JPH0987247A - Production of epsilon-caprolactam - Google Patents

Production of epsilon-caprolactam

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JPH0987247A
JPH0987247A JP8190621A JP19062196A JPH0987247A JP H0987247 A JPH0987247 A JP H0987247A JP 8190621 A JP8190621 A JP 8190621A JP 19062196 A JP19062196 A JP 19062196A JP H0987247 A JPH0987247 A JP H0987247A
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JP
Japan
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cyclohexanone
caprolactam
reaction
cyclohexanol
ppm
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Withdrawn
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JP8190621A
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Japanese (ja)
Inventor
Koji Teramoto
耕志 寺本
Tamotsu Kanda
有 神田
Makoto Tezuka
真 手塚
Toshio Uchibori
俊雄 内堀
Hidefumi Sano
英文 佐野
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Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To produce ε-caprolactam of quality not inferior to that of a conventional product at a low cost by using cyclohexene as a raw material. SOLUTION: Methylcyclopentanones contained in cyclohexanone used for reaction with hydroxylamine are regulated to <=400ppm in the method for producing ε-caprolactam by converting cyclohexanol obtained by the hydrating reaction of cyclohexene into cyclohexanone by dehydrogenating reaction, then reacting the resultant cyclohexanone with hydroxylamine, providing cyclohexanone oxime and further carrying out the Beckmann rearrangement of the prepared cyclohexanone oxime.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、シクロヘキセンを
出発原料としたε−カプロラクタムの製造方法に関す
る。詳しくは、シクロヘキセンを水和反応によりシクロ
ヘキサノールとし、シクロヘキサノールを脱水素反応に
よりシクロヘキサノンとし、ついで、シクロヘキサノン
をオキシム化反応によりシクロヘキサノンオキシムと
し、最後にシクロヘキサノンオキシムをベックマン転位
反応によりε−カプロラクタムを製造する方法に関す
る。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing ε-caprolactam using cyclohexene as a starting material. Specifically, cyclohexene is converted into cyclohexanol by a hydration reaction, cyclohexanol is converted into cyclohexanone by a dehydrogenation reaction, then cyclohexanone is converted into cyclohexanone oxime by an oximation reaction, and finally cyclohexanone oxime is produced by Beckmann rearrangement reaction to produce ε-caprolactam. Regarding the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】ε−カプロラクタムは、主としてシクロ
ヘキサノンをオキシム化し、生成したシクロヘキサノン
オキシムをベックマン転位することにより製造されてお
り、このシクロヘキサノンオキシムは、シクロヘキサノ
ンとヒドロキシルアミンとを反応させて製造するのが一
般的である。
2. Description of the Related Art ε-Caprolactam is mainly produced by oxidizing cyclohexanone and subjecting the produced cyclohexanone oxime to Beckmann rearrangement. This cyclohexanone oxime is generally produced by reacting cyclohexanone with hydroxylamine. Target.

【0003】従来、ε−カプロラクタム製造の原料とな
るシクロヘキサノンの製造方法としては、シクロヘキサ
ンを分子状酸素で酸化してシクロヘキサノールとシクロ
ヘキサノンの混合物を製造し、蒸留によりシクロヘキサ
ノールとシクロヘキサノンを分離し、分離したシクロヘ
キサノールを脱水素反応によりシクロヘキサノンとする
方法が工業的に実施されている方法として最も一般的で
あり、他にフェノールを水素化、脱水素反応してシクロ
ヘキサノンとする方法も知られている。
Conventionally, as a method for producing cyclohexanone as a raw material for producing ε-caprolactam, cyclohexane is oxidized with molecular oxygen to produce a mixture of cyclohexanol and cyclohexanone, and cyclohexanol and cyclohexanone are separated by distillation and separated. The method of converting cyclohexanol to cyclohexanone by dehydrogenation is the most commonly used method industrially, and a method of hydrogenating and dehydrogenating phenol to cyclohexanone is also known.

【0004】一方、近年、シクロヘキサノールを工業的
に生産する方法として、シクロヘキセンを固体酸触媒、
特にゼオライト触媒の存在下で水和する方法が注目され
ている。かかる方法に関する報告は昭和40年代頃より
多数なされてきているが、工業的規模での生産も最近に
なってようやく行われるようになった(化学経済,19
93年3月号,40〜45頁参照)。
On the other hand, recently, as a method for industrially producing cyclohexanol, cyclohexene is used as a solid acid catalyst,
In particular, a method of hydrating in the presence of a zeolite catalyst has received attention. Although there have been many reports on such a method since the 1940s, production on an industrial scale has only recently been carried out (Chemical Economy, 19
See the March 1993 issue, pages 40-45).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】シクロヘキセンを水和
してシクロヘキサノールを製造する方法は、コスト的に
有利な方法であり、シクロヘキサノールの好ましい製造
方法の一つである。従って、該方法で製造されたシクロ
ヘキサノールをε−カプロラクタムの製造原料として利
用することができれば工業的に有用であると考えられる
そこで、本発明者らが当該製法で得られたシクロヘキサ
ノールを用いてε−カプロラクタムの製造を検討したと
ころ、他の方法で得られたシクロヘキサノールから製造
されたε−カプロラクタムと異なり、品質において本製
造方法における特有の問題が存在することが明らかとな
った。
The method for producing cyclohexanol by hydrating cyclohexene is a cost-effective method and is one of the preferable methods for producing cyclohexanol. Therefore, it is considered to be industrially useful if the cyclohexanol produced by the method can be used as a raw material for producing ε-caprolactam.Therefore, the present inventors have used cyclohexanol obtained by the production method. Examination of the production of ε-caprolactam revealed that, unlike ε-caprolactam produced from cyclohexanol obtained by other methods, there is a peculiar problem in the present production method in terms of quality.

【0006】一般に、シクロヘキセンの水和反応から得
られたシクロヘキサノールを原料としてε−カプロラク
タムを製造する際には、複数の工程を経由する必要があ
るとともに、種々の副生成物が生成するため、どの製造
工程のどの副生成物に着目すればよいのか判断するのは
極めて困難である。
Generally, when producing ε-caprolactam using cyclohexanol obtained from the hydration reaction of cyclohexene as a raw material, it is necessary to go through a plurality of steps and various by-products are produced. It is extremely difficult to determine which by-product of which manufacturing process should be focused on.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
につき鋭意検討した結果、シクロヘキセンを出発原料と
したε−カプロラクタムにおいては、オキシム化反応工
程における原料であるシクロヘキサノン中の特定の不純
物の量を特に制御することにより、上記課題を解決でき
ることを見いだし、本発明に到達した。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies on the above problems, the present inventors have found that, in ε-caprolactam starting from cyclohexene, specific impurities in cyclohexanone, which is a starting material in the oximation reaction step, The inventors have found that the above problems can be solved by controlling the amount in particular, and have reached the present invention.

【0008】すなわち、本発明の要旨は、シクロヘキセ
ンの水和反応により得られるシクロヘキサノールを脱水
素反応によりシクロヘキサノンとし、ついで、オキシム
化反応により反応させてシクロヘキサノンオキシムと
し、更にベックマン転位させてε−カプロラクタムを製
造する方法において、ヒドロキシルアミンとの反応に供
されるシクロヘキサノン中に含まれるメチルシクロペン
タノン類を400ppm以下とすることを特徴とするε
−カプロラクタムの製造方法に存する。
That is, the gist of the present invention is that cyclohexanol obtained by the hydration reaction of cyclohexene is converted into cyclohexanone by a dehydrogenation reaction, and then reacted by an oximation reaction to give cyclohexanone oxime, and further Beckmann rearrangement is carried out to obtain ε-caprolactam. In the method for producing γ, methylcyclopentanones contained in cyclohexanone subjected to the reaction with hydroxylamine is 400 ppm or less.
-In the method of manufacturing caprolactam.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明の製造方法では、まずシクロヘキセンと水
を反応させてシクロヘキサノールとする。シクロヘキセ
ンの水和反応は触媒として、通常、固体酸触媒、硫酸、
塩酸、リン酸、芳香族スルホン酸などを用いて反応を行
うが、固体酸触媒を用いるのが好ましい。固体酸触媒と
しては、通常、ゼオライトやイオン交換樹脂などが挙げ
られるが、特にゼオライトが好ましい。ゼオライトとし
ては、結晶性のアルミノシリケートやアルミノメタロシ
リケート、メタロシリケート等の種々のゼオライトが利
用でき、特にペンタシル型のアルミノシリケートまたは
メタロシリケートが好ましい。メタロシリケートに含ま
れる金属としては、チタン、ガリウム、鉄、クロム、ジ
ルコニウム、ハフニウム等の金属元素が例示できるが、
中でもガリウムが好ましい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below. In the production method of the present invention, cyclohexene is first reacted with water to form cyclohexanol. The cyclohexene hydration reaction is usually carried out using a solid acid catalyst, sulfuric acid,
The reaction is carried out using hydrochloric acid, phosphoric acid, aromatic sulfonic acid or the like, but it is preferable to use a solid acid catalyst. As the solid acid catalyst, zeolite, ion exchange resin and the like are usually mentioned, and zeolite is particularly preferable. As the zeolite, various zeolites such as crystalline aluminosilicate, aluminometallosilicate, and metallosilicate can be used, and pentasil-type aluminosilicate or metallosilicate is particularly preferable. Examples of the metal contained in the metallosilicate may include metal elements such as titanium, gallium, iron, chromium, zirconium, and hafnium.
Of these, gallium is preferable.

【0010】水和反応としては、流動床式、攪拌回分方
式、連続方式など、一般的に用いられる方法で行われ
る。連続方式の場合は、触媒充填連続流通式、及び攪拌
槽流通式のいずれも可能である。反応の温度は、シクロ
ヘキセンの水和反応の平衡の面や副反応の増大の面から
は低温が、また、反応速度の面からは高温が有利であ
る。最適温度は、触媒の性質によっても異なるが、通常
50〜250℃、好ましくは80〜200℃の範囲から
選択される。
The hydration reaction is carried out by a commonly used method such as a fluidized bed system, a stirred batch system or a continuous system. In the case of the continuous system, both a catalyst-filled continuous flow system and a stirring tank flow system are possible. The reaction temperature is advantageously low in terms of equilibrium of cyclohexene hydration and increase in side reactions, and high in terms of reaction rate. The optimum temperature varies depending on the properties of the catalyst, but is usually selected from the range of 50 to 250 ° C, preferably 80 to 200 ° C.

【0011】得られたシクロヘキサノールは、脱水素反
応に供されてシクロヘキサノンとされる。シクロヘキサ
ノールの脱水素反応は従来公知の方法のいずれでもよい
が、一般的には、脱水素触媒の存在下で通常150〜7
50℃、好ましくは200〜450℃に加熱することに
より行われる。脱水素触媒としては、ニッケル、コバル
ト、白金、亜鉛、カルシウム、クロム、銅等の金属又は
その酸化物等が挙げられる。また、これらの混合物であ
ってもよい。好ましくは、酸化亜鉛、酸化カルシウム、
酸化クロム、酸化銅等の金属酸化物触媒である。更に、
これらの触媒は、アルミナ等の担体に担持されていても
よい。この反応は平衡反応であり、生成物はシクロヘキ
サノンとシクロヘキサノールの混合物として得られるの
で、蒸留等によりシクロヘキサノンとシクロヘキサノー
ルを分離し、分離したシクロヘキサノールは脱水素反応
の原料として再利用される。
The cyclohexanol obtained is subjected to a dehydrogenation reaction to give cyclohexanone. The dehydrogenation reaction of cyclohexanol may be carried out by any conventionally known method, but generally, it is usually 150 to 7 in the presence of a dehydrogenation catalyst.
It is carried out by heating to 50 ° C, preferably 200 to 450 ° C. Examples of the dehydrogenation catalyst include metals such as nickel, cobalt, platinum, zinc, calcium, chromium and copper, and oxides thereof. Further, a mixture thereof may be used. Preferably, zinc oxide, calcium oxide,
It is a metal oxide catalyst such as chromium oxide and copper oxide. Furthermore,
These catalysts may be supported on a carrier such as alumina. This reaction is an equilibrium reaction, and since the product is obtained as a mixture of cyclohexanone and cyclohexanol, cyclohexanone and cyclohexanol are separated by distillation or the like, and the separated cyclohexanol is reused as a raw material for the dehydrogenation reaction.

【0012】こうして得られたシクロヘキサノン中に
は、従来注目されていなかった成分であるメチルシクロ
ペンタノン類が微量含まれる。この不純物は、ラクタム
化工程が進むにつれて反応し、ε−カプロラクタムより
分離することが極めて困難な物質に変化するため、製品
ε−カプロラクタム中に混入し品質を著しく損なうこと
が判明した。
The cyclohexanone thus obtained contains a small amount of methylcyclopentanones, a component that has not been noticed in the past. It was found that this impurity reacts as the lactamization process progresses and changes into a substance that is much more difficult to separate than ε-caprolactam, so that it is mixed in the product ε-caprolactam and the quality is significantly impaired.

【0013】そこで、本発明のシクロヘキセンを出発原
料としたε−カプロラクタムの製造方法においては、オ
キシム化に供されるシクロヘキサノンとして、その中に
含まれるメチルシクロペンタノン類が400ppm以
下、好ましくは300ppm以下、特に好ましくは5〜
100ppmのものを使用とすることを特徴とする。な
お、本発明におけるメチルシクロペンタノン類の量は2
−メチルシクロペンタノンと3−メチルシクロペンタノ
ンの総量をいう。メチルシクロペンタノン類が400p
pmを越えるようなシクロヘキサノンを原料として後工
程を実施しε−カプロラクタムの製造した場合は、前述
のように後工程ではメチルシクロペンタノン類に由来す
る不純物が除去できないことになり、満足できる品質の
ε−カプロラクタムを得ることが困難となる。なお、ε
−カプロラクタムの品質の観点から見れば、シクロヘキ
サノン中のメチルシクロペンタノン類の含有量は少なけ
れば少ないほど望ましい方向にあるが、メチルシクロペ
ンタノン類の分離操作の手間とε−カプロラクタムの品
質目標の関係で適宜メチルシクロペンタノン類の含有量
を設定すればよく、通常はメチルシクロペンタノン類を
完全に除去する必要はない。
Therefore, in the method for producing ε-caprolactam using cyclohexene as a starting material of the present invention, methylcyclopentanones contained therein are 400 ppm or less, preferably 300 ppm or less, as cyclohexanone to be subjected to oximation. , Particularly preferably 5
It is characterized by using 100 ppm. The amount of methylcyclopentanones used in the present invention is 2
-The total amount of methylcyclopentanone and 3-methylcyclopentanone. Methylcyclopentanones are 400p
In the case where ε-caprolactam is produced by carrying out a post-process using cyclohexanone exceeding pm as a raw material, impurities derived from methylcyclopentanones cannot be removed in the post-process as described above, so that a satisfactory quality is obtained. It becomes difficult to obtain ε-caprolactam. Note that ε
From the viewpoint of the quality of caprolactam, the smaller the content of methylcyclopentanones in cyclohexanone is, the more desirable it is.However, the labor of the separation operation of methylcyclopentanones and the quality target of ε-caprolactam are Depending on the relationship, the content of methylcyclopentanones may be set appropriately, and normally it is not necessary to completely remove methylcyclopentanones.

【0014】メチルシクロペンタノン類が400ppm
m以下のシクロヘキサノンを得る方法としては、シクロ
ヘキサノールの脱水素反応に用いる原料、触媒、反応条
件を厳選してメチルシクロペンタノン類が400ppm
以下となるようにしてもよいし、脱水素反応によって得
られたシクロヘキサノンを蒸留等によって精製してもよ
い。
400 ppm of methylcyclopentanones
As a method of obtaining cyclohexanone of m or less, 400 ppm of methylcyclopentanone is selected by carefully selecting the raw material, catalyst and reaction conditions used for the dehydrogenation reaction of cyclohexanol.
The following may be used, or cyclohexanone obtained by the dehydrogenation reaction may be purified by distillation or the like.

【0015】更に、メチルシクロペンタノン類は、シク
ロヘキセンを水和してシクロヘキサノールとする際に転
位反応により副生した微量のメチルシクロペンタノール
類が脱水素されることにより生成したものとも推定され
ることから、脱水素反応に供するシクロヘキサノール中
メチルシクロペンタノール類を予め少なくしておくこと
も効果的な方法である。シクロヘキサノール中のメチル
シクロペンタノール類は、好ましくは200ppm以
下、特に好ましくは150ppm以下とする。なお、こ
の場合のメチルシクロペンタノール類は2−メチルシク
ロペンタノールおよび3−メチルシクロペンタノールの
総量をいう。
Further, it is presumed that the methylcyclopentanones are produced by dehydrogenating a small amount of methylcyclopentanols by-produced by the rearrangement reaction when hydrating cyclohexene to cyclohexanol. Therefore, reducing the amount of methylcyclopentanols in cyclohexanol to be subjected to the dehydrogenation reaction in advance is also an effective method. The content of methylcyclopentanols in cyclohexanol is preferably 200 ppm or less, particularly preferably 150 ppm or less. In this case, the methylcyclopentanols mean the total amount of 2-methylcyclopentanol and 3-methylcyclopentanol.

【0016】また、オキシム化反応に供するシクロヘキ
サノンとしては、シクロペンタンカルボアルデヒドが5
0ppm以下のものを使用することが好ましい。このよ
うなシクロヘキサノンを使用することによって、更に高
品質のε−カプロラクタムを製造することができる。ま
た、高品質のε−カプロラクタムを製造するためには、
オキシム化に供するシクロヘキサノンは、蒸留等で未反
応原料であるシクロヘキサノール含有量を通常1000
ppm以下、好ましくは600ppm以下としたもので
あることが望ましい。
Cyclohexanone used for the oxime-forming reaction is cyclopentanecarbaldehyde.
It is preferable to use one of 0 ppm or less. By using such cyclohexanone, higher quality ε-caprolactam can be produced. In addition, in order to produce high quality ε-caprolactam,
The cyclohexanone used for oxime formation usually has a cyclohexanol content of 1,000 which is an unreacted raw material in distillation or the like.
It is desirable that the content be less than or equal to ppm, preferably less than or equal to 600 ppm.

【0017】こうして得られたメチルシクロペンタノン
類が400ppm以下のシクロヘキサノンは、公知の反
応条件下でオキシム化して反応させてシクロヘキサノン
オキシムとする。オキシム化の方法については、通常、
ヒドロキシルアミンと反応させてシクロヘキサノンオキ
シムとする。ヒドロキシルアミンは単独では不安定な化
合物であるため、通常、ヒドロキシルアミンの硫酸塩や
硝酸塩の形で使用される。例えば、水溶液中または非水
溶液中でシクロヘキサノンとヒドロキシルアミン硫酸塩
を反応させる。また、オキシム化はヒドロキシルアミン
との反応に限定されるものではなく、シクロヘキサノン
を白金族金属触媒の存在下で一酸化窒素、水素と反応さ
せる方法(米国特許第4929756号明細書参照)、
シクロヘキサノンを過酸化水素存在下でアンモニアと反
応させる方法(米国特許第4745221号明細書参
照)などでシクロヘキサノンオキシムを得てもよい。
Cyclohexanone having a methylcyclopentanone content of 400 ppm or less is oxime-formed under known reaction conditions and reacted to give cyclohexanone oxime. Regarding the method of oxime formation,
React with hydroxylamine to give cyclohexanone oxime. Since hydroxylamine is an unstable compound by itself, it is usually used in the form of hydroxylamine sulfate or nitrate. For example, cyclohexanone is reacted with hydroxylamine sulfate in an aqueous solution or a non-aqueous solution. The oximation is not limited to the reaction with hydroxylamine, but a method of reacting cyclohexanone with nitric oxide and hydrogen in the presence of a platinum group metal catalyst (see US Pat. No. 4,929,756),
Cyclohexanone oxime may be obtained by a method of reacting cyclohexanone with ammonia in the presence of hydrogen peroxide (see US Pat. No. 4,745,221).

【0018】次いで、以上のシクロヘキサノンオキシム
は、公知の方法によりベックマン転位させてε−カプロ
ラクタムとする。例えば、濃硫酸または発煙硫酸中でベ
ックマン転位させてε-カプロラクタム硫酸塩とした
後、アルカリで中和する方法、シクロヘキサノンオキシ
ムを固体酸触媒存在下、気相もしくは液相でベックマン
転位させる方法、液相で触媒が均一に溶解した状態でベ
ックマン転位させる方法等が挙げられる。シクロヘキサ
ノンオキシムを硫酸又は発煙硫酸と接触させる場合、シ
クロヘキサノンオキシムに対する硫酸又は発煙硫酸の使
用量は、通常モル比で1.0〜2.0である。通常は発
煙硫酸と接触させるのが好ましい。発煙硫酸中の遊離の
三酸化硫黄の濃度は通常1〜30重量%である。ベック
マン転位の反応温度は、通常60〜130℃、好ましく
は70〜100℃であるが、より低温の方が収率がよい
傾向にある。この反応は発熱反応であり、通常は除熱を
行うが、これは反応液を外部循環させること及び/又は
内部に冷却水を通じたジャケットを備えて行える。ベッ
クマン転位は、1段又はそれ以上の多段で行うことがで
きる。また、ベックマン転位を行った反応液を通常13
0〜200℃の温度で0.1〜10時間程度の加熱処理
をすることにより不純物を分解させる品質を向上させる
ことできる。以上のいずれの方法においても得られたε
-カプロラクタムは蒸留や晶析等により精製して製品と
される。
Then, the above cyclohexanone oxime undergoes Beckmann rearrangement to give ε-caprolactam by a known method. For example, Beckmann rearrangement in concentrated sulfuric acid or fuming sulfuric acid to give ε-caprolactam sulfate, followed by neutralization with an alkali, cyclohexanone oxime in the presence of a solid acid catalyst in a gas phase or liquid phase, Beckmann rearrangement, liquid Examples include a method in which Beckmann rearrangement is performed in a state where the catalyst is uniformly dissolved in the phase. When cyclohexanone oxime is brought into contact with sulfuric acid or fuming sulfuric acid, the amount of sulfuric acid or fuming sulfuric acid to cyclohexanone oxime is usually 1.0 to 2.0 in molar ratio. Usually, it is preferable to contact with fuming sulfuric acid. The concentration of free sulfur trioxide in fuming sulfuric acid is usually 1 to 30% by weight. The reaction temperature for Beckmann rearrangement is usually 60 to 130 ° C., preferably 70 to 100 ° C., but lower temperatures tend to yield better yields. This reaction is an exothermic reaction and normally heat is removed, but this can be performed by externally circulating the reaction solution and / or by providing a jacket with cooling water inside. The Beckmann rearrangement can be performed in one or more stages. In addition, the reaction solution after Beckmann rearrangement is usually
The quality of decomposing impurities can be improved by performing heat treatment at a temperature of 0 to 200 ° C. for about 0.1 to 10 hours. Ε obtained by any of the above methods
-Caprolactam is purified by distillation, crystallization, etc. to obtain a product.

【0019】[0019]

【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
するが、本発明はその要旨を越えない限り実施例に限定
されるものではない。なお、シクロヘキサノン中のメチ
ルシクロペンタノン類、メチルあるいはシクロヘキサノ
ール中のメチルシクロペンタノール類などの成分の定量
は、キャピラリーカラムを用いたガスクロマトグラフィ
ーにより行った。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to the examples as long as the gist thereof is not exceeded. The components such as methylcyclopentanones in cyclohexanone and methylcyclopentanols in methyl or cyclohexanol were quantified by gas chromatography using a capillary column.

【0020】実施例1 (1)シクロヘキセンの水和反応 撹拌翼を備えたオートクレーブに触媒としてガリウムシ
リケート(SiO2/Ga23原子比=50/1)、シ
クロヘキセン15重量部、水30重量部、水和反応触媒
10重量部を入れ、窒素雰囲気下、120℃で1時間反
応させシクロヘキサノール混合物を得た。シクロヘキサ
ノールの収率は10.8%であった。 (2)シクロヘキサノールの精製 上記で得られたシクロヘキサノール混合物を10段の精
留塔で精製し。この精製シクロヘキサノール中にはメチ
ルシクロペンタノール類を500ppm含有していた。
Example 1 (1) Hydration Reaction of Cyclohexene A gallium silicate (SiO 2 / Ga 2 O 3 atomic ratio = 50/1), 15 parts by weight of cyclohexene and 30 parts by weight of water were used as a catalyst in an autoclave equipped with a stirring blade. Then, 10 parts by weight of the hydration reaction catalyst was added and reacted at 120 ° C. for 1 hour under a nitrogen atmosphere to obtain a cyclohexanol mixture. The yield of cyclohexanol was 10.8%. (2) Purification of cyclohexanol The cyclohexanol mixture obtained above was purified by a 10-stage rectification column. This purified cyclohexanol contained 500 ppm of methylcyclopentanols.

【0021】(3)シクロヘキサノールの脱水素反応 上記の精製シクロヘキサノールを気化して、250℃に
設定された酸化銅−酸化クロム触媒を充填した管状反応
器に、反応圧力0.17MPa、GHSV(ガス空間速
度)2.4hr-1で供給して脱水素反応を行った。シク
ロヘキサノンの収率は60%であった。 (4)シクロヘキサノンの精製 得られた反応液を次の蒸留操作によって、シクロヘキサ
ノンの純度が99.5%以上にナルように精製を行っ
た。 1塔目:棚段塔30段、還流比20のバッチ蒸留で低沸
点成分を除く。 2塔目:棚段塔40段、還流比10の連続蒸留でシクロ
ヘキサノンの精製を行う。 3塔目:棚段塔30段のバッチ蒸留でシクロヘキサノン
の精製緒を行う。 以上の方法で得られた精製シクロヘキサノン中には、2
−メチルシクロペンタノン5ppm、3−メチルシクロ
ペンタノン31ppm、及びシクロペンタンカルボアル
デヒド5ppmを含有していた。
(3) Dehydrogenation of cyclohexanol The purified cyclohexanol was vaporized, and a tubular reactor filled with a copper oxide-chromium oxide catalyst set at 250 ° C. was charged with a reaction pressure of 0.17 MPa and GHSV ( Gas space velocity) was supplied at 2.4 hr −1 to carry out the dehydrogenation reaction. The yield of cyclohexanone was 60%. (4) Purification of cyclohexanone The obtained reaction liquid was purified by the following distillation operation so that the purity of cyclohexanone was 99.5% or higher. First column: 30 column trays, batch distillation with a reflux ratio of 20 to remove low boiling components. Second tower: Cyclohexanone is purified by continuous distillation with 40 trays and a reflux ratio of 10. Third tower: Purification of cyclohexanone is performed by batch distillation of 30 towers. In the purified cyclohexanone obtained by the above method, 2
It contained 5 ppm of methylcyclopentanone, 31 ppm of 3-methylcyclopentanone, and 5 ppm of cyclopentanecarbaldehyde.

【0022】(5)シクロヘキサノンオキシムの製造 ジャケット付き攪拌槽に仕込んだ45%ヒドロキシルア
ミン硫酸塩水溶液を85℃に加熱して、精製シクロヘキ
サノンを滴下した。この時、反応液のpHが4.0〜
4.5になるようにアンモニア水を同時に滴下した。シ
クロヘキサノンの滴下が終了した後、反応を完結するた
め、過剰の45%ヒドロキシルアミン硫酸塩水溶液を更
に添加し、30分攪拌し続け、その後、静置分離して油
相をシクロヘキサノンオキシムとして採取した。シクロ
ヘキサノンオキシム中に含まれる水分は減圧下で脱水し
た。
(5) Production of cyclohexanone oxime A 45% hydroxylamine sulfate aqueous solution charged in a stirring tank with a jacket was heated to 85 ° C., and purified cyclohexanone was added dropwise. At this time, the pH of the reaction solution is 4.0 to
Ammonia water was added dropwise at 4.5 at the same time. After the addition of cyclohexanone was completed, in order to complete the reaction, an excess of 45% hydroxylamine sulfate aqueous solution was further added, and stirring was continued for 30 minutes, after which it was allowed to stand and separate to collect the oil phase as cyclohexanone oxime. Water contained in cyclohexanone oxime was dehydrated under reduced pressure.

【0023】(6)ベックマン転位 ベックマン転位液の酸度(硫酸換算)が57%、遊離の
SO3濃度が7.5%になるような比率で、かつ、反応
器内での滞留時間が1時間になるように、シクロヘキサ
ノンオキシムと25%発煙硫酸(オリウム)をジャケッ
ト付き攪拌槽に同時に滴下した。この時、局所的な発熱
を抑制するため、攪拌速度100rpm以上で攪拌し、
また、ジャケットに冷却水を流して反応温度を70〜1
00℃に維持した。
(6) Beckmann rearrangement The Beckmann rearrangement solution has a acidity (as converted to sulfuric acid) of 57% and a free SO 3 concentration of 7.5%, and a residence time in the reactor of 1 hour. So that cyclohexanone oxime and 25% fuming sulfuric acid (orium) were simultaneously added dropwise to a jacketed stirring tank. At this time, in order to suppress local heat generation, stirring is performed at a stirring speed of 100 rpm or more,
Also, cooling water is flown through the jacket to increase the reaction temperature to 70-1.
Maintained at 00 ° C.

【0024】(7)SO3処理 こうして得られたベックマン転位液をジャケット付き攪
拌槽(500ml)に移送し、SO3濃度を7〜7.5
%に保持し、攪拌速度300rpm以上で攪拌しなが
ら、処理温度90〜125℃で2時間処理し、SO3
理液を得た。 (8)後処理 得られたSO3処理液をアンモニア水で中和した。中和
反応はジャケット付き攪拌槽に温水を通し、中和温度7
0℃、pH7.0〜7.5で行った。続いて、上記中和
液をベンゼンにて合計3回抽出した。抽出は分液ロート
に中和液、ベンゼンを入れ、10分間震とう後、5分間
静置して油相のみを採取し、水相を再度ベンゼンにて抽
出した。この際、使用するベンゼン量は、理論量のε−
カプロラクタム濃度が15〜20重量%になるように調
整した。こうして得られた抽出液は40℃で撹拌混合
後、30分静置し再度水相を分離した。得られたε−カ
プロラクタム−ベンゼン溶液に適量の苛性ソーダを添加
し、減圧蒸留によりベンゼンを留去して粗ε−カプロラ
クタムを得た。蒸留は、初留10重量%、主留80重量
%、釜残10重量%の3部分に分けて採取し、主留分及
び釜残分(硫安水)を品質評価の対象とした。結果を表
−1に示す。
(7) SO 3 Treatment The Beckmann rearrangement solution thus obtained was transferred to a stirring tank with a jacket (500 ml), and the SO 3 concentration was adjusted to 7 to 7.5.
%, The mixture was treated at a treatment temperature of 90 to 125 ° C. for 2 hours while stirring at a stirring speed of 300 rpm or more to obtain a SO 3 treatment liquid. (8) Post-treatment The obtained SO 3 treatment liquid was neutralized with aqueous ammonia. Neutralization reaction is performed by passing warm water through a jacketed stirring tank at a neutralization temperature of 7
It carried out at 0 degreeC and pH 7.0-7.5. Subsequently, the neutralized solution was extracted with benzene three times in total. For the extraction, the neutralizing solution and benzene were placed in a separating funnel, shaken for 10 minutes, allowed to stand for 5 minutes, only the oil phase was collected, and the aqueous phase was extracted again with benzene. At this time, the amount of benzene used is the theoretical amount of ε-
The caprolactam concentration was adjusted to 15 to 20% by weight. The extract thus obtained was stirred and mixed at 40 ° C., and then allowed to stand for 30 minutes to separate the aqueous phase again. An appropriate amount of caustic soda was added to the obtained ε-caprolactam-benzene solution, and benzene was distilled off under reduced pressure to obtain crude ε-caprolactam. The distillation was divided into three parts of 10% by weight for the initial distillation, 80% by weight for the main distillation, and 10% by weight for the bottom of the distillation. The results are shown in Table 1.

【0025】(9)ε−カプロラクタムの品質評価方法 得られたε−カプロラクタムの品質を以下の4規格につ
いて評価した。得られた結果を表−1に示す。 PZ(過マンガン酸カリ価) ε−カプロラクタム試料1gを水100mlに溶解し、
これに0.01N−過マンガン酸カリウム水溶液1ml
を加え、攪拌し、比較標準液(塩化コバルト(CoCl
2・6H2O)3.0gと硫酸銅(CuSO4・5H2O)
2.00gを水で1000mlに希釈したもの)と同一
色になるまでの時間(秒)。 PM(過マンガン酸塩消費量) ε−カプロラクタム100gを8M硫酸150mlに溶
解した溶液を0.1N過マンガン酸カリウム水溶液を用
いて滴定し、過マンガン酸カリウムの消費量を測定し、
ml/kg・ε−カプロラクタムの単位で表示した。
(9) Quality evaluation method for ε-caprolactam The quality of the obtained ε-caprolactam was evaluated according to the following four standards. Table 1 shows the obtained results. 1 g of PZ (potassium permanganate) ε-caprolactam was dissolved in 100 ml of water,
Add 1 ml of 0.01N potassium permanganate solution to this.
Was added, and the mixture was stirred, and a comparative standard solution (cobalt chloride (CoCl
2 · 6H 2 O) 3.0g and copper sulfate (CuSO 4 · 5H 2 O)
Time (sec) until the same color as 2.00 g diluted to 1000 ml with water). PM (permanganate consumption) A solution of 100 g of ε-caprolactam dissolved in 150 ml of 8M sulfuric acid was titrated with a 0.1N potassium permanganate aqueous solution to measure the consumption of potassium permanganate,
It is expressed in units of ml / kg · ε-caprolactam.

【0026】VB(揮発性塩基) 2N苛性ソーダ水溶液400mlにε−カプロラクタム
を30g溶解して1時間煮沸し、発生する分解ガスおよ
び蒸留水を0.02N塩酸水溶液4mlを溶解した脱塩
水500ml中に吹き込ませる。その後、この脱塩水を
0.1N苛性ソーダで滴定し、塩酸の減少分をアンモニ
ア換算した数値。 硫安品質 硫安水のpHを、8M硫酸で5.2に調整する。調整し
た試料5mlを500mlに希釈し、この希釈液を10
mmの石英セルに入れ、波長255nmの吸光度を測定
する。 比較対象:脱塩水、 硫安品質=吸光度×希釈率
VB (volatile base) 30 g of ε-caprolactam was dissolved in 400 ml of 2N caustic soda aqueous solution and boiled for 1 hour, and the generated decomposition gas and distilled water were blown into 500 ml of demineralized water in which 4 ml of 0.02N hydrochloric acid aqueous solution was dissolved. Let Then, this demineralized water was titrated with 0.1N caustic soda, and the amount of decrease in hydrochloric acid was converted to ammonia. Ammonium Sulfate Quality Adjust the pH of ammonium sulphate water to 5.2 with 8M sulfuric acid. 5 ml of the prepared sample is diluted to 500 ml, and this diluted solution is diluted to 10 ml.
It is put in a quartz cell of mm and the absorbance at a wavelength of 255 nm is measured. Comparison target: Demineralized water, ammonium sulfate quality = absorbance x dilution rate

【0027】実施例2 (2)のシクロヘキサノールの精留を行わなかったこ
と、及び(4)のシクロヘキサノンの精製工程において
んシクロヘキサノン中の低沸点成分の全量が0.12%
になるように1塔目の蒸留条件を変更し、また、3塔目
の蒸留を行わなかったこと以外は実施例1と同様に行っ
た。得られた結果を表−1に示す。なお、以上の方法で
得られた精製シクロヘキサノン中には、2−メチルシク
ロペンタノン110ppm、3−メチルシクロペンタノ
ン180ppm、及びシクロペンタンカルボアルデヒド
30ppmを含有していた。
Example 2 The cyclohexanol of (2) was not rectified, and the total amount of low-boiling components in cyclohexanone was 0.12% in the cyclohexanone purification step of (4).
Example 1 was repeated except that the distillation conditions for the first column were changed and the distillation for the third column was not performed. Table 1 shows the obtained results. The purified cyclohexanone obtained by the above method contained 110 ppm of 2-methylcyclopentanone, 180 ppm of 3-methylcyclopentanone, and 30 ppm of cyclopentanecarbaldehyde.

【0028】比較例1 (4)のシクロヘキサノンの精製工程において、1塔目
の蒸留を行わなかった以外は、実施例2と同様に行っ
た。得られた結果を表−2に示す。なお、以上の方法で
得られた精製シクロヘキサノン中には、2−メチルシク
ロペンタノン210ppm、3−メチルシクロペンタノ
ン280ppm、及びシクロペンタンカルボアルデヒド
87ppmを含有していた。
Comparative Example 1 In the cyclohexanone purification step of (4), the same procedure as in Example 2 was carried out except that the distillation in the first column was not performed. The obtained results are shown in Table-2. The purified cyclohexanone obtained by the above method contained 210 ppm of 2-methylcyclopentanone, 280 ppm of 3-methylcyclopentanone, and 87 ppm of cyclopentanecarbaldehyde.

【0029】比較例2 シクロヘキサンの酸化で得られたシクロヘキサノールを
用い、30段の精留塔で還流比30で蒸留精製して低沸
点成分を27%除去したこと以外は、実施例1と同様に
行って、ε−カプロラクタムの品質を評価した。結果を
表−2に示す。なお、以上の方法で得られた精製シクロ
ヘキサノン中には、2−メチルシクロペンタノン、3−
メチルシクロペンタノン及びシクロペンタンカルボアル
デヒドはいずれも検出されなかった。
Comparative Example 2 The same as Example 1 except that cyclohexanol obtained by the oxidation of cyclohexane was distilled and refined in a 30-stage rectification column at a reflux ratio of 30 to remove low boiling point components by 27%. To assess the quality of ε-caprolactam. Table 2 shows the results. In the purified cyclohexanone obtained by the above method, 2-methylcyclopentanone, 3-
Neither methylcyclopentanone nor cyclopentanecarbaldehyde was detected.

【0030】比較例3 シクロヘキサンの酸化で得られたシクロヘキサノールを
用い、30段の精留塔で還流比30で蒸留精製して低沸
点成分を12%除去したこと以外は、実施例1と同様に
行って、ε−カプロラクタムの品質を評価した。結果を
表−2に示す。なお、精製シ以上の方法で得られたシク
ロヘキサノン中には、2−メチルシクロペンタノン、3
−メチルシクロペンタノン及びシクロペンタンカルボア
ルデヒドはいずれも検出されなかった。
Comparative Example 3 The same as Example 1 except that 12% of low boiling point components were removed by distillation purification using a cyclohexanol obtained by oxidation of cyclohexane at a reflux ratio of 30 in a 30-stage rectification column. To assess the quality of ε-caprolactam. Table 2 shows the results. In addition, in the cyclohexanone obtained by the above method, 2-methylcyclopentanone, 3
Neither methylcyclopentanone nor cyclopentanecarbaldehyde was detected.

【0031】[0031]

【表1】 [Table 1]

【0032】[0032]

【表2】 [Table 2]

【0033】表−1、2より、シクロヘキサノンのメチ
ルシクロペンタノン類が400ppm以下のもの、更に
はシクロペンタンカルボアルデヒドが50ppm以下の
ものを用いることにより、より高品質のε−カプロラク
タムを得ることができる。また、同時に副生する硫安の
品質の向上にもつながることがわかる。また、このよう
な特定の不純物の少ないシクロヘキサノンを用いた効果
は、シクロヘキセンを出発原料にした場合に特に顕著で
あることもわかる。なお、硫安の品質は、ε−カプロラ
クタムの品質と一般に相関する。即ち、硫安の品質が悪
い場合に、それをよくしようすれば、相対的にε−カプ
ロラクタムの品質が低下する関係にある。言い換えれ
ば、ε−カプロラクタムそのものの品質評価が同じであ
っても、硫安品質が悪ければ、全体としては、ε−カプ
ロラクタムの品質も良くないものと判断される。
From Tables 1 and 2, it is possible to obtain higher quality ε-caprolactam by using a cyclohexanone having a methylcyclopentanone content of 400 ppm or less and a cyclopentanecarbaldehyde content of 50 ppm or less. it can. It is also understood that the quality of ammonium sulfate produced as a by-product is improved at the same time. It can also be seen that the effect of using cyclohexanone containing less specific impurities is particularly remarkable when cyclohexene is used as the starting material. It should be noted that the quality of ammonium sulfate generally correlates with the quality of ε-caprolactam. That is, if the quality of ammonium sulfate is poor, if it is improved, the quality of ε-caprolactam is relatively reduced. In other words, even if the quality evaluation of ε-caprolactam itself is the same, if the ammonium sulfate quality is poor, it is judged that the quality of ε-caprolactam is not good as a whole.

【0034】実施例3 (2)で得られた精製シクロヘキサノールを、更に30
段の棚段塔出純度を99.99%以上まで精製したシク
ロヘキサノールを脱水素に供し、(4)で精製したシク
ロヘキサノンに、市販の2−メチルシクロペンタノンと
3−メチルシクロペンタノンを、ほぼ1:1の割合でト
ータル380ppmになるように添加調整した以外は実
施例1と同様に行った。得られた結果を表−3に示す。 比較例4 シクロヘキサノン中のメチルシクロペンタノン類の濃度
が1000ppmになるように添加調整した以外は実施
例3と同様に行った。得られた結果を表−3に示す。
Example 3 The purified cyclohexanol obtained in (2) was further added with 30
Cyclohexanol purified to a plate column extraction purity of 99.99% or more was subjected to dehydrogenation, and commercially available 2-methylcyclopentanone and 3-methylcyclopentanone were added to cyclohexanone purified in (4). The same procedure as in Example 1 was carried out except that the addition was adjusted so that the total amount was 380 ppm at a ratio of about 1: 1. The obtained results are shown in Table-3. Comparative Example 4 The procedure of Example 3 was repeated, except that the concentration of the methylcyclopentanones in cyclohexanone was adjusted to 1000 ppm. The obtained results are shown in Table-3.

【0035】[0035]

【表3】 [Table 3]

【0036】表−3より、精製度の高いシクロヘキサノ
ンを原料として使用しても、そのシクロヘキサノン中に
微量のメチルシクロペンタノン類が含まれている場合
は、ε−カプロラクタムの品質に、特に硫安品質に悪影
響を及ぼしていることがわかる。
From Table 3, even if highly purified cyclohexanone is used as a raw material, if a slight amount of methylcyclopentanone is contained in the cyclohexanone, the quality of ε-caprolactam, especially ammonium sulfate quality You can see that it is adversely affecting.

【0037】実施例4 (2)で得られた精製シクロヘキサノールを、更に30
段の棚段塔出純度を99.99%以上まで精製したシク
ロヘキサノールを脱水素に供し、(4)で精製したシク
ロヘキサノンに、市販のシクロペンタンカルボアルデヒ
ドが250ppmになるように調整した以外は実施例1
と同様に行った。得られた結果を表−4に示す。 実施例5 シクロヘキサノン中のシクロペンタンカルボアルデヒド
の濃度が350ppmになるように調整した以外は実施
例4と同様に行った。得られた結果を表−4に示す。
Example 4 The purified cyclohexanol obtained in (2) was further added with 30
Cyclohexanol purified to a plate tray extraction purity of 99.99% or more was subjected to dehydrogenation, and cyclohexanone purified in (4) was adjusted to 250 ppm of commercially available cyclopentanecarbaldehyde. Example 1
I went the same way. The obtained results are shown in Table 4. Example 5 The procedure of Example 4 was repeated, except that the concentration of cyclopentanecarbaldehyde in cyclohexanone was adjusted to 350 ppm. The obtained results are shown in Table 4.

【0038】[0038]

【表4】 [Table 4]

【0039】表−4より、シクロヘキサノン中のシクロ
ペンタンカルボアルデヒドも、ε−カプロラクタムの品
質に、特にVBに悪影響を及ぼしていることがわかる。 実施例6 (1)シクロヘキセンの水和反応 撹拌翼を備えたオートクレーブに触媒としてガリウムシ
リケート(Si/Ga原子比=25/1)、シクロヘキ
セン15重量部、水30重量部、水和反応触媒10重量
部を入れ、窒素雰囲気下、120℃で1時間反応させシ
クロヘキサノール混合物を得た。このシクロヘキサノー
ル混合物はシクロヘキサノールに対してメチルシクロペ
ンタノール類を350ppm含有していた。シクロヘキ
サノールの収率は10.8%であった。
Table 4 shows that cyclopentanecarbaldehyde in cyclohexanone also adversely affects the quality of ε-caprolactam, especially VB. Example 6 (1) Hydration Reaction of Cyclohexene A gallium silicate (Si / Ga atomic ratio = 25/1) as a catalyst in an autoclave equipped with a stirring blade, 15 parts by weight of cyclohexene, 30 parts by weight of water, and 10 parts by weight of a hydration reaction catalyst. Parts were added and reacted at 120 ° C. for 1 hour under a nitrogen atmosphere to obtain a cyclohexanol mixture. This cyclohexanol mixture contained 350 ppm of methylcyclopentanols with respect to cyclohexanol. The yield of cyclohexanol was 10.8%.

【0040】(2)シクロヘキサノールの精製 上記で得られたシクロヘキサノール混合物を10段の精
留塔で精製した。この精製シクロヘキサノール中にはメ
チルシクロペンタノール類を50ppm含有していた。 (3)シクロヘキサノールの脱水素反応 上記の精製シクロヘキサノールを気化して、250℃に
設定された酸化銅−酸化亜鉛触媒を充填した管状反応器
に、反応圧力0.17MPa、GHSV(ガス空間速
度)2.4hr-1で供給して脱水素反応を行い、シクロ
ヘキサノンを分離・取得した。シクロヘキサノンの収率
は60%であり、メチルシクロペンタノン類を80pp
m含有していた。
(2) Purification of cyclohexanol The cyclohexanol mixture obtained above was purified by a 10-stage rectification column. The purified cyclohexanol contained 50 ppm of methylcyclopentanols. (3) Dehydrogenation reaction of cyclohexanol The purified cyclohexanol was vaporized, and a tubular reactor filled with a copper oxide-zinc oxide catalyst set at 250 ° C was charged with a reaction pressure of 0.17 MPa and GHSV (gas space velocity). ) 2.4 hr −1 was supplied to perform dehydrogenation reaction, and cyclohexanone was separated and obtained. The yield of cyclohexanone is 60%, and the methylcyclopentanones are 80 pp
It contained m.

【0041】(4)シクロヘキサノンオキシムの製造 ジャケット付き撹拌槽中、45%ヒドロキシルアミン硫
酸塩水溶液を85℃に保持し、上記のシクロヘキサノン
を滴下した。この時、反応溶液がpH4.0〜4.5と
なるようにアンモニア水を同時に滴下した。シクロヘキ
サノンの滴下終了後、反応を完結させるため、過剰のヒ
ドロキシルアミン硫酸塩水溶液を更に添加し、30分撹
拌した。静置後、油相をシクロヘキサノンオキシムとし
て採取した。シクロヘキサノンオキシム中に含まれる水
分は減圧下で脱水した。
(4) Production of cyclohexanone oxime A 45% hydroxylamine sulfate aqueous solution was maintained at 85 ° C. in a jacketed stirring tank, and the above cyclohexanone was added dropwise. At this time, ammonia water was added dropwise at the same time so that the reaction solution had a pH of 4.0 to 4.5. After the completion of the dropwise addition of cyclohexanone, in order to complete the reaction, excess hydroxylamine sulfate aqueous solution was further added, and the mixture was stirred for 30 minutes. After standing, the oil phase was collected as cyclohexanone oxime. Water contained in cyclohexanone oxime was dehydrated under reduced pressure.

【0042】(5)ベックマン転位反応 ジャケット付き撹拌槽に上記のシクロヘキサノンオキシ
ムと25%発煙硫酸(オリウム)とをベックマン転位液
の酸度が57%、遊離のSO3濃度が7.5%になるよ
うな比率で、滞留時間が1時間になるように供給し、反
応温度80〜85℃となるよう撹拌、冷却しながらベッ
クマン転位反応を行った。 得られたベックマン転位液
は温度70℃で、アンモニア水を用いてpH7.0〜
7.5とし中和した。次いで、中和されたベックマン転
位液は、シクロヘキサノンオキシムが全量ε−カプロラ
クタムに転位したと仮定したときの、ε−カプロラクタ
ム濃度が18重量%になる量のベンゼンを用いて抽出し
た。抽出は分液ロートに中和液、ベンゼンを入れ、10
分間震とう後、5分間静置後、油相のみを採取した。水
相はさらに2回ベンゼンにて抽出した。次いで、常法に
よりベンゼンを留去して粗ラクタムを得た。最後に粗ラ
クタムを蒸留により精製した。蒸留は粗ラクタムに適量
の25%苛性ソーダを添加した後、初留10重量%、主
留80重量%、釜残10重量%の3部分に分けて採取
し、主留分を製品ε−カプロラクタムとしてそのの品質
評価を行った。結果を表−5に示す。
(5) Beckmann rearrangement reaction In a stirring tank with a jacket, the above cyclohexanone oxime and 25% fuming sulfuric acid (orium) were added so that the Beckmann rearrangement solution had an acidity of 57% and a free SO 3 concentration of 7.5%. The Beckmann rearrangement reaction was carried out at such a ratio that the residence time was 1 hour, and the reaction temperature was 80 to 85 ° C. with stirring and cooling. The Beckmann rearrangement solution thus obtained had a temperature of 70 ° C. and a pH of 7.0 to 70 using ammonia water.
It was set to 7.5 and neutralized. Next, the neutralized Beckmann rearrangement solution was extracted with benzene in an amount such that the concentration of ε-caprolactam was 18% by weight, assuming that all the cyclohexanone oxime was rearranged to ε-caprolactam. For extraction, put the neutralizing solution and benzene in a separating funnel and
After shaking for 1 minute and after standing for 5 minutes, only the oil phase was collected. The aqueous phase was extracted twice more with benzene. Then, benzene was distilled off by a conventional method to obtain a crude lactam. Finally the crude lactam was purified by distillation. Distillation was carried out by adding an appropriate amount of 25% caustic soda to the crude lactam, then dividing it into 3 parts of 10% by weight of initial distillation, 80% by weight of main distillation and 10% by weight of kettle residue, and the main fraction was used as product ε-caprolactam. The quality of the product was evaluated. The results are shown in Table-5.

【0043】比較例5 実施例6のシクロヘキサノールの精製のうち、蒸留を単
蒸留とした他は実施例6と同様に行った。脱水素反応に
供したシクロヘキサノール中のシクロペンタノール類は
300ppmであり、オキシム化反応に供したシクロヘ
キサノン中のメチルシクロペンタノン類は450ppm
であった。結果を表−5に示す。 実施例7 精製シクロヘキサノールにメチルシクロペンタノール類
100ppm添加し、シクロヘキサノール中のシクロヘ
キサノールに対するメチルシクロペンタノール類の含有
量を150ppmとした他は実施例6と同様に行った。
この時のオキシム化反応に供したシクロヘキサノン中の
メチルシクロペンタノン類は220ppmであった。結
果を表−5に示す。
Comparative Example 5 Among the purification of cyclohexanol of Example 6, the same procedure as in Example 6 was carried out except that the distillation was simple distillation. The cyclopentanol in cyclohexanol used for the dehydrogenation reaction was 300 ppm, and the methylcyclopentanone in cyclohexanone used for the oximation reaction was 450 ppm.
Met. The results are shown in Table-5. Example 7 Example 6 was repeated except that 100 ppm of methylcyclopentanols was added to purified cyclohexanol, and the content of methylcyclopentanols relative to cyclohexanol in cyclohexanol was 150 ppm.
The methylcyclopentanones in cyclohexanone used for the oxime formation reaction at this time were 220 ppm. The results are shown in Table-5.

【0044】比較例6 精製シクロヘキサノールにメチルシクロペンタノール類
200ppm添加し、シクロヘキサノール中のメチルシ
クロペンタノール類を250ppmとした以外は実施例
6と同様に行った。この時のオキシム化反応に供したシ
クロヘキサノン中のメチルシクロペンタノン類は410
ppmであった。結果を表−5に示す。
Comparative Example 6 The same procedure as in Example 6 was carried out except that 200 ppm of methylcyclopentanols were added to purified cyclohexanol so that the amount of methylcyclopentanols in cyclohexanol was 250 ppm. At this time, the methylcyclopentanones in cyclohexanone subjected to the oxime formation reaction were 410
It was ppm. The results are shown in Table-5.

【0045】[0045]

【表5】 [Table 5]

【0046】表−5より、シクロヘキサノール中のメチ
ルシクロペンタノール類も、ε−カプロラクタムの品質
に悪影響を及ぼしていることがわかる。
Table 5 shows that methylcyclopentanols in cyclohexanol also adversely affect the quality of ε-caprolactam.

【0047】[0047]

【発明の効果】本発明の方法によれば、シクロヘキセン
を出発原料として、従来の品質に劣らないε−カプロラ
クタムを安価に製造することが可能となり、産業上有用
である。
Industrial Applicability According to the method of the present invention, it is possible to inexpensively produce ε-caprolactam, which is not inferior to the conventional quality, using cyclohexene as a starting material, and is industrially useful.

フロントページの続き (72)発明者 内堀 俊雄 福岡県北九州市八幡西区黒崎城石1番1号 三菱化学株式会社黒崎事業所内 (72)発明者 佐野 英文 福岡県北九州市八幡西区黒崎城石1番1号 三菱化学株式会社黒崎事業所内Front page continued (72) Inventor Toshio Uchibori 1-1, Kurosaki Shiroishi, Hachimansai-ku, Kitakyushu, Fukuoka Prefecture Mitsubishi Chemical Corporation Kurosaki Plant (72) Inventor Hidefumi Sano 1-1, Kurosaki Shiroishi, Hachimansai-ku, Kitakyushu, Fukuoka Prefecture Mitsubishi Kurosaki Plant, Chemical Co., Ltd.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シクロヘキセンの水和反応により得られ
るシクロヘキサノールを脱水素反応によりシクロヘキサ
ノンとし、ついで、オキシム化反応によりシクロヘキサ
ノンオキシムとし、更にベックマン転位させてε−カプ
ロラクタムを製造する方法において、オキシム化反応に
供されるシクロヘキサノン中に含まれるメチルシクロペ
ンタノン類を400ppm以下とすることを特徴とする
ε−カプロラクタムの製造方法。
1. A method for producing ε-caprolactam by cyclohexanol obtained by a hydration reaction of cyclohexene to cyclohexanone by a dehydrogenation reaction and then to cyclohexanone oxime by an oximation reaction, and further producing Beckmann rearrangement to produce ε-caprolactam. The method for producing ε-caprolactam is characterized in that the content of methylcyclopentanones contained in cyclohexanone used in step 1 is 400 ppm or less.
【請求項2】 シクロヘキサンの水和反応において固体
酸触媒を用いることを特徴とする請求項1の方法。
2. The method according to claim 1, wherein a solid acid catalyst is used in the hydration reaction of cyclohexane.
【請求項3】 シクロヘキサンの水和反応においてゼオ
ライト触媒を用いることを特徴とする請求項1又は2の
方法。
3. The method according to claim 1, wherein a zeolite catalyst is used in the hydration reaction of cyclohexane.
【請求項4】 シクロヘキサノンをヒドロキシルアミン
と反応させることによりオキシム化することを特徴とす
る請求項1ないし3のいずれかの方法。
4. The method according to claim 1, wherein cyclohexanone is oxime-ized by reacting it with hydroxylamine.
【請求項5】 シクロヘキサノンオキシムを硫酸又は発
煙硫酸中でベックマン転位反応させてε−カプロラクタ
ム硫酸塩とすることを特徴とする請求項1ないし4のい
ずれかの方法。
5. The method according to claim 1, wherein cyclohexanone oxime is subjected to Beckmann rearrangement reaction in sulfuric acid or fuming sulfuric acid to obtain ε-caprolactam sulfate.
【請求項6】 オキシム化反応に供されるシクロヘキサ
ノン中のシクロヘキサノールを1000ppm以下とす
ることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかの方
法。
6. The method according to claim 1, wherein the cyclohexanol in cyclohexanone used for the oximation reaction is 1000 ppm or less.
JP8190621A 1995-07-20 1996-07-19 Production of epsilon-caprolactam Withdrawn JPH0987247A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016531935A (en) * 2013-09-17 2016-10-13 エルジー・ケム・リミテッド Process for producing alkanol

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