EP0828707A1 - Process for producing cyclohexanonoxim and caprolactam - Google Patents

Process for producing cyclohexanonoxim and caprolactam

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Publication number
EP0828707A1
EP0828707A1 EP96917419A EP96917419A EP0828707A1 EP 0828707 A1 EP0828707 A1 EP 0828707A1 EP 96917419 A EP96917419 A EP 96917419A EP 96917419 A EP96917419 A EP 96917419A EP 0828707 A1 EP0828707 A1 EP 0828707A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
formic acid
mixture
cyclohexanone oxime
formate
hydroxylammonium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP96917419A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Franz-Josef Weiss
Hugo Fuchs
Eberhard Fuchs
Tom Witzel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF SE
Original Assignee
BASF SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BASF SE filed Critical BASF SE
Publication of EP0828707A1 publication Critical patent/EP0828707A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D201/00Preparation, separation, purification or stabilisation of unsubstituted lactams
    • C07D201/02Preparation of lactams
    • C07D201/04Preparation of lactams from or via oximes by Beckmann rearrangement
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/40Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
    • B01J23/42Platinum
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B21/00Nitrogen; Compounds thereof
    • C01B21/082Compounds containing nitrogen and non-metals and optionally metals
    • C01B21/14Hydroxylamine; Salts thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C249/00Preparation of compounds containing nitrogen atoms doubly-bound to a carbon skeleton
    • C07C249/04Preparation of compounds containing nitrogen atoms doubly-bound to a carbon skeleton of oximes
    • C07C249/08Preparation of compounds containing nitrogen atoms doubly-bound to a carbon skeleton of oximes by reaction of hydroxylamines with carbonyl compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C251/00Compounds containing nitrogen atoms doubly-bound to a carbon skeleton
    • C07C251/32Oximes
    • C07C251/34Oximes with oxygen atoms of oxyimino groups bound to hydrogen atoms or to carbon atoms of unsubstituted hydrocarbon radicals
    • C07C251/44Oximes with oxygen atoms of oxyimino groups bound to hydrogen atoms or to carbon atoms of unsubstituted hydrocarbon radicals with the carbon atom of at least one of the oxyimino groups being part of a ring other than a six-membered aromatic ring
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/41Preparation of salts of carboxylic acids
    • C07C51/412Preparation of salts of carboxylic acids by conversion of the acids, their salts, esters or anhydrides with the same carboxylic acid part
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2601/00Systems containing only non-condensed rings
    • C07C2601/12Systems containing only non-condensed rings with a six-membered ring
    • C07C2601/14The ring being saturated
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Definitions

  • the present invention relates to a process for the preparation of cyclohexanone oxime by reacting cyclohexanone with a hydroxylammonium salt.
  • the invention further relates to a process for the production of caprolactam.
  • DE-C 14 93 198 describes, according to claim, the preparation of cyclohexanone oxime by reacting cyclohexanone with an aqueous solution of a hydroxylamine salt of an inorganic or organic acid, wherein a residual solution containing aqueous acid obtained after the removal of the oxy is obtained Performs salt / acid separation, uses the separated amount of acid to prepare the hydroxylamine salt starting solution.
  • a disadvantage of this process is the great expenditure on equipment and the use of sulfuric acid and ammonia in the workup of the acid / salt mixture when a carboxylic acid, in particular acetic acid, is used, so that ammonium sulfate or a phosphate - in smaller amounts than previously - but still has to be disposed of.
  • EP-A 620 042 describes the preparation of hydroxylammonium salts by reduction of nitrogen monoxide with hydrogen in the presence of a hydrogenation catalyst in strong mineral acids or aliphatic Ci-Cs monocarboxylic acids such as formic and acetic acid, the hydrogenation catalyst being obtainable by treatment a platinum metal salt with finely divided sulfur and subsequent reduction of the platinum metal salt to metallic platinum metal.
  • a hydrogenation catalyst in strong mineral acids or aliphatic Ci-Cs monocarboxylic acids such as formic and acetic acid
  • cyclohexanone oxime is prepared by reacting cyclohexanone with hydroxylammonium formate in aqueous formic acid.
  • the molar ratio of hydroxylammonium formate to cyclohexanone is usually chosen in the range from 1.3: 1 to 1: 1, preferably from 1.2: 1 to 1: 1.
  • the hydroxylammonium formate is converted into aqueous formic acid, the concentration increasing
  • Hydroxylammonium formate is generally selected in the range from 10 to 16, preferably from 12 to 14,% by weight.
  • concentration on hydroxylammonium formate is generally selected in the range from 10 to 16, preferably from 12 to 14,% by weight.
  • Formic acid in the aqueous formic acid solution is in the aqueous formic acid solution
  • the temperature is generally chosen in the range from 70 to 90, preferably from 75 to 80 ° C.
  • the pressure is generally selected in the range from 90 to 120, preferably from 100 to 120, particularly preferably from 105 to 110 kPa.
  • the pH is usually selected in the range from 0.5 to 2.5, preferably from 1.2 to 1.8.
  • the pH value is generally set by the buffering action of the ammonium formate / formic acid system itself, if one uses, preferably, hydroxylammonium formate solutions which come directly from the hydroxylammonium formate synthesis without further work-up.
  • the reaction can be carried out batchwise or continuously, in one or more stages, preferably in two stages, particularly preferably continuously and in two stages.
  • the residence time is usually 1.5 to 3 hours per stage.
  • the yields are generally in the range from 94 to 98, based on the cyclohexanone used.
  • hydroxylammonium formate is used, which is obtained by reducing nitrogen monoxide with hydrogen in the presence of a hydrogenation catalyst in aqueous formic acid.
  • the preparation of hydroxylammonium formate is usually carried out by suspending the hydrogenation catalyst in aqueous formic acid and introducing a mixture of nitrogen monoxide and hydrogen into the suspension.
  • the formic acid content is generally chosen in the range from 20 50 to 500, preferably from 100 to 250 g of formic acid per liter of formic acid / water mixture. According to previous observations, hydrogenation at concentrations of more than 60% by weight of formic acid is no longer possible.
  • the hydrogenation of nitrogen monoxide is generally carried out at a temperature in the range from 30 to 80, preferably from 35 to 60 ° C. Furthermore, the pressure during the hydrogenation is usually chosen in the range from 100 to 3000, preferably from 150 to 2000 kPa.
  • the ratio of formic acid to catalyst is usually chosen in the range from 10 to 100, preferably from 30 to 80, g of platinum-graphite catalyst per liter of the aqueous formic acid.
  • catalyst is treated
  • the usual hydrogenation catalysts known for the preparation of hydroxylammonium salts can be used as the catalyst.
  • a hydrogenation catalyst is particularly preferred, produced by the process described in DE-A 4,311,420. According to this process, platinum is treated with finely divided sulfur and then the platinum thus treated is reduced to metallic platinum.
  • Suitable platinum salts are, in particular, the water-soluble salts such as the halides, nitrates and sulfates. Examples include:
  • Platinum (IV) compounds such as hexachloroplatinic acid and its alkali metal and ammonium salts, tetrachloroplatinate or tetrachlorodihydroxyplatinic acid; and
  • Platinum (II) compounds such as tetrachloroplatinic acid and its alkali metal salts or plati (II) chloride;
  • mixtures of essentially salts with other metal salts for example arsenic, antimony, selenium or tellurium salts, can also be used.
  • finely divided sulfur for example the commercially available "sulfur bloom" is used as the sulfur used for partial poisoning. It is preferred to use sulfur with a particle size of less than 500 ⁇ m, preferably less than 50 ⁇ m, particularly preferably one
  • Suitable sulfur is commercially available, for example, as "Kumulus WG®” network sulfur (BASF) or using methods known per se, in particular sieves, from, for example, sulfur bloom or finely ground sulfur.
  • the platinum salt is treated with the finely divided sulfur in aqueous solution by bringing the aqueous platinum salt solution into contact with the finely divided sulfur.
  • the sulfur can also be used as a colloidal sulfur solution.
  • the sulfur is preferably added in the form of an aqueous suspension.
  • Suitable surfactants which are also referred to as dispersants, can be found, for example, in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 4th edition, volume 23, Verlag Chemie, Weinheim, 1983, pp. 31-39. Examples include:
  • Polyacrylates polyvinyl sulfonates, polyvinyl pyrrolidone, TAMOL ® (BASF), Schaeffer salt and lignin sulfonates.
  • the surfactant used is lignin sulfonates (known, for example, from Ulimann, Encyclopedia of Industrial Chemistry, 4th edition, vol. 16, pp. 253 ff., Verlag Chemie, 1978), preferably alkali metal lignosulfonates such as sodium and potassium lignin sulfonate , since they can be easily removed with the washing water when washing the finished catalyst and because of their easy degradability they do not represent an environmental burden.
  • lignin sulfonates known, for example, from Ulimann, Encyclopedia of Industrial Chemistry, 4th edition, vol. 16, pp. 253 ff., Verlag Chemie, 1978
  • alkali metal lignosulfonates such as sodium and potassium lignin sulfonate
  • the surfactants are generally added to the reaction mixture before the sulfur is added to the platinum salt or advantageously to the aqueous sulfur suspension.
  • the weight ratio of surfactant to sulfur is generally chosen in the range from 0.1 to 50, preferably from 1 to 15,% by weight.
  • the temperature during the treatment of the platinum salt with the finely divided sulfur is usually chosen in the range from 20 to 95 ° C., preferably from 40 to 95 ° C., particularly preferably from 50 to 85 ° C.
  • the pH during the treatment of the platinum salt with the finely divided sulfur is generally chosen in the range from 1.5 to 11.5, preferably from 2.5 to 8.5, particularly preferably 4.5 to 8.5 , very particularly preferably from 7.0 to 7.5.
  • the duration of treatment of the platinum salt with the finely divided sulfur i.e. the period from the addition of the finely divided sulfur to the addition of the reducing agent is generally chosen in the range from 0.5 to 60 min, preferably from 2 to 15 min.
  • the molar ratio of platinum to sulfur is generally selected in the range from 90 to 10, preferably from 75 to 35, mol%.
  • the platinum salt is reduced to metallic platinum by expediently adding a reducing agent to the reaction mixture obtained after treating the platinum salt with finely divided sulfur.
  • Suitable reducing agents are usually all known reducing agents for platinum salts to platinum, e.g. Hydrazine, formaldehyde, formic acid or an alkali metal or alkaline earth metal formate such as. Sodium, potassium and calcium formate, particularly preferably formic acid.
  • the molar ratio of platinum to reducing agent is generally chosen in the range from 0.5 to 100, preferably from 5 to 85 mol%.
  • the temperature during the reduction is usually chosen in the range from 20 to 95 ° C., preferably from 40 to 95 ° C., particularly preferably from 50 to 85 ° C.
  • the pH during the reduction essentially depends on the amount and type of reducing agent.
  • the pH is generally selected in the range from 0.5 to 3.5, preferably from 1.0 to 2.5.
  • the catalyst is generally worked up in the customary manner, for example by filtering it off from the reaction mixture and washing it appropriately with water.
  • the reduction and, if desired, the treatment with finely divided sulfur is carried out in the presence of a catalyst support such as graphite or activated carbon, preferably graphite.
  • a catalyst support such as graphite or activated carbon, preferably graphite.
  • the platinum salt is particularly preferably mixed with finely divided graphite before the treatment with finely divided sulfur, generally with a particle size in the range from 0.1 to 1000, preferably from 0.1 to 300 ⁇ m, particularly preferably from 5 to 100 ⁇ m.
  • the molar ratio of carbon (or graphite or activated carbon) to platinum is generally chosen in the range from 99.99 to 10 mol%, preferably 99.99 to 30 mol%, especially if it is platinum, preferably 99, 99 to 90 mol%, particularly preferably from 99.98 to 95.0 mol%.
  • the formic acid used and released in the preparation of cyclohexanone oxime is separated from the reaction mixture obtained.
  • the separated formic acid can then be used again in the production of hydroxylammonium formate and cyclohexanone oxime.
  • step (c) separating the formic acid ester obtained in step (b) from mixture B by distillation,
  • step (d) the formic acid ester obtained from step (c) is saponified in a manner known per se to obtain a mixture C comprising essentially formic acid and the corresponding alcohol used in step (a),
  • the formic acid from stage (d) is separated from the mixture and used to prepare hydroxylammonium formate and / or cyclohexanone oxime.
  • the cyclohexanone oxime is usually obtained by phase separation processes, for example in a phase separator at 70 to 75 ° C. in the upper phase, from the reaction mixture obtained in the preparation of the cyclohexanone oxime.
  • a mixture A is obtained which essentially consists of water, formic acid and, if appropriate, impurities such as ammonium formate and traces of hydroxylammonium formate.
  • this mixture A is mixed with a C 1 -C 4 -alkanol such as methanol, ethanol, n-, i-propanol, n-, i-, sec.- and tert.
  • a C 1 -C 4 -alkanol such as methanol, ethanol, n-, i-propanol, n-, i-, sec.- and tert.
  • Butanol the alkanol usually being used in an excess of 10 to 40, preferably 20 to 40,% by weight, based on the formic acid.
  • Formic acid is particularly preferably esterified with methanol, since methyl formate can be easily separated off because of its low boiling point (31.8 ° C. at 100 kPa).
  • the esterification is carried out according to methods known per se, for example by heating the mixture A to which the alkanol has been added to a temperature in the range from 40 to 80 ° C. and by maintaining a pressure in the range from 150 to 500 kPa. Esterification produces a mixture B containing the formic acid ester.
  • the formic acid ester is removed by distillation from mixture B. In a preferred embodiment, the formic acid ester formed is removed continuously during the esterification.
  • esterification is carried out acid-catalyzed by using up to 2% by weight, based on formic acid, of an acid, preferably a mineral acid such as sulfuric acid, hydrochloric acid or phosphoric acid.
  • an acid preferably a mineral acid such as sulfuric acid, hydrochloric acid or phosphoric acid.
  • This procedure is preferably carried out in a stirred tank reactor with a distillation column attached, the C 1 -C 4 -alkyl formate formed being continuously separated off by distillation.
  • the pH is usually in the range of 0.5 to 2.5.
  • the formic acid ester, C 1 -C 4 -alkyl formate is usually saponified in a manner known per se, ie cleaved into formic acid and C 4 -C 4 -alkanol.
  • the saponification can be carried out in an acidic as well as in a basic environment.
  • the saponification can be carried out in a stirred tank, with either acid or base catalysis being carried out in a manner known per se.
  • the saponification can be carried out in a fixed bed reactor which contains a basic ion exchanger.
  • the reactors used preferably contain a rectification attachment in order to separate the system H 2 ⁇ / HCOOH / C ⁇ -C 4 alkanol / formic acid ester.
  • the formic acid is separated off from the reaction mixture by customary methods, for example by distilling off the lower-boiling constituents of the reaction mixture.
  • the separated formic acid preferably in the form of an aqueous solution, is preferably used for the synthesis of hydro- xylammonium formate and / or for the synthesis of cyclohexanone oxime, so that formic acid is circulated.
  • methanol is used in the esterification and is obtained in the saponification
  • methyl formate which has a very low boiling point, can be distilled off overhead, methanol removed as a side stream, while the aqueous formic acid remains in the bottom and can preferably be recycled for the synthesis of hydroxylamine.
  • This process has the advantage that the recovered formic acid is free of by-products, especially of other organic impurities ("TOC" total organic carbon). Since the by-products are removed, the accumulation of undesired by-products is avoided in a circular manner.
  • TOC organic impurities
  • caprolactam is prepared by Beckmann rearrangement of cyclohexanone oxime in the presence of a C ⁇ -C 4 -carboxylic acid such as formic acid, acetic acid, propionic acid or butyric acid, preferably formic acid and acetic acid, particularly preferably formic acid.
  • a C ⁇ -C 4 -carboxylic acid such as formic acid, acetic acid, propionic acid or butyric acid, preferably formic acid and acetic acid, particularly preferably formic acid.
  • the molar ratio of cyclohexanone oxime to carboxylic acid is preferably selected in the range from 1: 1 to 1:30, preferably from 1: 1 to 1:10.
  • the cyclohexanone oxime is usually used as a C 4 -C 4 carboxylic acid solution, the concentration of the generally aqueous carboxylic acid solution generally being in the range from 10 to 70% by weight, preferably from 15 to 50% by weight.
  • the same carboxylic acid which is used as the solvent for the rearrangement is particularly preferably used, formic acid being particularly preferred.
  • the temperature is generally chosen in the range from 50 to 150, preferably from 70 to 120 ° C.
  • the pressure is generally selected in the range from 100 to 1000, preferably from 100 to 200 kPa.
  • the pH value is freely established; the use of buffers is usually not necessary.
  • the rearrangement can otherwise be carried out according to methods known per se, ie optionally continuously or discontinuously, in one or more stages, preferably in multiple stages.
  • the residence time is generally 2 to 10, preferably 3 to 6 hours.
  • cyclohexanone oxime which has been prepared by one of the processes according to the invention described above and is documented in the subclaims.
  • the C 1 -C 4 -carboxylic acid used at the beginning of the rearrangement is distilled off from the reaction mixture, and it is preferably used again for the rearrangement of the cyclohexanone oxime.
  • the caprolactam produced according to the invention can be worked up by methods known per se, such as extraction of the crude lactam with a solvent, for example by the processes described in the following documents: EP-B 22,261, DE-A 37 35 054, US 28 13 858, EP-B 411 455.
  • the caprolactam produced according to the invention serves as a starting material for the production of polycaprolactam and corresponding copolymers.
  • the process according to the invention for the preparation of cyclohexanone oxime has the advantage that it works without the accumulation of salt. Furthermore, the carboxylic acids used can be circulated. A further advantage lies in the rearrangement of the oxime with a carboxylic acid, since the disposal of ammonium sulfate, as in the usual processes of the prior art, is also avoided.
  • 50 g of the catalyst thus treated were 25 wt. In 1250 ml. -% formic acid suspended and treated with H 2 at 40 ° C (so-called "activation").
  • the total amount of exhaust gas was 99.8 l.
  • Cyclohexanone and hydroxylamine were mixed in a 2 liter stirred tank reactor. Hydroxylamine was added as a hydroxylammonium formate solution.
  • the reaction was carried out by first adding excess NH 2 OH (20 mol%) to the cyclohexanone in order to implement it completely. After the cyclohexanone oxime formed had been separated off (as the upper phase in a phase separator), the lower phase (with the unreacted NH 2 OH) was fed back into the stirred tank reactor together with fresh hydroxylammonium formate solution.

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Abstract

The production of cyclohexanonoxim by the reaction of cyclohexanone with a hydroxyl ammonium salt, i.e. hydroxyl ammonium formiate, and the production of caprolactam by the Beckmann rearrangement of cyclohexanonoxim in a C1-C4 carboxylic acid.

Description

Verfahren zur Herstellung von Cyclohexanonoxim und CaprolactamProcess for the preparation of cyclohexanone oxime and caprolactam
Beschreibungdescription
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Cyclohexanonoxim durch Umsetzung von Cyclohexanon mit einem Hydroxylammoniumsalz.The present invention relates to a process for the preparation of cyclohexanone oxime by reacting cyclohexanone with a hydroxylammonium salt.
Des weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Caprolactam.The invention further relates to a process for the production of caprolactam.
Die DE-C 14 93 198 beschreibt gemäß Anspruch die Herstellung von Cyclohexanonoxim durch Umsetzung von Cyclohexanon mit einer wäß- rigen Lösung eines Hydroxylaminsalzes einer anorganischen oder organischen Säure, wobei man in der nach der Abtrennung des Oxi s erhaltenen wäßrigen, freie Säure enthaltenden Restlösung eine Trennung Salz/Säure durchführt, die abgeschiedene Menge Säure zur Bereitung der Hydroxylaminsalz-Ausgangslösung verwendet. Nachtei- lig an diesem Verfahren ist der große apparative Aufwand, und die Verwendung von Schwefelsäure und Ammoniak bei der Aufarbeitung der Säure/Salz-Mischung, wenn eine Carbonsäure, insbesondere Essigsäure, eingesetzt wird, so daß Ammoniumsulfat oder ein Phosphat - zwar in geringeren Mengen als bislang - jedoch weiter- hin entsorgt werden muß.DE-C 14 93 198 describes, according to claim, the preparation of cyclohexanone oxime by reacting cyclohexanone with an aqueous solution of a hydroxylamine salt of an inorganic or organic acid, wherein a residual solution containing aqueous acid obtained after the removal of the oxy is obtained Performs salt / acid separation, uses the separated amount of acid to prepare the hydroxylamine salt starting solution. A disadvantage of this process is the great expenditure on equipment and the use of sulfuric acid and ammonia in the workup of the acid / salt mixture when a carboxylic acid, in particular acetic acid, is used, so that ammonium sulfate or a phosphate - in smaller amounts than previously - but still has to be disposed of.
Die EP-A 620 042 beschreibt die Herstellung von Hydroxylammonium- salzen durch Reduktion von Stickstoffmonoxid mit Wasserstoff in Gegenwart eines Hydrierungskatalysators in starken Mineralsäuren oder aliphatischen Ci-Cs-Monocarbonsäuren wie Ameisen- und Essig¬ säure, wobei der Hydrierungskatalysator erhältlich ist durch Be¬ handeln eines Platinmetallsalzes mit feinteiligem Schwefel und anschließende Reduktion des Platinmetallsalzes zu metallischem Platinmetall. Es wird jedoch weder die explizite Herstellung von Hydroxylammoniumformiat noch die Herstellung von Cyclohexanonoxim und Caprolactam beschrieben.EP-A 620 042 describes the preparation of hydroxylammonium salts by reduction of nitrogen monoxide with hydrogen in the presence of a hydrogenation catalyst in strong mineral acids or aliphatic Ci-Cs monocarboxylic acids such as formic and acetic acid, the hydrogenation catalyst being obtainable by treatment a platinum metal salt with finely divided sulfur and subsequent reduction of the platinum metal salt to metallic platinum metal. However, neither the explicit production of hydroxylammonium formate nor the production of cyclohexanone oxime and caprolactam is described.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, ein Verfahren zur Herstellung von Cyclohexanonoxim zur Verfügung zu stellen, bei dem noch weniger als nach dem Stand der Technik bis überhaupt kein Ammoniumsulfat oder ein anderes zu entsorgendes Salz an¬ fällt. Des weiteren sollte ein Verfahren zur Herstellung von Caprolactam aus dem so erhaltenen Cyclohexanonoxim zur Verfügung gestellt werden, bei dem ebenfalls der Anfall an Ammoniumsulfat vermieden oder wenigstens minimiert werden sollte. Demgemäß wurde ein Verfahren zur Herstellung von Cyclohexanonoxim durch Umsetzung von Cyclohexanon mit einem Hydroxylaπimoniumsalz gefunden, indem man als Hydroxylammoniumsalz Hydroxylammoniumfor¬ miat einsetzt.It was therefore an object of the present invention to provide a process for the preparation of cyclohexanone oxime in which less than no ammonium sulfate or any other salt to be disposed of is obtained even less than in the prior art. Furthermore, a process for the production of caprolactam from the cyclohexanone oxime thus obtained should be made available, in which the accumulation of ammonium sulfate should also be avoided or at least minimized. Accordingly, a process for the preparation of cyclohexanone oxime by reacting cyclohexanone with a hydroxylaπimonium salt has been found by using hydroxylammonium formate as the hydroxylammonium salt.
Des weiteren wurde ein Verfahren zur Herstellung von Cyclo¬ hexanonoxim durch Umsetzung von Cyclohexanon mit Hydroxylammoni¬ umformiat gefunden sowie ein Verfahren zur Herstellung von Capro¬ lactam.Furthermore, a process for the preparation of cyclohexanone oxime by reacting cyclohexanone with hydroxylammonoformate was found, and also a process for the production of caprolactam.
Erfindungsgemäß stellt man Cyclohexanonoxim durch Umsetzung von Cyclohexanon mit Hydroxylammoniumformiat in wäßriger Ameisensäure her.According to the invention, cyclohexanone oxime is prepared by reacting cyclohexanone with hydroxylammonium formate in aqueous formic acid.
Das Molverhältnis von Hydroxylammoniumformiat zu Cyclohexanon wählt man üblicherweise im Bereich von 1,3:1 bis 1:1, vorzugs¬ weise von 1,2:1 bis 1:1.The molar ratio of hydroxylammonium formate to cyclohexanone is usually chosen in the range from 1.3: 1 to 1: 1, preferably from 1.2: 1 to 1: 1.
Des weiteren setzt man das Hydroxylammoniumformiat erfindungs- gemäß in wäßrige Ameisensäure um, wobei die Konzentration anFurthermore, according to the invention, the hydroxylammonium formate is converted into aqueous formic acid, the concentration increasing
Hydroxylammoniumformiat im allgemeinen im Bereich von 10 bis 16, bevorzugt von 12 bis 14 Gew.-% gewählt wird. Die Konzentration anHydroxylammonium formate is generally selected in the range from 10 to 16, preferably from 12 to 14,% by weight. The concentration on
Ameisensäure in der wäßrigen Ameisensäure-Lösung beträgt in derFormic acid in the aqueous formic acid solution is in the
Regel 10 bis 15, bevorzugt von 12 bis 14 Gew.-%.Rule 10 to 15, preferably from 12 to 14 wt .-%.
Die Temperatur wählt man im allgemeinen im Bereich von 70 bis 90, vorzugsweise von 75 bis 80°C.The temperature is generally chosen in the range from 70 to 90, preferably from 75 to 80 ° C.
Den Druck wählt man im allgemeinen im Bereich von 90 bis 120, vorzugsweise von 100 bis 120, besonders bevorzugt von 105 bis 110 kPa.The pressure is generally selected in the range from 90 to 120, preferably from 100 to 120, particularly preferably from 105 to 110 kPa.
Den pH-Wert wählt man in der Regel im Bereich von 0,5 bis 2,5, vorzugsweise von 1,2 bis 1,8. Der pH-Wert stellt sich in der Re- gel durch die Pufferwirkung des Systems Ammoniumformiat/Ameisen- säure selbst ein, wenn man, bevorzugt, Hydroxylammoniumformiat- Lösungen einsetzt, die direkt ohne weitere Aufarbeitung aus der Hydroxylammoniumformiat-Synthese stammen.The pH is usually selected in the range from 0.5 to 2.5, preferably from 1.2 to 1.8. The pH value is generally set by the buffering action of the ammonium formate / formic acid system itself, if one uses, preferably, hydroxylammonium formate solutions which come directly from the hydroxylammonium formate synthesis without further work-up.
Die Umsetzung kann man sowohl diskontinuierlich als auch kontinu¬ ierlich, ein- oder mehrstufig, bevorzugt zweistufig, besonders bevorzugt kontinuierlich und zweistufig durchführen.The reaction can be carried out batchwise or continuously, in one or more stages, preferably in two stages, particularly preferably continuously and in two stages.
In einer bevorzugten Ausführungsform, die zweistufig und kontinu- ierlich durchgeführt wird, beträgt die Verweilzeit üblicherweise 1,5 bis 3 h pro Stufe. Nach bisherigen Beobachtungen liegen die Ausbeuten im allgemeinen im Bereich von 94 bis 98 , bezogen auf eingesetztes Cyclo¬ hexanon.In a preferred embodiment, which is carried out in two stages and continuously, the residence time is usually 1.5 to 3 hours per stage. According to previous observations, the yields are generally in the range from 94 to 98, based on the cyclohexanone used.
5 In einer bevorzugten Ausführungsform setzt man Hydroxylammonium¬ formiat ein, das man durch Reduktion von Stickstoffmonoxid mit Wasserstoff in Gegenwart eines Hydrierungskatalysators in wäßri¬ ger Ameisensäure gewinnt.In a preferred embodiment, hydroxylammonium formate is used, which is obtained by reducing nitrogen monoxide with hydrogen in the presence of a hydrogenation catalyst in aqueous formic acid.
10 Die Herstellung von Hydroxylammoniumformiat nimmt man dabei übli¬ cherweise so vor, daß man den Hydrierungskatalysator in wäßriger Ameisensäure suspendiert und eine Mischung aus Stickstoffmonoxid und Wasserstoff in die Suspension einleitet.10 The preparation of hydroxylammonium formate is usually carried out by suspending the hydrogenation catalyst in aqueous formic acid and introducing a mixture of nitrogen monoxide and hydrogen into the suspension.
15 Bevorzugt hält man bei der Herstellung von Hydroxylammoniumfor¬ miat ein Molverhältnis von Wasserstoff zu Stickstoffmonoxid von 1,5:1 bis 6:1, besonders bevorzugt von 3:1 bis 5:1, ein.In the preparation of hydroxylammonium formate, a molar ratio of hydrogen to nitrogen monoxide of 1.5: 1 to 6: 1, particularly preferably from 3: 1 to 5: 1, is preferably maintained.
Den Gehalt an Ameisensäure wählt man in der Regel im Bereich von 20 50 bis 500, bevorzugt von 100 bis 250 g Ameisensäure pro Liter Ameisensäure/Wasser-Gemisch. Nach bisherigen Beobachtungen ist eine Hydrierung bei Konzentrationen von mehr als 60 Gew.-% Amei¬ sensäure nicht mehr möglich.The formic acid content is generally chosen in the range from 20 50 to 500, preferably from 100 to 250 g of formic acid per liter of formic acid / water mixture. According to previous observations, hydrogenation at concentrations of more than 60% by weight of formic acid is no longer possible.
25 Die Hydrierung von Stickstoffmonoxid führt man im allgemeinen bei einer Temperatur im Bereich von 30 bis 80, vorzugsweise von 35 bis 60°C, aus. Des weiteren wählt man den Druck während der Hydrierung üblicherweise im Bereich von 100 bis 3000, bevorzugt von 150 bis 2000 kPa.25 The hydrogenation of nitrogen monoxide is generally carried out at a temperature in the range from 30 to 80, preferably from 35 to 60 ° C. Furthermore, the pressure during the hydrogenation is usually chosen in the range from 100 to 3000, preferably from 150 to 2000 kPa.
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Das Verhältnis von Ameisensäure zu Katalysator wählt man übli¬ cherweise im Bereich von 10 bis 100, vorzugsweise von 30 bis 80 g Platin-Graphit-Katalysator je Liter der wäßrigen Ameisensäure. In einer bevorzugten Ausführungsform behandelt man KatalysatorThe ratio of formic acid to catalyst is usually chosen in the range from 10 to 100, preferably from 30 to 80, g of platinum-graphite catalyst per liter of the aqueous formic acid. In a preferred embodiment, catalyst is treated
35 vor der Hydrierung in saurer Lösung, zweckmäßig in Ameisensäure, mit Wasserstoff ("Aktivierung") .35 before hydrogenation in acidic solution, suitably in formic acid, with hydrogen ("activation").
Als Katalysator kann man die üblichen für die Herstellung von Hydroxylammoniumsalzen bekannten Hydrierungskatalysatoren einset-The usual hydrogenation catalysts known for the preparation of hydroxylammonium salts can be used as the catalyst.
40 zen. Besonders bevorzugt ist ein Hydrierungskatalysator, herge¬ stellt nach dem in der DE-A 4,311,420 beschriebenen Verfahren. Nach diesem Verfahren behandelt man Platin mit feinteiligem Schwefel und reduziert anschließend das so behandelte Platin zu metallischem Platin.40 zen. A hydrogenation catalyst is particularly preferred, produced by the process described in DE-A 4,311,420. According to this process, platinum is treated with finely divided sulfur and then the platinum thus treated is reduced to metallic platinum.
45 Als Platinsalze kommen insbesondere die wasserlöslichen Salze wie die Halogenide, Nitrate und Sulfate in Betracht. Beispielhaft seien genannt:45 Suitable platinum salts are, in particular, the water-soluble salts such as the halides, nitrates and sulfates. Examples include:
- Platin(IV) -Verbindungen wie Hexachloroplatinsäure und ihre Alkalimetall- und Ammoniumsalze, Tetrachloroplatinat oder Tetrachlorodihydroxyplatinsäure; und- Platinum (IV) compounds such as hexachloroplatinic acid and its alkali metal and ammonium salts, tetrachloroplatinate or tetrachlorodihydroxyplatinic acid; and
Platin(II)-Verbindungen wie Tetrachloroplatinsäure und ihre Alkalimetallsalze oder Plati (II) -Chlorid;Platinum (II) compounds such as tetrachloroplatinic acid and its alkali metal salts or plati (II) chloride;
Prinzipiell kann man auch Mischungen von im wesentlichen Salzen mit weiteren Metallsalzen, beispielsweise Arsen-, Antimon-, Selen- oder Tellursalzen, einsetzen.In principle, mixtures of essentially salts with other metal salts, for example arsenic, antimony, selenium or tellurium salts, can also be used.
Als zur partiellen Vergiftung dienender Schwefel setzt man nach diesem bevorzugten Verfahren feinteiligen Schwefel, beispiels¬ weise die handelsübliche "Schwefelblüte", ein. Bevorzugt ver¬ wendet man Schwefel mit einer Teilchengröße kleiner als 500 μm, bevorzugt kleiner als 50 μm besonders bevorzugt mit einerAccording to this preferred method, finely divided sulfur, for example the commercially available "sulfur bloom", is used as the sulfur used for partial poisoning. It is preferred to use sulfur with a particle size of less than 500 μm, preferably less than 50 μm, particularly preferably one
Teilchengrößenverteilung, in der 20 % der Teilchen kleiner als 1 μm, 50% der Teilchen kleiner als 5 μm und 90% der Teilchen kleiner als 10 μm sind. Geeigneter Schwefel ist beispielsweise als Netz- schwefel "Kumulus WG®" im Handel (BASF) oder mit an sich bekann- ten Methoden, insbesondere Sieben, aus beispielsweise Schwefel¬ blüte oder kleingemahlenem Schwefel erhältlich.Particle size distribution in which 20% of the particles are smaller than 1 μm, 50% of the particles are smaller than 5 μm and 90% of the particles are smaller than 10 μm. Suitable sulfur is commercially available, for example, as "Kumulus WG®" network sulfur (BASF) or using methods known per se, in particular sieves, from, for example, sulfur bloom or finely ground sulfur.
In der Regel behandelt man das Platinsalz mit dem feinteiligen Schwefel in wäßriger Lösung, indem man die wäßrige Platinsalz- lösung mit dem feinteiligen Schwefel in Kontakt bringt. Man kann den Schwefel auch als kolloidale Schwefellösung einsetzen. Bevor¬ zugt gibt man den Schwefel in Form einer wäßrigen Suspension zu.As a rule, the platinum salt is treated with the finely divided sulfur in aqueous solution by bringing the aqueous platinum salt solution into contact with the finely divided sulfur. The sulfur can also be used as a colloidal sulfur solution. The sulfur is preferably added in the form of an aqueous suspension.
Prinzipiell kann man anstelle des bevorzugten Lösungsmittels Wasser auch andere Lösungsmittel einsetzen, oder dem Wasser solche zusetzen. Der Schwefel kann auch als trockenes Pulver in die Lösung des Platinmetallsalzes eingetragen werden.In principle, other solvents can be used instead of the preferred solvent water, or water can be added to the water. The sulfur can also be added to the solution of the platinum metal salt as a dry powder.
Des weiteren kann man der Reaktionsmischung die Löslichkeit bzw. Dispergierbarkeit der Ausgangsverbindungen verbessernde Stoffe zusetzen. Insbesondere eignen sich für diesen Zweck nach den bis¬ herigen Beobachtungen alle gängigen Tenside, um die Löslichkeit und Benetzung des Schwefels zu verbessern. Geeignete Tenside, die auch als Dispergiermittel bezeichnet werden, sind beispielsweise aus Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie, 4. Auflage, Band 23, Verlag Chemie, Weinheim, 1983, S. 31-39, zu entnehmen. Als Beispiele seien genannt:Furthermore, substances which improve the solubility or dispersibility of the starting compounds can be added to the reaction mixture. According to previous observations, all common surfactants are particularly suitable for this purpose in order to improve the solubility and wetting of the sulfur. Suitable surfactants, which are also referred to as dispersants, can be found, for example, in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 4th edition, volume 23, Verlag Chemie, Weinheim, 1983, pp. 31-39. Examples include:
Polyacrylate, Polyvinylsulfonate, Polyvinylpyrrolidon, TAMOL® (BASF) , Schaeffer-Salz sowie Ligninsulfonate.Polyacrylates, polyvinyl sulfonates, polyvinyl pyrrolidone, TAMOL ® (BASF), Schaeffer salt and lignin sulfonates.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform setzt man als Tensid Ligninsulfonate (bekannt z.B. aus Ulimann, Encyclopädie der techn. Chemie, 4. Auflage, Bd. 16, S.253 ff., Verlag Chemie, 1978) , vorzugsweise Alkalimetalligninsulfonate wie Natrium- und Kaliumligninsulfonat ein, da sie beim Waschen des fertigen Kata¬ lysators mit dem Waschwasser leicht entfernt werden können und sie wegen ihrer leichten Abbaubarkeit keine Umweltbelastung dar¬ stellen.In a particularly preferred embodiment, the surfactant used is lignin sulfonates (known, for example, from Ulimann, Encyclopedia of Industrial Chemistry, 4th edition, vol. 16, pp. 253 ff., Verlag Chemie, 1978), preferably alkali metal lignosulfonates such as sodium and potassium lignin sulfonate , since they can be easily removed with the washing water when washing the finished catalyst and because of their easy degradability they do not represent an environmental burden.
Die Tenside setzt man im allgemeinen dem Reaktionsgemisch vor der Zugabe des Schwefels zum Platinsalz oder vorteilhaft der wäßrigen Schwefel-Suspension zu.The surfactants are generally added to the reaction mixture before the sulfur is added to the platinum salt or advantageously to the aqueous sulfur suspension.
Das Gewichtsverhältnis von Tensid zu Schwefel wählt man in der Regel im Bereich von 0,1 bis 50, bevorzugt von 1 bis 15 Gew.-%.The weight ratio of surfactant to sulfur is generally chosen in the range from 0.1 to 50, preferably from 1 to 15,% by weight.
Die Temperatur während der Behandlung des Platinsalzes mit dem feinteiligen Schwefel wählt man üblicherweise im Bereich von 20 bis 95°C, bevorzugt von 40 bis 95°C, besonders bevorzugt von 50 bis 85°C.The temperature during the treatment of the platinum salt with the finely divided sulfur is usually chosen in the range from 20 to 95 ° C., preferably from 40 to 95 ° C., particularly preferably from 50 to 85 ° C.
Den pH-Wert während der Behandlung des Platinsalzes mit dem fein¬ teiligen Schwefel wählt man in der Regel im Bereich von 1,5 bis 11,5, bevorzugt von 2,5 bis 8,5, besonders bevorzugt 4,5 bis 8,5, ganz besonders bevorzugt von 7,0 bis 7,5.The pH during the treatment of the platinum salt with the finely divided sulfur is generally chosen in the range from 1.5 to 11.5, preferably from 2.5 to 8.5, particularly preferably 4.5 to 8.5 , very particularly preferably from 7.0 to 7.5.
Die Dauer der Behandlung des Platinsalzes mit dem feinteiligen Schwefel, d.h. der Zeitraum von der Zugabe des feinteiligen Schwefels bis zur Zugabe des Reduktionsmittels, wählt man in der Regel im Bereich von 0,5 bis 60 min, vorzugsweise von 2 bis 15 min.The duration of treatment of the platinum salt with the finely divided sulfur, i.e. the period from the addition of the finely divided sulfur to the addition of the reducing agent is generally chosen in the range from 0.5 to 60 min, preferably from 2 to 15 min.
Das Molverhältnis von Platin zu Schwefel wählt man in der Regel im Bereich von 90 bis 10, vorzugsweise von 75 bis 35 Mol-%. Im Anschluß an die partielle Vergiftung mit Schwefel reduziert man das Platinsalz zu metallischem Platin, indem man zweckmäßig dem nach der Behandlung des Platinsalzes mit feinteiligem Schwe¬ fel erhaltenen Reaktionsgemisch ein Reduktionsmittel zuführt.The molar ratio of platinum to sulfur is generally selected in the range from 90 to 10, preferably from 75 to 35, mol%. Following the partial poisoning with sulfur, the platinum salt is reduced to metallic platinum by expediently adding a reducing agent to the reaction mixture obtained after treating the platinum salt with finely divided sulfur.
Als Reduktionsmittel kommen üblicherweise alle bekannten Reduk¬ tionsmittel für Platinsalze zum Platin in Betracht, z.B. Hydra- zin, Formaldehyd, Ameisensäure oder ein Alkalimetall- oder Erdal- kalimetallformiat wie. Natrium-, Kalium- und Calciumformiat, be- sonders bevorzugt Ameisensäure.Suitable reducing agents are usually all known reducing agents for platinum salts to platinum, e.g. Hydrazine, formaldehyde, formic acid or an alkali metal or alkaline earth metal formate such as. Sodium, potassium and calcium formate, particularly preferably formic acid.
Das Molverhältnis von Platin zu Reduktionsmittel wählt man in der Regel im Bereich von 0,5 bis 100, bevorzugt von 5 bis 85 Mol-%.The molar ratio of platinum to reducing agent is generally chosen in the range from 0.5 to 100, preferably from 5 to 85 mol%.
Die Temperatur während der Reduktion wählt man üblicherweise im Bereich von 20 bis 95°C, bevorzugt von 40 bis 95°C, besonders be¬ vorzugt von 50 bis 85°C.The temperature during the reduction is usually chosen in the range from 20 to 95 ° C., preferably from 40 to 95 ° C., particularly preferably from 50 to 85 ° C.
Der pH-Wert bei der Reduktion hängt im wesentlichen von der Menge und Art des Reduktionsmittels ab. Beispielsweise wählt man den pH-Wert bei Verwendung von Ameisensäure in der Regel im Bereich von 0,5 bis 3,5, bevorzugt von 1,0 bis 2,5.The pH during the reduction essentially depends on the amount and type of reducing agent. For example, when using formic acid, the pH is generally selected in the range from 0.5 to 3.5, preferably from 1.0 to 2.5.
Nach beendeter Reduktion arbeitet man den Katalysator in der Regel wie üblich auf, beispielsweise indem man ihn vom Reaktions- gemisch abfiltriert und zweckmäßig mit Wasser wäscht.When the reduction has ended, the catalyst is generally worked up in the customary manner, for example by filtering it off from the reaction mixture and washing it appropriately with water.
In einer bevorzugten Ausführungsform führt man die Reduktion und gewünschtenfalls die Behandlung mit feinteiligem Schwefel in Ge- genwart eines Katalysatorträgers wie Graphit oder Aktivkohle, be¬ vorzugt Graphit, durch. Besonders bevorzugt versetzt man das Pla¬ tinsalz vor der Behandlung mit feinteiligem Schwefel mit fein¬ teiligem Graphit, in der Regel mit einer Teilchengröße im Bereich von 0,1 bis 1 000, bevorzugt von 0,1 bis 300 μm, besonders bevor- zugt von 5 bis 100 μm.In a preferred embodiment, the reduction and, if desired, the treatment with finely divided sulfur is carried out in the presence of a catalyst support such as graphite or activated carbon, preferably graphite. The platinum salt is particularly preferably mixed with finely divided graphite before the treatment with finely divided sulfur, generally with a particle size in the range from 0.1 to 1000, preferably from 0.1 to 300 μm, particularly preferably from 5 to 100 μm.
Das Molverhältnis von Kohlenstoff (bzw. Graphit oder Aktivkohle) zu Platin wählt man im allgemeinen im Bereich von 99,99 bis 10 Mol-%, bevorzugt 99,99 bis 30 Mol-%, insbesondere wenn es sich um Platin handelt vorzugsweise von 99,99 bis 90 Mol-%, besonders bevorzugt von 99,98 bis 95,0 Mol-%.The molar ratio of carbon (or graphite or activated carbon) to platinum is generally chosen in the range from 99.99 to 10 mol%, preferably 99.99 to 30 mol%, especially if it is platinum, preferably 99, 99 to 90 mol%, particularly preferably from 99.98 to 95.0 mol%.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform trennt man die bei der Herstellung von Cyclohexanonoxim eingesetzte und freigesetzte Ameisensäure aus dem erhaltenen Reaktionsgemisch ab. Die abge¬ trennte Ameisensäure kann man dann wieder bei der Herstellung von Hydroxylammoniumformiat und Cyclohexanonoxim einsetzen. Besonders bevorzugt ist eine Verfahrensweise, bei der die Ameisensäure ver- estert wird, indem manIn a further preferred embodiment, the formic acid used and released in the preparation of cyclohexanone oxime is separated from the reaction mixture obtained. The separated formic acid can then be used again in the production of hydroxylammonium formate and cyclohexanone oxime. Especially preferred is a procedure in which the formic acid is esterified by
(a) das Cyclohexanonoxim aus dem erhaltenen Reaktionsgemisch ab- trennt unter Erhalt einer Mischung A, im wesentlichen Wasser und Ameisensäure enthaltend, und(a) the cyclohexanone oxime is separated off from the reaction mixture obtained to obtain a mixture A, essentially comprising water and formic acid, and
(b) die Mischung A mit einem Cι-C4-Alkanol versetzt und unter den üblichen Bedingungen eine Veresterung der Ameisensäure zu einem Ameisensäureester durchführt unter Erhalt einer Mischung B,(b) the mixture A is mixed with a C 1 -C 4 -alkanol and an esterification of the formic acid to an formic acid ester is carried out under the usual conditions to obtain a mixture B,
(c) aus Mischung B den in Schritt (b) erhaltenen Ameisensäure¬ ester destillativ abtrennt,(c) separating the formic acid ester obtained in step (b) from mixture B by distillation,
(d) den aus Schritt (c) erhaltenen Ameisensäureester in an sich bekannter Weise verseift unter Erhalt einer Mischung C, ent¬ haltend im wesentlichen Ameisensäure und den entsprechenden in Schritt (a) eingesetzten Alkohol,(d) the formic acid ester obtained from step (c) is saponified in a manner known per se to obtain a mixture C comprising essentially formic acid and the corresponding alcohol used in step (a),
(e) die Ameisensäure aus Stufe (d) aus der Mischung abtrennt und zur Herstellung von Hydroxylammoniumformiat und/oder Cyclo¬ hexanonoxim einsetzt.(e) the formic acid from stage (d) is separated from the mixture and used to prepare hydroxylammonium formate and / or cyclohexanone oxime.
Das Cyclohexanonoxim gewinnt man üblicherweise durch Phasentrenn- verfahren, beispielsweise in einem Phasenscheider bei 70 bis 75°C in der oberen Phase, vom bei der Herstellung des Cyclohexanon- oxims erhaltenen Reaktionsgemisch. Zusätzlich erhält man eine Mischung A, die im wesentlichen aus Wasser, Ameisensäure und ge- gebenenfalls Verunreinigungen wie Ammoniumformiat und Spuren von Hydroxylammoniumformiat besteht.The cyclohexanone oxime is usually obtained by phase separation processes, for example in a phase separator at 70 to 75 ° C. in the upper phase, from the reaction mixture obtained in the preparation of the cyclohexanone oxime. In addition, a mixture A is obtained which essentially consists of water, formic acid and, if appropriate, impurities such as ammonium formate and traces of hydroxylammonium formate.
Diese Mischung A versetzt man erfindungsgemäß mit einem Cι-C4-Alkanol wie Methanol, Ethanol, n-, i-Propanol, n-, i-, sek.- und tert. Butanol, wobei man das Alkanol üblicherweise in einem Überschuß von 10 bis 40, bevorzugt von 20 bis 40 Gew.-%, bezogen auf die Ameisensäure, einsetzt.According to the invention, this mixture A is mixed with a C 1 -C 4 -alkanol such as methanol, ethanol, n-, i-propanol, n-, i-, sec.- and tert. Butanol, the alkanol usually being used in an excess of 10 to 40, preferably 20 to 40,% by weight, based on the formic acid.
Besonders bevorzugt verestert man Ameisensäure mit Methanol, da Methylformiat wegen seines niedrigen Siedepunktes (31,8°C bei 100 kPa) gut abgetrennt werden kann.Formic acid is particularly preferably esterified with methanol, since methyl formate can be easily separated off because of its low boiling point (31.8 ° C. at 100 kPa).
Die Veresterung nimmt man nach an sich bekannten Methoden vor, indem man beispielsweise die mit dem Alkanol versetzte Mischung A auf eine Temperatur im Bereich von 40 bis 80°C erhitzt, und man einen Druck im Bereich von 150 bis 500 kPa einhält. Bei der Veresterung entsteht eine Mischung B, enthaltend den Ameisensäureester. Aus Mischung B entfernt man destillativ den Ameisensäureester. In einer bevorzugten Ausführungsform entfernt man den entstehenden Ameisensäureester kontinuierlich während der Veresterung.The esterification is carried out according to methods known per se, for example by heating the mixture A to which the alkanol has been added to a temperature in the range from 40 to 80 ° C. and by maintaining a pressure in the range from 150 to 500 kPa. Esterification produces a mixture B containing the formic acid ester. The formic acid ester is removed by distillation from mixture B. In a preferred embodiment, the formic acid ester formed is removed continuously during the esterification.
Im allgemeinen führt man die Veresterung säurekatalysiert durch, indem man bis zu 2 Gew.-%, bezogen auf Ameisensäure, einer Säure, bevorzugt eine Mineralsäure wie Schwefelsäure, Salzsäure oder Phosphorsäure, einsetzt.In general, the esterification is carried out acid-catalyzed by using up to 2% by weight, based on formic acid, of an acid, preferably a mineral acid such as sulfuric acid, hydrochloric acid or phosphoric acid.
Bevorzugt gearbeitet wird bei dieser Verfahrensweise in einem Rührkesselreaktor mit aufgesetzter Destillationskolonne, wobei man kontinuierlich das gebildete Cι-C4~Alkylformiat destillativ abtrennt.This procedure is preferably carried out in a stirred tank reactor with a distillation column attached, the C 1 -C 4 -alkyl formate formed being continuously separated off by distillation.
Es ist auch möglich anstelle einer Säure einen starksauren Ionen¬ austauscher wie Amberlite® oder Duolite®zu verwenden. Hierbei wird man in der Regel die Reaktion in einem Röhrenreaktor durch- führen, wobei gebildetes Cι-C4~Alkylformiat kontinuierlich durch Destillation abgetrennt wird.It is also possible to use a strongly acidic ion exchanger such as Amberlite ® or Duolite ® instead of an acid. In this case, the reaction will generally be carried out in a tubular reactor, the C 1 -C 4 -alkyl formate formed being continuously separated off by distillation.
Der pH-Wert liegt üblicherweise im Bereich von 0,5 bis 2,5.The pH is usually in the range of 0.5 to 2.5.
Der Ameisensäureester, Cι~C4-Alkylformiat, wird üblicherweise in an sich bekannter Weise verseift, d.h. in Ameisensäure und Cι-C4-Alkanol gespalten. Die Verseifung kann man sowohl in einem sauren als auch in einem basischen Milieu durchführen.The formic acid ester, C 1 -C 4 -alkyl formate, is usually saponified in a manner known per se, ie cleaved into formic acid and C 4 -C 4 -alkanol. The saponification can be carried out in an acidic as well as in a basic environment.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann man die Verseifung in einem Rührkessel durchführen, wobei man entweder säure- oder ba¬ senkatalysiert in an sich bekannter Weise verfährt.In a preferred embodiment, the saponification can be carried out in a stirred tank, with either acid or base catalysis being carried out in a manner known per se.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann man die Ver- seifung in einem Festbettreaktor, der einen basischen Ionenaus¬ tauscher enthält, durchführen.In a further preferred embodiment, the saponification can be carried out in a fixed bed reactor which contains a basic ion exchanger.
In beiden bevorzugten Ausführungsformen enthalten die verwendeten Reaktoren vorzugsweise einen Rektifizieraufsatz, um das System H2θ/HCOOH/Cι-C4-Alkanol/Ameisensäureester zu trennen.In both preferred embodiments, the reactors used preferably contain a rectification attachment in order to separate the system H 2 θ / HCOOH / Cι-C 4 alkanol / formic acid ester.
Nach der Verseifung trennt man die Ameisensäure aus dem Reakti¬ onsgemisch nach üblichen Methoden ab, beispielsweise indem man die leichter siedenden Bestandteile des Reaktionsgemisches ab- destilliert. Die abgetrennte Ameisensäure, bevorzugt als wäßrige Lösung vorliegend, setzt man vorzugsweise zur Synthese von Hydro- xylammoniumformiat und/oder zur Synthese von Cyclohexanonoxim ein, so daß Ameisensäure im Kreis gefahren wird.After the hydrolysis, the formic acid is separated off from the reaction mixture by customary methods, for example by distilling off the lower-boiling constituents of the reaction mixture. The separated formic acid, preferably in the form of an aqueous solution, is preferably used for the synthesis of hydro- xylammonium formate and / or for the synthesis of cyclohexanone oxime, so that formic acid is circulated.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform setzt man bei der Veresterung Methanol ein und erhält bei der VerseifungIn a particularly preferred embodiment, methanol is used in the esterification and is obtained in the saponification
(Temperaturbereich: 40 bis 80°C, Druckbereich: 100 bis 500 kPa, pH-Bereich: 8 bis 11) dementsprechend Methanol zurück und Methyl- formiat als Ester. Bei dieser Verfahrensweise kann man Methyl- formiat, das einen sehr niedrigen Siedepunkt hat, über Kopf ab- destillieren, Methanol als Seitenstrom abziehen, während die wä߬ rige Ameisensäure im Sumpf verbleibt und bevorzugt zur Hydroxyla- min-Synthese wiederverwertet werden kann.(Temperature range: 40 to 80 ° C, pressure range: 100 to 500 kPa, pH range: 8 to 11) accordingly methanol back and methyl formate as ester. In this procedure, methyl formate, which has a very low boiling point, can be distilled off overhead, methanol removed as a side stream, while the aqueous formic acid remains in the bottom and can preferably be recycled for the synthesis of hydroxylamine.
Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß die wiedergewonnene Amei- sensäure frei von Nebenprodukten, insbesondere von anderen orga¬ nischen Verunreinigungen ("TOC" total organic carbon) ist. Da die Nebenprodukte entfernt werden, vermeidet man bei einer Kreisfahr¬ weise die Anreicherung von unerwünschten Nebenprodukten.This process has the advantage that the recovered formic acid is free of by-products, especially of other organic impurities ("TOC" total organic carbon). Since the by-products are removed, the accumulation of undesired by-products is avoided in a circular manner.
Erfindungsgemäß stellt man Caprolactam durch Beckmann-Umlagerung von Cyclohexanonoxim in Gegenwart einer Cχ-C4-Carbonsäure wie Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure oder Buttersäure, bevor¬ zugt Ameisensäure und Essigsäure, besonders bevorzugt Ameisen¬ säure, her.According to the invention, caprolactam is prepared by Beckmann rearrangement of cyclohexanone oxime in the presence of a Cχ-C 4 -carboxylic acid such as formic acid, acetic acid, propionic acid or butyric acid, preferably formic acid and acetic acid, particularly preferably formic acid.
Das Molverhältnis von Cyclohexanonoxim zu Carbonsäure wählt man bevorzugt im Bereich von 1:1 bis 1:30, vorzugsweise von 1:1 bis 1:10.The molar ratio of cyclohexanone oxime to carboxylic acid is preferably selected in the range from 1: 1 to 1:30, preferably from 1: 1 to 1:10.
Das Cyclohexanonoxim setzt man üblicherweise als Cι-C4~carbonsäure Lösung ein, wobei die Konzentration der im allgemeinen wäßrigen Carbonsäure-Lösung in der Regel im Bereich von 10 bis 70, vor¬ zugsweise von 15 bis 50, Gew.-% beträgt. Besonders bevorzugt verwendet man die gleiche Carbonsäure, die man als Lösungsmittel bei der Umlagerung einsetzt, wobei Ameisensäure besonders bevor¬ zugt ist.The cyclohexanone oxime is usually used as a C 4 -C 4 carboxylic acid solution, the concentration of the generally aqueous carboxylic acid solution generally being in the range from 10 to 70% by weight, preferably from 15 to 50% by weight. The same carboxylic acid which is used as the solvent for the rearrangement is particularly preferably used, formic acid being particularly preferred.
Die Temperatur wählt man im allgemeinen im Bereich von 50 bis 150, vorzugsweise von 70 bis 120°C.The temperature is generally chosen in the range from 50 to 150, preferably from 70 to 120 ° C.
Den Druck wählt man im allgemeinen im Bereich von 100 bis 1000, vorzugsweise von 100 bis 200 kPa.The pressure is generally selected in the range from 100 to 1000, preferably from 100 to 200 kPa.
Der pH-Wert stellt sich nach bisherigen Beobachtungen frei ein, ein Einsatz von Puffern ist üblicherweise nicht erforderlich. Die Umlagerung kann man ansonsten nach an sich bekannten Methoden durchführen, d.h. wahlweise kontinuierlich oder diskontinuier¬ lich, ein- oder mehrstufig, bevorzugt mehrstufig.According to previous observations, the pH value is freely established; the use of buffers is usually not necessary. The rearrangement can otherwise be carried out according to methods known per se, ie optionally continuously or discontinuously, in one or more stages, preferably in multiple stages.
Die Verweilzeit beträgt in der Regel 2 bis 10, vorzugsweise 3 bis 6 h.The residence time is generally 2 to 10, preferably 3 to 6 hours.
In einer bevorzugten Ausführungsform setzt man Cyclohexanonoxim ein, das man nach einem der weiter oben beschriebenen erfindungs- gemäßen Verfahren hergestellt hat und in den Unteransprüchen dokumentiert ist.In a preferred embodiment, use is made of cyclohexanone oxime which has been prepared by one of the processes according to the invention described above and is documented in the subclaims.
In einer bevorzugten Ausführungsform destilliert man nach der Um¬ lagerung zum Caprolactam die zu Beginn der Umlagerung eingesetzte Cι-C4~Carbonsäure aus dem Reaktionsgemisch ab, und setzt sie be¬ vorzugt zur Umlagerung des Cyclohexanonoxims wieder ein.In a preferred embodiment, after the rearrangement to caprolactam, the C 1 -C 4 -carboxylic acid used at the beginning of the rearrangement is distilled off from the reaction mixture, and it is preferably used again for the rearrangement of the cyclohexanone oxime.
Die Aufarbeitung des erfindungsgemäß hergestellten Caprolactams kann man nach an sich bekannten Methoden wie Extraktion des Roh- lactams mit einem Lösungsmittel durchführen, beispielsweise nach den in folgenden Dokumenten beschriebenen Verfahren: EP-B 22,261, DE-A 37 35 054, US 28 13 858, EP-B 411 455.The caprolactam produced according to the invention can be worked up by methods known per se, such as extraction of the crude lactam with a solvent, for example by the processes described in the following documents: EP-B 22,261, DE-A 37 35 054, US 28 13 858, EP-B 411 455.
Das erfindungsgemäß hergestellte Caprolactam dient als Ausgangs- stoff für die Herstellung von Polycaprolactam und entsprechenden Copolymeren.The caprolactam produced according to the invention serves as a starting material for the production of polycaprolactam and corresponding copolymers.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Cyclohexanon¬ oxim hat den Vorteil, daß es ohne Salzanfall arbeitet. Des wei- teren kann man die eingesetzten Carbonsäuren im Kreis fahren. Ein weiterer Vorteil liegt in der Umlagerung des Oxims mit einer Carbonsäure, da die Entsorgung von Ammonsulfat, wie bei den übli¬ chen Verfahren des Standes der Technik, ebenfalls vermieden wird.The process according to the invention for the preparation of cyclohexanone oxime has the advantage that it works without the accumulation of salt. Furthermore, the carboxylic acids used can be circulated. A further advantage lies in the rearrangement of the oxime with a carboxylic acid, since the disposal of ammonium sulfate, as in the usual processes of the prior art, is also avoided.
BeispieleExamples
Beispiel 1 - Herstellung von HydroxylammoniumformiatExample 1 - Preparation of hydroxylammonium formate
640 g (als Trockensubstanz berechnet) eines feinteiligen Graphit- trägers (0,1 bis 300 μm) wurden in 500 ml Wasser und 100 ml Kö¬ nigswasser suspendiert, 0,5 Gew. -% Platin als Hexachloroplatin- wasserstoffsäure-Hexahydrat zugegeben und über Nacht bei 80°C ge¬ rührt. Am nächsten Tag wurde die Suspension mit 400 ml Wasser verdünnt, auf 30°C abgekühlt und dann mit Soda auf einen pH-Wert von 7,5 eingestellt. Danach wurden 150 mg in 50 ml Wasser suspendierter feinteiliger Elementarschwefel (Partikelgrößenverteilung: 20 % < 1 um; 50 % < 5 μm; 90 % < 10 μm) dem Reaktionsgemisch zugegeben. Nach 10 Minuten wurden dann 100 ml 99 gew. -%ige Ameisensäure der Reaktionsgemische zugefügt.640 g (calculated as dry matter) of a finely divided graphite support (0.1 to 300 μm) were suspended in 500 ml of water and 100 ml of king's water, 0.5% by weight of platinum as hexachloroplatinic acid-hexahydrate were added and over Stirred at 80 ° C overnight. The next day the suspension was diluted with 400 ml of water, cooled to 30 ° C. and then adjusted to a pH of 7.5 with soda. 150 mg of finely divided elemental sulfur suspended in 50 ml of water (particle size distribution: 20% <1 μm; 50% <5 μm; 90% <10 μm) were then added to the reaction mixture. After 10 minutes, 100 ml of 99 wt. -% Formic acid added to the reaction mixtures.
50 g des so behandelten Katalysators wurden in 1250 ml 25 gew. -%iger Ameisensäure suspendiert und mit H2 bei 40°C be¬ handelt (sogen. "Aktivierung") .50 g of the catalyst thus treated were 25 wt. In 1250 ml. -% formic acid suspended and treated with H 2 at 40 ° C (so-called "activation").
Anschließend wurden 100 1/h eines Gemisches aus 70 Vol.-% H2 (99,95 %ig) und 30 Vol.-% NO (99,5 %ig) in die Suspension einge¬ leitet.100 l / h of a mixture of 70% by volume H 2 (99.95% pure) and 30% by volume NO (99.5% pure) were then passed into the suspension.
Nach Einleitung von insgesamt 300 1 des Gasgemisches wurden 1320 ml einer Lösung der folgenden Zusammensetzung erhalten:After a total of 300 l of the gas mixture had been introduced, 1320 ml of a solution of the following composition were obtained:
145,3 g/1 HCOOH 51,2 g/1 NH2OH (als NH2OH-HCOOH) 4,8 g/1 NH3 (als HCOONH4)145.3 g / 1 HCOOH 51.2 g / 1 NH 2 OH (as NH 2 OH-HCOOH) 4.8 g / 1 NH 3 (as HCOONH 4 )
Die Gesamtabgasmenge betrug 99,8 1.The total amount of exhaust gas was 99.8 l.
Selektivitäten:Selectivities:
65,3 % zu NH2OH (als NH2OH-HCOOH) 10,7 % zu NH3 (als HCOONH4) 24,0 % zu N2065.3% to NH 2 OH (as NH 2 OH-HCOOH) 10.7% to NH 3 (as HCOONH 4 ) 24.0% to N 2 0
Raum-Zeit-Ausbeuten:Space-time yields:
0,84 MOI/IRR fi. • h, bezogen auf NO-Umsatz0.84 MOI / I RR f i. • h, based on NO sales
0,55 MOI/IRR fi. • h, bezogen auf gebildetes NH2OH.0.55 MOI / I RR f i. • h, based on the NH 2 OH formed.
Beispiel 2 - Herstellung von CyclohexanonoximExample 2 - Preparation of cyclohexanone oxime
In einem 2 Liter-Rührkesselreaktor wurden Cyclohexanon und Hydroxylamin gemischt. Hydroxylamin wurde als Hydroxylammonium¬ formiat-Lösung zugegeben.Cyclohexanone and hydroxylamine were mixed in a 2 liter stirred tank reactor. Hydroxylamine was added as a hydroxylammonium formate solution.
Es wurden folgende Bedingungen eingehalten:The following conditions were met:
Rührgeschwindigkeit: 100 UpmStirring speed: 100 rpm
Temperatur: 80°C Druck: NormaldruckTemperature: 80 ° C pressure: normal pressure
Verweilzeit: 2 Stunden. Die Reaktion wurde so ausgeführt, daß zunächst NH2OH im Überschuß (20 mol-%) zum Cyclohexanon gegeben wurde, um dieses völlig umzu¬ setzen. Nach Abtrennung des gebildeten Cyclohexanonoxims (als obere Phase in einem Phasenscheider) wurde die Unterphase (mit dem nicht umgesetzten NH2OH) zusammen mit frischer Hydroxylammoni- umformiat-Lösung wieder in den Rührkesselreaktor zugefahren.Residence time: 2 hours. The reaction was carried out by first adding excess NH 2 OH (20 mol%) to the cyclohexanone in order to implement it completely. After the cyclohexanone oxime formed had been separated off (as the upper phase in a phase separator), the lower phase (with the unreacted NH 2 OH) was fed back into the stirred tank reactor together with fresh hydroxylammonium formate solution.
Ausbeute: ca. 92 %, bezogen auf Cyclohexanon.Yield: approx. 92%, based on cyclohexanone.
Beispiel 3 - Herstellung von CaprolactamExample 3 - Preparation of Caprolactam
Eine 20 gew.-%ige Lösung von Cyclohexanonoxim (aus Beispiel 2) in Ameisensäure (100 gew.-%ige A.säure) wurde bei einer Temperatur von 105°C 5h unter Rückfluß erhitzt. Danach wurde die Ameisensäure abdestilliert, und zur Umlagerung wiederverwendet, und das flüs¬ sig anfallende Rohlactam der weiteren Verarbeitung (nach dem Stand der Technik: Extraktion mit einem Lösungsmittel, Destilla¬ tion) , zugeführt. A 20% by weight solution of cyclohexanone oxime (from Example 2) in formic acid (100% by weight A. acid) was heated under reflux at a temperature of 105 ° C. for 5 hours. The formic acid was then distilled off and reused for rearrangement, and the crude lactam obtained in liquid form was fed for further processing (according to the prior art: extraction with a solvent, distillation).

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Herstellung von Cyclohexanonoxim durch U set- zung von Cyclohexanon mit einem Hydroxylammoniumsalz, dadurch gekennzeichnet, daß man als Hydroxylammoniumsalz Hydroxylam¬ moniumformiat einsetzt.1. A process for the preparation of cyclohexanone oxime by reacting cyclohexanone with a hydroxylammonium salt, characterized in that hydroxylammonium salt is used as hydroxylammonium formate.
2. Verfahren zur Herstellung von Cyclohexanonoxim gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Hydroxylammoniumfor¬ miat durch Reduktion von Stickstoffmonoxid mit Wasserstoff in Gegenwart eines Hydrierungskatalysators in wäßriger Ameisen¬ säure gewinnt.2. A process for the preparation of cyclohexanone oxime according to claim 1, characterized in that the hydroxylammonium formate is obtained by reducing nitrogen monoxide with hydrogen in the presence of a hydrogenation catalyst in aqueous formic acid.
3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydrierungskatalysator erhältlich ist durch im wesentlichen folgende Schritte:3. The method according to claim 2, characterized in that the hydrogenation catalyst is obtainable by essentially the following steps:
(a) Behandeln eines Platinmetallsalzes mit feinteiligem Schwefel und(a) treating a platinum metal salt with finely divided sulfur and
(b) anschließende Reduktion des Platinmetallsalzes zu metal¬ lischem Platinmetall.(b) subsequent reduction of the platinum metal salt to metallic platinum metal.
4. Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeich¬ net, daß man4. The method according to claims 1 to 3, characterized gekennzeich¬ net that one
(a) das Cyclohexanonoxim aus dem erhaltenen Reaktionsgemisch abtrennt unter Erhalt einer Mischung A, im wesentlichen Wasser und Ameisensäure enthaltend, und(a) separating the cyclohexanone oxime from the reaction mixture obtained to obtain a mixture A, essentially comprising water and formic acid, and
(b) die Mischung A mit einem Cι-C4-Alkanol versetzt und unter den üblichen Bedingungen eine Veresterung der Ameisen¬ säure zu einem Ameisensäureester durchführt unter F halt einer Mischung B,(b) the mixture A is mixed with a C 1 -C 4 -alkanol and an esterification of the formic acid to an formic acid ester is carried out under the usual conditions while maintaining a mixture B,
(c) aus Mischung B den in Schritt (b) erhaltenen Ameisensäu¬ reester destillativ abtrennt,(c) separating the formic acid ester obtained in step (b) from mixture B by distillation,
(d) den aus Schritt (c) erhaltenen Ameisensäureester in an sich bekannter Weise verseift unter Erhalt einer Mischung C, enthaltend im wesentlichen Ameisensäure und den ent¬ sprechenden in Schritt (a) eingesetzten Alkohol, (e) die Ameisensäure aus Stufe (d) aus der Mischung abtrennt und zur Herstellung von Hydroxylammoniumformiat und/oder Cyclohexanonoxim einsetzt.(d) the formic acid ester obtained from step (c) is saponified in a manner known per se to obtain a mixture C comprising essentially formic acid and the corresponding alcohol used in step (a), (e) the formic acid from stage (d) is separated from the mixture and used to prepare hydroxylammonium formate and / or cyclohexanone oxime.
5. Verfahren zur Herstellung von Caprolactam durch Beckmann-Um¬ lagerung von Cyclohexanonoxim, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umlagerung in Gegenwart einer Cι-C4~Carbonsäure als Lösungsmittel durchführt.5. Process for the production of caprolactam by Beckmann rearrangement of cyclohexanone oxime, characterized in that the rearrangement is carried out in the presence of a C 1 -C 4 carboxylic acid as solvent.
6. Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man das Cyclohexanonoxim durch Umsetzung von Cyclohexanon mit Hy¬ droxylammoniumformiat erhält.6. The method according to claim 5, characterized in that the cyclohexanone oxime is obtained by reacting cyclohexanone with hy droxylammonium formate.
7. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man das Hydroxylammoniumformiat durch Reduktion von Stickstoff¬ monoxid mit Wasserstoff in Gegenwart eines Hydrierungskataly¬ sators in wäßriger Ameisensäure gewinnt.7. The method according to claim 6, characterized in that the hydroxylammonium formate is obtained by reducing nitrogen monoxide with hydrogen in the presence of a hydrogenation catalyst in aqueous formic acid.
8. Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydrierungskatalysator erhältlich ist durch im wesentlichen folgende Schritte:8. The method according to claim 7, characterized in that the hydrogenation catalyst is obtainable by essentially the following steps:
(a) Behandeln eines Platinmetallsalzes mit feinteiligem Schwefel und(a) treating a platinum metal salt with finely divided sulfur and
(b) anschließende Reduktion des Platinmetallsalzes zu metal¬ lischem Platinmetall.(b) subsequent reduction of the platinum metal salt to metallic platinum metal.
9. Verfahren gemäß den Ansprüchen 6 bis 8, dadurch gekennzeich- net, daß man9. The method according to claims 6 to 8, characterized in that one
(a) das Cyclohexanonoxim aus dem bei der Cyclohexanoxim-Her- Stellung erhaltenen Reaktionsgemisch abtrennt unter Er¬ halt einer Mischung A, im wesentlichen Wasser und Amei- sensäure enthaltend, und(a) the cyclohexanone oxime is separated from the reaction mixture obtained in the preparation of the cyclohexane oxime to obtain a mixture A, essentially comprising water and formic acid, and
(b) die Mischung A mit einem Cι-C4-Alkanol versetzt und unter den üblichen Bedingungen eine Veresterung der Ameisen¬ säure zu einem Ameisensäureester durchführt unter Erhalt einer Mischung B,(B) the mixture A is mixed with a C 1 -C 4 -alkanol and an esterification of the formic acid to an formic acid ester is carried out under the usual conditions to obtain a mixture B,
(c) aus Mischung B den in Schritt (b) erhaltenen Ameisen¬ säureester destillativ abtrennt, (d) den aus Schritt (c) erhaltenen Ameisensäureester in an sich bekannter Weise verseift unter Erhalt einer Mischung C, enthaltend im wesentlichen Ameisensäure und den ent¬ sprechenden in Schritt (a) eingesetzten Alkohol,(c) separating the formic acid ester obtained in step (b) by distillation from mixture B, (d) the formic acid ester obtained from step (c) is saponified in a manner known per se to obtain a mixture C comprising essentially formic acid and the corresponding alcohol used in step (a),
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(e) die Ameisensäure aus Stufe (d) aus der Mischung abtrennt und zur Herstellung von Hydroxylammoniumformiat und/oder Cyclohexanonoxim einsetzt.(e) the formic acid from stage (d) is separated from the mixture and used to prepare hydroxylammonium formate and / or cyclohexanone oxime.
10 10. Verfahren gemäß den Ansprüchen 5 bis 9, dadurch gekennzeich¬ net, daß man aus dem nach der Cyclisierung des Cyclohexanon- oxims erhaltenen Reaktionsgemisch die zu Beginn der Umlage¬ rung eingesetzte Cι-C4~Carbonsäure destillativ abtrennt.10. The method according to claims 5 to 9, characterized gekennzeich¬ net that from the reaction mixture obtained after the cyclization of the cyclohexanone oxime, the C 1 -C 4 carboxylic acid used at the beginning of the rearrangement is separated off by distillation.
15 11. Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man die abgetrennte Cι-C4-Carbonsäure zur Umlagerung von Cyclo¬ hexanonoxim einsetzt.15 11. The method according to claim 10, characterized in that one uses the separated -CC 4 carboxylic acid for the rearrangement of cyclo-hexanone oxime.
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