine Gasphase, die Dampf und oxidierte Produkte enthält (nicht gezeigt). Die Gasphase wird dafür verwendet, den Zustrom des Oxidationsreaktors zu erwärmen (nicht gezeigt). Der gereinigte Austragsstrom 314 und Ammoniumsulfatlösung 302 werden in den Kristallisator C3 eingeleitet. Im Kristallisator C3 wird Wasser verdampft, und Wasserdampf 307 und Ammoniumsulfatkristalle 308 werden abgezogen. Mutterlauge 310 wird aus dem Kristallisator C3 abgezogen und in den Trennungsapparat S3 zurückgeführt.

In diesem Beispiel werden alle Ströme, die Ammoniumsulfat und organische Verunreinigungen enthalten, in das Verfahren zurückgeleitet. Der CSB-Gehalt der Mutterlauge in dem Kristallisator wird auf einem niedrigen Wert gehalten, so dass Ammoniumsulfatkristalle mit guter Qualität erhalten werden. Eine Kristallisation in dem gereinigten Austragsstrom findet nicht statt. Die Strömungsrate des wässrigen Austragsstroms ist klein, so dass ein kleiner Oxidationsreaktor verwendet werden kann. Es wird keine wässrige Verdünnungsflüssigkeit von externen Quellen benötigt, um die Ammoniumsulfatkonzentration des Zustroms des Oxidationsreaktors zu senken, und kein Wasser von externen Quellen braucht verdampft zu werden. Infolge des hohen CSB-Gehalts des wässrigen Austragsstroms wird der Oxidationsreaktor sehr effizient betrieben. Tabelle 1. Zusammensetzung der Ströme in Beispiel I

Strom Nr.	Wasser (Gewichts-%)	Ammoniumsulfat (Gewichts-%)	CSB (g/kg)	Caprolactam (Gewichts-%)	Strömungsrate (Gewichtsteile/Zeiteinheit
2	61	39	7		27
10	50	47,5	50		4,7
11	100				3,2
14	66	33,5	7		6,7
Oxidationsgemisch (12)	70	28	30		7,9

Tabelle 2. Zusammensetzung der Ströme in Beispiel II

Strom Nr.	Wasser (Gewichts-%)	Ammoniumsulfat (Gewichts-%)	CSB (g/kg)	Caprolactam (Gewichts-%)	Strömungsrate (Gewichtsteile/Zeiteinheit
103	30	1		69	7,5
102	58	42	3		27
106	92,5	4	70		2,2
110	50	47,5	50		6
111	100				4
114	66	33,5	7		8,5
Oxidationsgemisch (112)	70	28	30		10

Tabelle 3. Zusammensetzung der Ströme in Beispiel III

Strom Nr.	Wasser (Gewichts-%)	Ammoniumsulfat (Gewichts-%)	CSB (g/kg)	Caprolactam (Gewichts-%)	Strömungsrate (Gewichtsteile/Zeiteinheit
203	30	1		69	7,5
202	58	42	3		27
210	50	47,5	50		2,8
206	92,5	4	70		2,2
214	58	42	12		3,5
Oxidationsgemisch (212)	69	28	59		5,0

Tabelle 4. Zusammensetzung der Ströme in Beispiel IV

Strom Nr.	Wasser (Gewichts-%)	Ammoniumsulfat (Gewichts-%)	CSB (g/kg)	Caprolactam (Gewichts-%)	Strömungsrate (Gewichtsteile/Zeiteinheit
303	30	1		69	7,5
302	58	42	3		27
310	50	47,5	50		3,5
314	92	6,5	20		1,4
Wässriger Austragsstrom (306)	92	3	100		3,0

Claims

Verfahren zur Behandlung eines Gemischs, enthaltend: i) eine Ammoniumsulfatlösungsphase, die erste organische Verunreinigungen enthält; und ii) eine wäßrige Lactamphase, die zweite organische Verunreinigungen enthält; bei dem man: eine wäßrige Flüssigkeit, die die ersten und zweiten organischen Verunreinigungen enthält, bildet und die wäßrige Flüssigkeit einem Naßluftoxidationsverfahren zur Reinigung der wäßrigen Flüssigkeit unterwirft.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem es sich bei dem Gemisch um ein neutralisiertes Gemisch aus der Beckmann-Umlagerung handelt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem man ferner: durch Kristallisation aus dem Gemisch Ammoniumsulfatkristalle erhält.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem man ferner: das Lactam mit einem organischen Lösungsmittel extrahiert, wobei man eine lactamhaltige organische Flüssigkeit erhält.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die wäßrige Flüssigkeit Ammoniumsulfat enthält.
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem man ferner: die gereinigte wäßrige Flüssigkeit in einen Kristallisator zurückführt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem man: Aa) das Gemisch mit einem organischen Lösungsmittel in Berührung bringt, wobei man eine lactamhaltige organische Flüssigkeit und eine Ammoniumsulfatlösung erhält.
Verfahren nach Anspruch 7, bei dem man: Ab) die Ammoniumsulfatlösung über einen Kristallisator verarbeitet, wobei man Ammoniumsulfatkristalle und eine Mutterlauge erhält, Ac) die Mutterlauge mit wäßriger Verdünnungsflüssigkeit vereinigt, wobei man ein Oxidationsgemisch erhält, Ad) das Oxidationsgemisch einem Naßluftoxidationsverfahren unterwirft, wobei man eine gereinigte Ammoniumsulfatlösung erhält.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem man: Ba) die Ammoniumsulfatlösungsphase und die wäßrige Lactamphase trennt, wobei man eine Ammoniumsulfatlösung und wäßriges Lactam erhält, Bb) das wäßrige Lactam mit einem organischen Lösungsmittel in Berührung bringt, wobei man eine lactamhaltige organische Flüssigkeit und einen wäßrigen Austragsstrom erhält, Bc) die Ammoniumsulfatlösung mit dem wäßrigen Austragsstrom vereinigt.
Verfahren nach Anspruch 9, bei dem man: Bd) die Ammoniumsulfatlösung und den wäßrigen Austragsstrom nach Vereinigung über einen Kristallisator verarbeitet, wobei man Ammoniumsulfatkristalle und eine Mutterlauge erhält, Be) die Mutterlauge mit wäßriger Verdünnungs flüssigkeit vereinigt, wobei man ein Oxidationsgemisch erhält, Bf) das Oxidationsgemisch einem Naßluftoxidationsverfahren unterwirft, wobei man eine gereinigte Ammoniumsulfatlösung erhält.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem man: Ca) die Ammoniumsulfatlösungsphase und die wäßrige Lactamphase trennt, wobei man eine Ammoniumsulfatlösung und wäßriges Lactam erhält, Cb) das wäßrige Lactam mit einem organischen Lösungsmittel in Berührung bringt, wobei man eine lactamhaltige organische Flüssigkeit und einen wäßrigen Austragsstrom erhält, Cc) die Ammoniumsulfatlösung über einen Kristallisator verarbeitet, wobei man Ammoniumsulfatkristalle und eine Mutterlauge erhält, Cd) die Mutterlauge und den wäßrigen Austragsstrom vereinigt, wobei man ein Oxidationsgemisch erhält, Ce) das Oxidationsgemisch einem Naßluftoxidationsverfahren unterwirft, wobei man eine gereinigte Ammoniumsulfatlösung erhält.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem man: Da) die Ammoniumsulfatlösungsphase und die wäßrige Lactamphase trennt, wobei man eine Ammoniumsulfatlösung und wäßriges Lactam erhält, Db) das wäßrige Lactam mit einem organischen Lösungsmittel in Berührung bringt, wobei man eine lactamhaltige organische Flüssigkeit und einen wäßrigen Austragsstrom erhält, Dc) die Ammoniumsulfatlösung über einen Kristallisator verarbeitet, wobei man Ammoniumsulfatkristalle und eine Mutterlauge erhält, Dd) die Mutterlauge mit dem Gemisch vereinigt, Ce) den wäßrigen Austragsstrom einem Naßluftoxidationsverfahren unterwirft, wobei man einen gereinigten Austragsstrom erhält.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem es sich bei dem Lactam um Caprolactam handelt.
Verfahren zur Herstellung von Ammoniumsulfatkristallen aus einem Gemisch, insbesondere einem neutralisierten Gemisch aus der Beckmann-Umlagerung, enthaltend: i) eine Ammoniumsulfatlösungsphase, die erste organische Verunreinigungen enthält; und ii) eine wäßrige Lactamphase, die zweite organische Verunreinigungen enthält; bei dem man durch Kristallisation aus dem Gemisch Ammoniumsulfatkristalle erhält und das gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 durchgeführt wird.