NL8204837A - Lactam(s) prodn. - by rearrangement of cycloalkanone oxime(s) with boron contg. silica catalyst - Google Patents

Lactam(s) prodn. - by rearrangement of cycloalkanone oxime(s) with boron contg. silica catalyst Download PDF

Info

Publication number
NL8204837A
NL8204837A NL8204837A NL8204837A NL8204837A NL 8204837 A NL8204837 A NL 8204837A NL 8204837 A NL8204837 A NL 8204837A NL 8204837 A NL8204837 A NL 8204837A NL 8204837 A NL8204837 A NL 8204837A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
boron
catalyst
oxime
process according
rearrangement
Prior art date
Application number
NL8204837A
Other languages
Dutch (nl)
Original Assignee
Stamicarbon
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 Stamicarbon filed Critical Stamicarbon
Priority to NL8204837A priority Critical patent/NL8204837A/en
Publication of NL8204837A publication Critical patent/NL8204837A/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/06Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
    • B01J21/08Silica
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/86Borosilicates; Aluminoborosilicates
    • 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
    • C07D201/06Preparation of lactams from or via oximes by Beckmann rearrangement from ketones by simultaneous oxime formation and rearrangement
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D223/00Heterocyclic compounds containing seven-membered rings having one nitrogen atom as the only ring hetero atom
    • C07D223/02Heterocyclic compounds containing seven-membered rings having one nitrogen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings
    • C07D223/06Heterocyclic compounds containing seven-membered rings having one nitrogen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D223/08Oxygen atoms
    • C07D223/10Oxygen atoms attached in position 2
    • 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

Lactams are prepd. by rearrangement of cycloalkanoneoximes using a heterogenous catalyst comprising a crystalline modification of silicon dioxide in which a number of Si atoms in the crystal lattice are replaced by boron atoms. Pref. in the crystal modification the amt. of boron is such that the ratio SiO2/B2O3 is greater than 3, pref. 100-500. The B-contg. catalyst may be modified with a cpd. of P, Mg, B, Sb, Ca, Ba or Sr. The rearrangement reaction is pref. carried out in the gas phase using 0.1-10g oxime per hour per g catalyst. Pref. prod. is E-caprolactam.

Description

Stamicarbon B.V.Stamicarbon B.V.

Uitvinders: Petrus M.G. FREMKEN te ThornInventors: Petrus M.G. FREMKEN in Thorn

Marcel G.F. KROLL te Maastricht PN 3423 ' 1Marcel G.F. KROLL in Maastricht PN 3423 '1

WERKWIJZE VOOR DE BEREIDING VAN LACTAMEN DOOR OMLEGGEN VAN CYCLOALKANONOXIM IN LACTAM MET EEN HETEROGENE KATALYSATOR OPPROCESS FOR PREPARING LACTAMS BY CONVERTING CYCLOALKANONOXIM IN LACTAM WITH A Heterogeneous CATALYST ON

BASIS VAN SILICABASIS OF SILICA

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor de bereiding van lactamen door omleggen van een cycloalkanonoxim met een heterogene katalysator op basis van silica.The invention relates to a process for the preparation of lactams by rearranging a cycloalkanone oxime with a heterogeneous silica-based catalyst.

Het is bekend, dat men lactamen door omlegging van cycloalkanonoximen, 5 met 5-12 koolstofatomen, in het bijzonder cydohexanonoxlm, kan bereiden in een heterogeen proces, waarbij de oximen over een uit een vaste stof bestaande katalysator worden geleld. Deze werkwijze bezit ten opzichte van de bekende werkwijzen voor de omlegging van genoemde oximen in een homogeen proces onder toepassing van stoichiometrlsche 10 hoeveelheden sterke minerale zuren o.a. het voordeel dat geen ammo-niumsulfaat ontstaat.It is known that lactams can be prepared by rearrangement of cycloalkanone oximes, having 5-12 carbon atoms, especially cydohexanone oxime, in a heterogeneous process in which the oximes are gelated over a solid catalyst. This method has the advantage over the known methods for rearranging said oximes in a homogeneous process using stoichiometric amounts of strong mineral acids, inter alia, that no ammonium sulphate is formed.

Bekende heterogene katalysatoren die toegepast worden bij de omlegging van cycloalkanonoxim, in het bijzonder cyclohexanonoxim, zijn bijvoorbeeld: silicagel, aluminiumoxide, silica-alumina, magneslumoxide, 15 thorlumoxide, fosforzuur op drager, borlumfosfaat en aluminlumfosfaat. Met deze katalysatoren worden slechts lage opbrengsten aan lactam bereikt of zij blijken instabiel te zijn.Known heterogeneous catalysts used in rearrangement of cycloalkanone oxime, especially cyclohexanone oxime, are, for example: silica gel, aluminum oxide, silica-alumina, magnesium oxide, thorium oxide, supported phosphoric acid, borum phosphate, and aluminum phosphate. These catalysts achieve only low lactam yields or appear to be unstable.

Toepassing van borlumtrloxyde bevattende dragerkatalysatoren is bekend uit DE-A 2844880. Bij de omzetting zetten zich echter 20 koolstofhoudende ontledingsprodukten af op de katalysator. De levensduur van de katalysator wordt hierdoor beperkt, waardoor het noodzakelijk is om continu verse katalysator aan de fluidbedreaktor toe te voegen en gebruikte katalysator te verwijderen. Tevens verliest de katalysator borium.The use of borloxy oxide-containing support catalysts is known from DE-A 2844880. However, during the conversion 20 carbonaceous decomposition products are deposited on the catalyst. This limits the life of the catalyst, making it necessary to continuously add fresh catalyst to the fluid bed reactor and remove spent catalyst. The catalyst also loses boron.

25 Ook is het bekend om als katalysator zure zeolieten toe te passen (J. Cat, 6, 245-252, 1966). Het gebruik van deze zeolieten resulteertIt is also known to use acidic zeolites as a catalyst (J. Cat, 6, 245-252, 1966). The use of these zeolites results

VV

8204837 2 echter ia lage opbrengsten aan caprolactam en/of de katalysator heeft een geringe stabiliteit. In EP-A 56698 worden rechten gevraagd voor een werkwijze voor de bereiding van caprolactam waarbij cyclohexano-noxim over een zeoliet, met een silica-alumina-verhouding van ten-5 minste 12 en een Constraint Index van 1 tot 12, wordt geleid.However, low yields of caprolactam and / or the catalyst have poor stability. In EP-A 56698 rights are claimed for a process for the preparation of caprolactam in which cyclohexano-noxim is passed over a zeolite, with a silica-alumina ratio of at least 12 and a constraint index of 1 to 12.

Voorbeelden van dergelijke zeolieten zijn ZSM-5, ZSM-11 en ZSM-23. Nawerking van dit octrooischrift toont dat de opbrengst aan caprolactam volgens deze werkwijze laag is en slechts 1-2 Z selectiviteit verkregen wordt.Examples of such zeolites are ZSM-5, ZSM-11 and ZSM-23. Aftereffect of this patent shows that the yield of caprolactam by this method is low and only 1-2 Z selectivity is obtained.

10 Het doel van de uitvinding is de ontwikkeling van een proces waarbij deze nadelen niet optreden.The object of the invention is to develop a process in which these disadvantages do not occur.

Er werd nu een werkwijze gevonden voor de omlegging van cycloalkanonoxim met een heterogene katalysator op basis van silica waarbij men een boriumbevattende katalysator toepast die bestaat uit 15 een kristallijne modifikatie van siliciumdioxyde waarbij in het kristalrooster van het siliciumdioxyde een aantal siliciumatomen vervangen zijn door boriumatomen.A process has now been found for rearranging cycloalkanone oxime with a heterogeneous silica-based catalyst using a boron-containing catalyst consisting of a crystalline modification of silicon dioxide in which a number of silicon atoms have been replaced in the crystal lattice of the silicon dioxide by boron atoms.

De reaktie kan zowel in de vloeistoffase als in de gasfase worden toegepast.The reaction can be used in both the liquid phase and the gas phase.

20 Verrassenderwijs resulteert de toepassing van het kristallijne borosilicaat in hoge conversies en aanzienlijk hogere opbrengsten aan lactamen bij de omlegging van cycloalkanonoximen. Bij de omlegging van cyclohexanonoxim met de werkwijze volgens de uitvinding bedraagt de selectiviteit naar caprolactam met deze nieuwe 25 werkwijze 55 % of meer, terwijl een conversie van 100 Z bereikt wordt. Door de zeer stabiele inbouw van b3+ in de. kristallijne silicastruc-tuur treedt verder weinig of geen boriumverlies op.Surprisingly, the use of the crystalline borosilicate results in high conversions and considerably higher yields of lactams in the rearrangement of cycloalkanone oximes. In the rearrangement of cyclohexanone oxime by the method of the invention, the selectivity to caprolactam by this new method is 55% or more, while a conversion of 100 Z is achieved. Due to the very stable installation of b3 + in the. crystalline silica structure has little or no boron loss.

Een kristallijne modifikatie van siliciumdioxyde, waarbij in het kristalrooster van het siliciumdioxyde een aantal siliciumatomen 30 vervangen zijn door boriumatomen, wordt ook wel boraliet genoemd. De bereiding van boralieten en enkele eigenschappen ervan zijn beschreven in het Amerikaanse octrooi 4269813 en in de Duitse octooiaanvrage 2924915. Het boriumgehalte van het als katalysator gebruikte boraliet kan tussen wijde grenzen variëren. De hoeveelheid borium wordt 35 uitgedrukt als de molaire verhouding tussen siliciumdioxyde en boriumtrioxyde. De verhouding is groter dan 3.A crystalline modification of silicon dioxide, in which a number of silicon atoms in the crystal lattice of the silicon dioxide have been replaced by boron atoms, is also referred to as boralite. The preparation of boralites and some of their properties are described in US patent 4269813 and in German patent application 2924915. The boron content of the boralite used as a catalyst can vary between wide limits. The amount of boron is expressed as the molar ratio between silicon dioxide and boron trioxide. The ratio is greater than 3.

De verhouding Si02/B203 kan zeer hoog zijn, doch hoger dan 2000 biedt 8204837 v:: 3 die geen voordelen meer daar het aantal katalytisch aktieve plaatsen sterk terugloopt en de aktlvltelt van de katalysator terugvalt. De verhouding ligt bij voorkeur tussen 100 en 500.The SiO 2 / B 2 O 3 ratio may be very high, but higher than 2000, 8204837 v :: 3 offers no more advantages since the number of catalytically active sites decreases sharply and the activity of the catalyst decreases. The ratio is preferably between 100 and 500.

Silicium kan vervangen worden door germanium. In het rooster 5 opgebouwd uit een of beide van deze stoffen kunnen kleinere hoeveelheden van het silicium en/of germanium vervangen zijn door aluminium, ijzer, chroom, vanadium, molybdeen, arseen, mangaan of gallium.Silicon can be replaced by germanium. In the grid 5 built up from one or both of these materials, smaller amounts of the silicon and / or germanium can be replaced by aluminum, iron, chromium, vanadium, molybdenum, arsenic, manganese or gallium.

Een geschikte wijze om de kristallijne modificaties van siliciumdioxyde en borium op eenvoudige wijze te verkrijgen is uit te gaan 10 van zuiver siliciumdioxyde en een oplosbare boriumverbindlng. Bruikbare borlumverblndingen zijn boorzuur, natriumboraat, ammoniumboraat, oplosbare perboraten en pyroboraten en oplosbare organische boriumver-bindingen. Bij de bereiding wordt zuiver siliciumdioxyde, opgelost in een tetraalkylammoniumhydroxyde, met een oplossing van een boriumver-15 binding in een autoclaaf verhit, het gevormde kristallijne produkt uit de autoclaaf verwijderd, uitgewassen, gedroogd en gecalcineerd onder doorleiden van lucht. Wanneer na de calcinerlng nog niet-zuurreagerende kationen aanwezig zijn, bijvoorbeeld alkalimetaalionen, * wordt de verkregen kristallijne modificatie onderworpen aan een ionen- 20 uitwisseling met oplossingen, die de betreffende kationen uitwisselt tegen zuurreagerende kationen, zoals waterstofionen en/of ionen van zeldzame aardmetalen en/of tegen lonengroepen die bij verhitting ontleden, bijvoorbeeld ammoniumlonen, waarbij dan waterstof aan het oppervlak achterblijft. In dit laatste geval wordt de aan ionenuit-25 wisseling onderworpen kristallijne modificatie nogmaals verhit. Door de ionenuitwisseling wordt de kristallijne modificatie in de volledig katalytisch actieve toestand gebracht. Bijzonder goede resultaten worden verkregen indien men uitgaat van amorf siliciumdioxyde, bijvoorbeeld aerosll.A convenient way of obtaining the crystalline modifications of silicon dioxide and boron in a simple manner is to start from pure silicon dioxide and a soluble boron compound. Useful boron compounds are boric acid, sodium borate, ammonium borate, soluble perborates and pyroborates, and soluble organic boron compounds. In the preparation, pure silica, dissolved in a tetraalkylammonium hydroxide, is heated in an autoclave with a solution of a boron compound, the crystalline product formed is removed from the autoclave, washed, dried and calcined under air. If, after the calcination, non-acid-reacting cations are still present, for example alkali metal ions, * the obtained crystalline modification is subjected to an ion exchange with solutions, which exchanges the relevant cations for acid-reacting cations, such as hydrogen ions and / or rare earth ions and / or against groups of groups that decompose on heating, for example ammonium wages, in which case hydrogen remains on the surface. In the latter case, the ion-exchanged crystalline modification is heated again. The ion exchange brings the crystalline modification into the fully catalytically active state. Particularly good results are obtained if one starts from amorphous silicon dioxide, for example aerosol.

30 De katalysator bezit een door de kristallografie bepaald microporiënsysteem, waarvan de poriën een uniforme diameter hebben.The catalyst has a micropore system determined by crystallography, the pores of which have a uniform diameter.

Door de calcinerlng zijn de organische stikstofverbindingen uit de poriën verwijderd, waardoor deze toegankelijk worden. Alhoewel de opbrengst aan lactam reeds aanzienlijk verbeterd wordt bij toepassing 35 van de boralietkatalysator, treedt er verdere verbetering op van de 8204837 4 opbrengst aan lactam en de stabiliteit van de katalysator door modifi-katie van de borluabevattende katalysator.The calcination has removed the organic nitrogen compounds from the pores, making them accessible. Although the yield of lactam is already considerably improved when the boralite catalyst is used, there is further improvement of the yield of lactam and the stability of the catalyst by modification of the borula-containing catalyst.

De boriumbevattende katalysator kan worden gemodificeerd met een verbinding van een element uit de groep van fosfor, magnesium, borium, 5 antimoon, calcium, barium of strontiumThe boron-containing catalyst can be modified with a compound of an element from the group of phosphorus, magnesium, boron, antimony, calcium, barium or strontium

De modifikatie met een fosforbevattende verbinding heeft de voorkeur. De voorkeur gaat uit naar fosforbevattende verbindingen uit de groepen fosforzuur, fosfines, fosfieten, fosfietesters, fosforhalides, fos-finesulfides, fosfonzuur en fosforzure esters. Voorbeelden van de fos-10 forbevattende verbinding zijn: fosforzuur, difenylfosfine, diethylchloorthiofosfine, fosfaten, difenylfosfinechloride, tri-methylfosfiet, ammoniumwaterstoffosfaat, fosforhalides, en esters van fosfine. Met deze gemodificeerde katalysatoren wordt 70 % selectiviteit verkregen.The modification with a phosphorus-containing compound is preferred. Preference is given to phosphorus-containing compounds from the groups of phosphoric acid, phosphines, phosphites, phosphite esters, phosphorus halides, phosphine sulfides, phosphonic acid and phosphoric esters. Examples of the phosphorus-containing compound are: phosphoric acid, diphenylphosphine, diethylchlorothiophosphine, phosphates, diphenylphosphine chloride, trimethylphosphite, ammonium hydrogen phosphate, phosphorus halides, and esters of phosphine. 70% selectivity is obtained with these modified catalysts.

15 De hoeveelheid fosfor in de boriumbevattende katalysator kan tussen 0,5 en 25 gew.procent bedragen. De modifikatie kan bijvoorbeeld plaatsvinden door boraliet te suspenderen in een oplossing van fosforzuur in methanol. De suspensie wordt na refluxen ingedampt en het verkregen vaste produkt wordt gedroogd en vervolgens verhit.The amount of phosphorus in the boron-containing catalyst can be between 0.5 and 25% by weight. The modification can take place, for example, by suspending boralite in a solution of phosphoric acid in methanol. The suspension is evaporated after reflux and the resulting solid product is dried and then heated.

20 Het boraliet kan met voordeel gemodificeerd worden door een deel van de zure plaatsen aan het buitenoppervlak te desactiveren. Een zeer geschikte methode is beschreven in de gelijktijdig ingediende octrooiaanvrage (code PN 3426). Volgens deze methode worden eerst de porieen van het boraliet ontoegankelijk gemaakt voor het desac-25 tiveringsmiddel, bijvoorbeeld door drenken met tolueen, waarna de waterstofionen worden uitgewisseld voor bijvoorbeeld natrium-ionen.The boralite can be advantageously modified by deactivating some of the acidic sites on the outer surface. A very suitable method is described in the co-filed patent application (code PN 3426). According to this method, the pores of the boralite are first made inaccessible to the deactivating agent, for example by soaking with toluene, after which the hydrogen ions are exchanged for, for example, sodium ions.

Bij de toepassing van de katalysator voor de katalytische omlegging van cycloalkanonoximen worden op zich zelf bekende omstandigheden toegepast. Bij omlegging in de vloeistoffase is de tem-30 peratuur tussen 70 °C en 140 eC. Het proces in de gasfase kan zowel in fluid-bed als in vast-bed uitvoering plaatsvinden. De omlegging vindt bij temperaturen tussen 230 °C en 500 eC plaats. Het cycloalkanonoxim dat als voeding wordt toegepast kan tot 10 % water bevatten. De door-voersnelheid kan tussen 0,1 en 10 gram oxim per uur per gram katalysa-35 tor bedragen. Cycloalkanonoximen, bijvoorbeeld met 5-12 koolstofatomen, in het bijzonder cyclohexanonoxim, kunnen in het overeenkomstige lactam omgelegd worden.The use of the catalyst for the catalytic rearrangement of cycloalkanone oximes uses conditions known per se. When rearranging in the liquid phase, the temperature is between 70 ° C and 140 eC. The gas phase process can take place in either a fluid bed or a fixed bed mode. The rearrangement takes place at temperatures between 230 ° C and 500 eC. The cycloalkanone oxime used as a food may contain up to 10% water. The throughput rate can be between 0.1 and 10 grams of oxime per hour per gram of catalyst. Cycloalkanone oximes, for example with 5-12 carbon atoms, especially cyclohexanone oxime, can be converted to the corresponding lactam.

8204837 . . * . ’ · ·· :«Ji 58204837. . *. ": Ji 5

Thans zal de bereiding van lactarnen door omlegging van cycloalkanonoximen met de hiervoor beschreven katalysatoren aan de hand van voorbeelden «orden toegelicht, zonder echter tot de hier beschreven uitvoeringsvormen beperkt te zijn.The preparation of lactars by rearrangement of cycloalkanone oximes with the above-described catalysts will now be illustrated by examples without, however, being limited to the embodiments described herein.

5 Voorbeeld 1 , vergelijkendExample 1, comparative

In een kleine vast-bed reaktor, gevuld met zeoliet HZSM-5 (Si02/Al2<>3 - 1640, respectievelijk 104) en glasbolletjes, wordt een oplossing van cyclohexanonoxim in tolueen gepompt met een dusdanige snelheid dat een ruimtelijke doorvoersnelheld op gewichtsbasls van 10 oxim verkregen werd van 1 uur~l (WHSV » 1 gram oxim per uur per gram zeoliet). Tevens wordt een gasmengsel van CO2 en H2O in de reaktor geleld. Dit kan verkregen worden door CO2 te leiden door een met water gevulde saturator. De molaire verhouding der komponenten in de voeding bedraagt oxim/tolueen/C02/H20 - 1,0/4,0/16,5/3,5. Het afgas van de 15 reaktor wordt met een waterkoeler gekondenseerd en het verkregen pro-dukt gaschromatografisch geanalyseerd. De reaktortemperatuur varieert tussen 210 en 340 °C. Na ieder experiment (210, 300 en 340 °C) wordt de katalysator met lucht bij 430 *C tot 540 °C gedurende 12 uur gecalcineerd. Alleen bij 340 *C treedt een aanzienlijke konversie van 20 oxim op. De lactamselektlviteit bedraagt in alle gevallen slechts 1-2 procent. Hetzelfde resultaat wordt verkregen indien CO2 door N2 vervangen wordt.In a small fixed bed reactor, filled with zeolite HZSM-5 (Si02 / Al2 <> 3 - 1640, 104, respectively) and glass spheres, a solution of cyclohexanone oxime in toluene is pumped at such a speed that a spatial throughput on weight basis of 10 oxime was obtained from 1 hour ~ 1 (WHSV »1 gram of oxime per hour per gram of zeolite). A gas mixture of CO2 and H2O is also charged in the reactor. This can be achieved by passing CO2 through a water-filled saturator. The molar ratio of the feed components is oxime / toluene / CO2 / H2 O - 1.0 / 4.0 / 16.5 / 3.5. The waste gas from the reactor is condensed with a water cooler and the product obtained is analyzed by gas chromatography. The reactor temperature varies between 210 and 340 ° C. After each experiment (210, 300 and 340 ° C), the catalyst is calcined with air at 430 ° C to 540 ° C for 12 hours. A significant conversion of 20 oxime only occurs at 340 ° C. The lactam selectivity in all cases is only 1-2 percent. The same result is obtained if CO2 is replaced by N2.

Voorbeeld 2, vergelijkendExample 2, comparative

Volgens de werkwijze van voorbeeld 1 wordt cyclohexanonoxim 25 omgelegd terwijl de oxim/tolueen/C02/H20 verhouding 1,0/3,0/7,0/1,0 bedraagt. De conversie van het oxim bedraagt 100 I, terwijl de lactam-selectiviteit slechts 1 % bedraagt. De resultaten zijn opgenomen in tabel 1.According to the procedure of Example 1, cyclohexanone oxime 25 is rearranged while the oxime / toluene / CO2 / H2 O ratio is 1.0 / 3.0 / 7.0 / 1.0. The conversion of the oxime is 100 l, while the lactam selectivity is only 1%. The results are shown in Table 1.

Voorbeeld 3 30 Een vast-bed reaktor, gevuld met 3,14 gram H-boralietExample 3 A fixed-bed reactor, filled with 3.14 grams of H-boralite

(S102/B203 - 220) wordt gevoed met een stroom met de volgende molaire samenstelling: oxim/tolueen/N2/H20 - 1,0/3,0/7,0/1,4. De oxlmoplossing in tolueen wordt in een met glasbolletjes gevulde verdamper bij 215 eC(S102 / B203 - 220) is fed with a stream of the following molar composition: oxime / toluene / N2 / H20 - 1.0 / 3.0 / 7.0 / 1.4. The oxide solution in toluene is placed in a glass bead filled evaporator at 215 eC

8204837 6 in de gasfase gebracht en gemengd met een gasvormig N2/H2O mengsel. De WHSV bedraagt 0,79 gram oxim per uur per gram boraliet. 'De reaktortem-peratuur is 340 °C. De conversie van het oxim bedraagt 100 %, terwijl de selectiviteit naar caprolactam 58 % bedraagt. De resultaten zijn 5 opgenomen in tabel 1.8204837 6 Gas phase and mixed with a gaseous N2 / H2O mixture. The WHSV is 0.79 grams of oxime per hour per gram of boralite. The reactor temperature is 340 ° C. The conversion of the oxime is 100%, while the selectivity to caprolactam is 58%. The results are included in Table 1.

Voorbeeld 4 t/m 6Example 4 to 6

In deze experimenten die analoog aan voorbeeld 3 worden uitgevoerd is de verhouding oxim/tolueen/N2/H20 enigszins gewijzigd in 1,0/3,0/7,0/1,0. De temperaturen bedragen respectievelijk 355 eC, 385 10 °C en 400 °C. De resultaten zijn opgenomen in tabel 1.In these experiments performed analogously to Example 3, the oxime / toluene / N2 / H 2 O ratio was slightly changed to 1.0 / 3.0 / 7.0 / 1.0. The temperatures are 355 eC, 385 10 ° C and 400 ° C, respectively. The results are shown in Table 1.

Voorbeeld 7Example 7

In dit experiment, dat analoog is aan voorbeeld 3, is de ongemodificeerde boralietkatalysator vervangen door een met fosforzuur gemodificeerde boralietkatalysator. De oximkonversie bedraagt 15 100 % terwijl de lactamselectiviteit 70 % is.In this experiment, which is analogous to Example 3, the unmodified boralite catalyst has been replaced by a phosphoric acid-modified boralite catalyst. The oxime conversion is 100% while the lactam selectivity is 70%.

De modifikatie heeft plaatsgevonden door 4,88 gram boraliet te suspenderen in een oplossing van 0,25 gram 85 % H3PO4 in 75 ml methanol. De suspensie wordt na 16 uren refluxen ingedampt en het verkregen vaste produkt wordt gedroogd bij 125 °C en vervolgens op 540 20 eC verhit.The modification was effected by suspending 4.88 grams of boralite in a solution of 0.25 grams of 85% H3PO4 in 75 ml of methanol. The suspension is evaporated after refluxing for 16 hours and the resulting solid product is dried at 125 ° C and then heated to 540 ° C.

8204837 7 . .....8204837 7. .....

^ ·ιι*ΐί"^ · Ιι * ΐί "

Tabel 1Table 1

Voorbeeld Katalysator Temperatuur WÏÏSV Konversie Selecti-_viteit ° C uur-* Z (capro- 5 lactam) % op omgezet _oxim 13) HZSH-5 340 1 90 2 10 23) HZSM-5 340 0,79 100 1 3 H-BoralietD 340 0,79 100 58 4 H-Boraliet 355 1,26 100 62 5 H-Boraliet 385 0,84 100 65 6 H-Borallet 400 1,05 100 65 15 7 P-Boraliet2) 340 0,79 100 70 1) H-Boraliet is ongemodificeerd Boraliet 2) P-Boraliet is met fosforzuur gemodificeerd Boraliet 3) Niet volgens de uitvinding 8204837Example Catalyst Temperature WISV Conversion Selectivity ° C hr- * Z (capro-lactam)% on converted oxim 13) HZSH-5 340 1 90 2 10 23) HZSM-5 340 0.79 100 1 3 H-Boralite D 340 0.79 100 58 4 H-Boralite 355 1.26 100 62 5 H-Boralite 385 0.84 100 65 6 H-Borallite 400 1.05 100 65 15 7 P-Boralite2) 340 0.79 100 70 1) H -Boralite is unmodified Boralite 2) P-Boralite is phosphoric acid-modified Boralite 3) Not according to the invention 8204837

Claims (10)

8 PN 34238 PN 3423 1. Werkwijze voor de bereiding van lactamen door omlegging van cycloalkanonoximen met een heterogene katalysator op basis van silica met het kenmerk dat men een boriumbevattende katalysator toepast, die bestaat uit een krlstallijne modifikatie van sili- 5 ciumdioxyde waarbij in het kristalrooster van het siliciumdioxyde een aantal siliciumatomen vervangen zijn door boriumatomen.1. Process for the preparation of lactams by rearrangement of cycloalkanone oximes with a heterogeneous silica-based catalyst, characterized in that a boron-containing catalyst is used, which consists of a crystalline modification of silicon dioxide in which a number of crystals in the crystal lattice of the silicon dioxide silicon atoms have been replaced by boron atoms. 2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de hoeveelheid borium in de kristallijne modifikatie uitgedrukt als de molaire verhouding van de oxyden SIO2/B2O3 groter dan 3 is.Process according to claim 1, characterized in that the amount of boron in the crystalline modification expressed as the molar ratio of the oxides SIO2 / B2O3 is greater than 3. 3. Werkwijze volgens conclusie 1-2, met het kenmerk dat de hoeveelheid borium in de kristallijne modifikatie uitgedrukt als de molaire verhouding van de oxyden Si02/B203 tussen 100 en 500 is.Process according to claims 1-2, characterized in that the amount of boron in the crystalline modification expressed as the molar ratio of the oxides SiO 2 / B 2 O 3 is between 100 and 500. 4. Werkwijze volgens conclusie 1-3, met het kenmerk dat de borium- 15 bevattende katalysator is gemodificeerd met een verbinding van een element uit de groep van fosfor, magnesium, borium, antimoon, calcium, barium of strontium.4. Process according to claims 1-3, characterized in that the boron-containing catalyst is modified with a compound of an element from the group of phosphorus, magnesium, boron, antimony, calcium, barium or strontium. 5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk dat de boriumbevattende katalysator is gemodificeerd met een fosforbevattende ver- 20 binding.5. Process according to claim 4, characterized in that the boron-containing catalyst is modified with a phosphorus-containing compound. 6. Werkwijze volgens conclusie 1-5, met het kenmerk dat de omlegging van cycloalkanonoxim met een heterogene katalysator plaatsvindt in de gasfase.Process according to claims 1 to 5, characterized in that the rearrangement of cycloalkanone oxime with a heterogeneous catalyst takes place in the gas phase. 7. Werkwijze volgens conclusie 6, met het kenmerk dat de door- 25 voersnelheid tussen 0,1 en 10 gram oxim per uur per gram bedraagt.7. A method according to claim 6, characterized in that the throughput is between 0.1 and 10 grams of oxime per hour per gram. 8. Werkwijze volgens conclusie 1-7, met het kenmerk dat het cycloalkanonoxim cyclohexanonoxim is. 9. ε-caprolactam verkregen volgens een der werkwijzen 1-8.Process according to claims 1-7, characterized in that the cycloalkanone oxime is cyclohexanone oxime. 9. ε-caprolactam obtained by any one of methods 1-8. 10. Werkwijze volgens de uitvinding voor de omzetting van cycloalkano- 30 noxim in lactam zoals in de inleiding beschreven en in de voor beelden toegelicht. VNP/MS 820483710. Process according to the invention for the conversion of cycloalkanoxoxime to lactam as described in the introduction and illustrated in the examples. VNP / MS 8204837
NL8204837A 1982-12-15 1982-12-15 Lactam(s) prodn. - by rearrangement of cycloalkanone oxime(s) with boron contg. silica catalyst NL8204837A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8204837A NL8204837A (en) 1982-12-15 1982-12-15 Lactam(s) prodn. - by rearrangement of cycloalkanone oxime(s) with boron contg. silica catalyst

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8204837 1982-12-15
NL8204837A NL8204837A (en) 1982-12-15 1982-12-15 Lactam(s) prodn. - by rearrangement of cycloalkanone oxime(s) with boron contg. silica catalyst

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8204837A true NL8204837A (en) 1984-07-02

Family

ID=19840745

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8204837A NL8204837A (en) 1982-12-15 1982-12-15 Lactam(s) prodn. - by rearrangement of cycloalkanone oxime(s) with boron contg. silica catalyst

Country Status (1)

Country Link
NL (1) NL8204837A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4873325A (en) * 1986-06-25 1989-10-10 Uop Process for the production of amides

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4873325A (en) * 1986-06-25 1989-10-10 Uop Process for the production of amides

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4927979A (en) Process for the preparation of p-ethylphenol
US3728408A (en) Conversion of polar compounds using highly siliceous zeolite-type catalysts
EP0210718B1 (en) Modified 8-ring zeolites as catalysts for conversion of methanol and ammonia to dimethylamine
EP0234088B1 (en) Production of e-caprolactam
US4847435A (en) Process for the recovery of high-purity m-ethylphenol
US4333859A (en) High silica faujasite polymorph - CSZ-3 and method of synthesizing
US4463204A (en) Process for alkylating toluene with methanol to form styrene using a low sodium content potassium/cesium modified zeolite catalyst composition
US4752596A (en) Modified 8-ring zeolites as catalysts
US4717770A (en) Process for producing epsilon-caprolactam
EP0164614A1 (en) Process for the production of acrylic acid or methacrylic acid
EP0086543B1 (en) Crystalline silicate catalysts with deactivated external surface, and process for its deactivation
US5036033A (en) Alkylation catalyst and processes for preparing
JPS61221137A (en) Production of p-xylene
US4743702A (en) Preparation of aliphatic dinitriles
NL8204837A (en) Lactam(s) prodn. - by rearrangement of cycloalkanone oxime(s) with boron contg. silica catalyst
US4625061A (en) Process for preparing cyanamide
US5238675A (en) Gallium zeolites
EP0703898B1 (en) Improved zeolite zk-5 catalyst for conversion of methanol and ammonia to monomethylamine and dimethylamine
JPH0366293B2 (en)
US5312915A (en) Process for producing epsilon-caprolactam
JP3998275B2 (en) Method for producing vinylpyridines
US4085130A (en) Ammonialytic cleavage of lactams to ω-aminonitriles
CN114160120B (en) Preparation method of catalyst for producing adiponitrile from adipate
US3843630A (en) Production of epsilon-carprolactam
EP0108737B1 (en) Hydrogen cyanide process

Legal Events

Date Code Title Description
A1B A search report has been drawn up
A85 Still pending on 85-01-01
BV The patent application has lapsed