PL81745B1 - Separation of lactams from a medium coating concentrated sulphuric trioxide in combination with the preparation of phosphate fertilizers[us3820972a] - Google Patents

Separation of lactams from a medium coating concentrated sulphuric trioxide in combination with the preparation of phosphate fertilizers[us3820972a] Download PDF

Info

Publication number
PL81745B1
PL81745B1 PL1972155187A PL15518772A PL81745B1 PL 81745 B1 PL81745 B1 PL 81745B1 PL 1972155187 A PL1972155187 A PL 1972155187A PL 15518772 A PL15518772 A PL 15518772A PL 81745 B1 PL81745 B1 PL 81745B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
sulfuric acid
solution
lactam
sulfate
extraction
Prior art date
Application number
PL1972155187A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Stamicarbon N Vnl
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
Priority claimed from NL7106344A external-priority patent/NL7106344A/xx
Priority claimed from NL7106342A external-priority patent/NL7106342A/xx
Application filed by Stamicarbon N Vnl filed Critical Stamicarbon N Vnl
Publication of PL81745B1 publication Critical patent/PL81745B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D201/00Preparation, separation, purification or stabilisation of unsubstituted lactams
    • C07D201/16Separation or purification
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05BPHOSPHATIC FERTILISERS
    • C05B11/00Fertilisers produced by wet-treating or leaching raw materials either with acids in such amounts and concentrations as to yield solutions followed by neutralisation, or with alkaline lyes
    • C05B11/04Fertilisers produced by wet-treating or leaching raw materials either with acids in such amounts and concentrations as to yield solutions followed by neutralisation, or with alkaline lyes using mineral acid
    • C05B11/06Fertilisers produced by wet-treating or leaching raw materials either with acids in such amounts and concentrations as to yield solutions followed by neutralisation, or with alkaline lyes using mineral acid using nitric acid (nitrophosphates)

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Fertilizers (AREA)
  • Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Description

Sposób wydzielania laktamów Przedmiotem wynalazku jest sposób wydzielania laktamów ze srodowiska zawierajacego stezony kwas siarkowy lub trójtlenek siarki.Wiadomo, ze laktamy powstaja w wyniku we¬ wnatrz — czasteczkowego przegrupowania alicykli- cznych oksymów, które to przegrupowanie, zwane przegrupowaniem Beckmanna, w warunkach prze¬ myslowych przeprowadza sie za" pomoca oleum lub trójtlenku siarki. Przegrupowania oksymu cyklo- heksartonu do e-kaprolaktamu — najczesciej wy¬ twarzanego laktamu, stanowiacego monomer two¬ rzyw poliamidowych, prowadzi sie za pomoca oleum zawierajacego okolo 6% wagowych wolnego SOs, w temperaturze okolo 125°C.Znany jest równiez sposób wytwarzania lakta¬ mów w drodze nitrozowania w stezonym kwasie siarkowym zwiazków cykloalkilowych z trzecio¬ rzedowym atomem wegla. W obydwu znanych spo¬ sobach wytworzony laktam, majacy charakter bar¬ dzo slabej azotowej zasady organicznej znajduje sie w mieszaninie reakcyjnej w postaci sprzezonego z ta zasada kwasu. Tak wiec w mieszaninie re¬ akcyjnej wystepuje nie wolny laktam, a kwasny siarczan laktamu.Dla wyodrebnienia laktamu z kwasnej mieszani¬ ny reakcyjnej, wymieniona mieszanine zwykle do¬ prowadza sie za pomoca amoniaku do wartosci pH 4,5, co powoduje przejscie laktamu z postaci sprze¬ zonego kwasu w postaci wolnej zasady. Stezony roztwór wodny laktamu stanowi górna warstwe 10 15 20 25 ukladu dwufazowego, którego dolna warstwe sta¬ nowi roztwór siarczanu amonu.Wada powyzszego sposobu wydzielania laktamu jest to, ze stosowany do przegrupowania kwas siarkowy i trójtlenek siarki przechodza calkowicie w siarczan amonu. Przy przegrupowaniu oksymu cykloheksanonu za pomoca oleum o 6% zawartosci wolnego SOs, na kazda tone e-kaprolaktamu pow¬ staje okolo 1,8 tony siarczanu amonu. Poniewaz rynek jest tym produktem nasycony, a poza tym, z powodu wysokich kosztów transportu, siarczan amonu ma niska cene i jego wytwarzanie musi byc uznane za niepozadane.Z opisu patentowego St. Zjedn. Ameryki nr 2737 511 znany jest sposób wydzielania laktamu z kwas¬ nej mieszaniny reakcyjnej, po rozdeczeniu jej woda, za pomoca organicznego rozpuszczalnika nj» chlo¬ roformu. Znany jest równiez sposób ekstrakcji lak¬ tamu rozpuszczalnikiem nieorganicznym, mianowi¬ cie cieklym' S02. Pozostaly po ekstrakcji roztwór kwasu siarkowego mozna, po zatezeniu, ponownie uzyc do przegrupowania oksymu w laktam, Wada dokonywania przegrupowania za pomoca kwasu siarkowego krazacego w obiegu zamknietym jest, oprócz koniecznosci zatezania to, ze gromadza sie w nim produkty uboczne. Z uwagi na wymaga¬ nia stawiane jakosci laktamu, zanieczyszczony kwas siarkowy musi byc wymieniony na swiezy.Wiadomo, ze dla zachowania kwasu siarkowego, stosowanego do przegrupowania oksymu w laktam 8174581745 3 4 w postaci wolnej, a równoczesnie zerwania lub zlu- znienia wiazania miedzy kwasem siarkowym a lak¬ tamem w stopniu umozliwiajacym ekstrakcje lak¬ tamu, do mieszaniny reakcyjnej dodaje sie siar¬ czan amonu w takiej ilosci, by otrzymac kwasny siarczan amonu (holenderskie zgloszenie patentowe nr 6 402 270, opis patentowy St. Zjedn. Ameryki nr 3 336 298). Po ekstrakcji laktamu, np; za pomoca benzenu, pozostaje stezony roztwór kwasnego siar¬ czanu amonu, którego wlasnosci kwasowe moga byc wykorzystane np. do roztwarzania fosfatu.Wada powyzszego sposobu jest to, ze wlasnosci kwasowe roztworu kwasnego siarczanu amonu sa slabe i dla roztworzenia fosfatu konieczny jest do¬ datek kwasu o wyzszym stezeniu, np. kwasu fosfo¬ rowego lub azotowego.Celem wynalazku jest wyeliminowanie wyzej wy¬ mienionych wad i opracowanie ekonomicznego spo- sobu wydzielania laktamów ze srodowiska zawiera¬ jacego kwas siarkowy lub trójtlenek siarki.Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze do mieszaniny zawierajacej laktam, kwas siarkowy lub trójtlenek siarki dodaje sie roztwór wodoro¬ tlenku, weglanu amonu lub metalu alkalicznego w takiej ilosci, ze stosunek molowy powstalego siar¬ czanu do sumy siarczanu i wolnego kwasu siarko¬ wego wynosi powyzej Vs:l.Poddawana ekstrakcji mieszanina moze zawierac znacznie wiecej siarczanu amonu lub metalu alka¬ licznego. Molowy stosunek siarczanu do sumy siar¬ czanu i wolnego kwasu siarkowego moze przekra¬ czac wartosc Vs:l, a korzystnie wartosc 0,5:1. Przy tej wartosci ekstrahowana mieszanina zawiera mniej wiecej równomolarne ilosci siarczanu amonu lub metalu alkalicznego i wolnego kwasu siarko¬ wego.Do ekstrakcji laktamu z mieszaniny reakcyjnej po przegrupowaniu Beckmanna stosuje sie nie mie¬ szajace sie z woda rozpuszczalniki organiczne, ta¬ kie jak benzen, cykloheksan, heptan. chlorowcowa¬ ne weglowodory, nitroweglowodory, eter, dioksan i nitryle. Ekstrakcje powyzszymi rozpuszczalnikami przeprowadza sie zwykle z roztworów calkowicie lub prawie calkowicie zobojetnionych.Sposród rozpuszczalników nieorganicznych do ek¬ strakcji laktamów nadaje sie ciekly dwutlenek siar¬ ki. Korzystnym rozpuszczalnikiem, z uwagi na wy¬ soka wartosc wspólczynnika podzialu i niska tem¬ perature wrzenia jest chloroform. Wysoka wartosc wspólczynnika podzialu wykazuje równiez 1,1,2,2- -czterochloroetan.Dla zapobiezenia ewentualnej hydrolizie laktamu do odpowiedniego aminokwasu, zobojetnianie mie¬ szaniny reakcyjnej i ekstrakcje przeprowadza sie w stosunkowo niskiej temperaturze, a mianowicie zobojetniania ponizej 40°C, a ekstrakcje ponizej 30°C.Sposób wedlug wynalazku obejmuje ekstrakcje laktamu organicznym rozpuszczalnikiem z roztworu zawierajacego jednozasadowy fosforan amonu lub metalu alkalicznego.Przedmiot wynalazku jest objasniony w odnie¬ sieniu do rysunku, na których fig. 1 przedstawia schemat urzadzenia do przeprowadzania sposobu wedlug wynalazku. Produktem koncowym jest fo¬ sforan jednoamonowy, a fosfat jest roztwarzany kwasem siarkowym, zawartym w roztworze po ek¬ strakcji, w sposób posredni. Do mieszalnika A przewodem 1 doprowadza sie mieszanine reakcyjna, 5 skladajaca sie z laktamu i kwasu siarkowego, a przewodem la roztwór amoniaku, w takich ilos¬ ciach, by po zmieszaniu roztworów stosunek molo¬ wy (NH4)2S04 : (NH4)2S04 + H,S04 zawarty byl w granicach Vs:l do 1k:\.Z mieszalnika A przewodem 2 roztwór jest do¬ prowadzany do ekstraktora B, do którego przewo¬ dem 5 doprowadzany jest nierozpuszczalny lub slabo rozpuszczalny w wodzie organiczny rozpu¬ szczalnik laktamu. Organiczny roztwór laktamu jest doprowadzany przewodem 6 do odparowalnika C.Odparowany rozpuszczalnik jest skraplany i prze¬ wodem 7 doprowadzany do ekstraktora, a odzyska¬ ny laktam przewodem 8 odprowadzany poza uklad.Pozbawiony laktamu roztwór kwasu siarkowego i siarczanu amonu, w którym znajduja sie resztki rozpuszczalnika, jest doprowadzany przewodem 3 do kolumny odpedowej D. Odpedzone rozpuszczal¬ niki skrapla sie i przewodem 4 zawraca do obiegu ekstrakcji, a pare wodna odprowadza przewodem 23 poza uklad.Do reaktora F doprowadza sie przewodem 10 fosfat, a przewodami 13 i 17 roztwory zawierajace wolny kwas fosforowy. Roztworzona mieszanine doprowadza sie przewodem 11 do pojemnika E, w którym nastepuje wytracenie gipsu. Do tego sa¬ mego pojemnika przewodem 9 doprowadza sie z ko¬ lumny D roztwór zawierajacy siarczan amonu i wolny kwas siarkowy.Z pojemnika E przewodem 12 odprowadza sie zawiesine gipsu w roztworze zawierajacym wolny kwas fosforowy. Czesc roztworu przewodem 13 od¬ prowadza sie do reaktora F, a reszte przewodem 14 do filtru lub zbiornika dekantacyjnego Glf w któ¬ rym nastepuje oddzielenie gipsu.Pozbawiony gipsu roztwór kwasu fosforowego od¬ prowadza sie przewodem 16. Czesc tego roztworu przewodem 17 jest doprowadzana do reaktora F, a reszta przewodem 18 do neutralizatora H, do którego przewodem 24 doprowadza sie amoniak.Zobojetniony roztwór przewodem 20 doprowadza sie do nieuwidocznionego odparowalnika.Wytracony w Gt gips przewodem 15 doprowadza sie do pluczki G2, w której przemywa sie go do¬ prowadzana przewodem 21 woda. Krysztaly gipsu odprowadza sie z ukladu przewodem 22, a wode pluczna zawierajaca lug gipsowy przewodem 19 do¬ prowadza do reaktora F.Nizej podane przyklady ilustruja sposób wedlug wynalazku i jego zastosowanie. Przeplyw wyrazono w molach.Przyklad I. Ekstrakcji poddaje sie mieszanine 100 moli £-kaprolaktamu i 150 moli kwasu siarko¬ wego. Do powyzszej mieszaniny dodaje sie wody amoniakalnej, zawierajacej 40,5 moli NH8 i 3300 moli H^O, po czym przeprowadza sie ekstrakcje 1580 molami chloroformu.Za pomoca pozbawionego laktamu roztworu siar¬ czanu amonu i wolnego kwasu siarkowego o sto- 15 20 25 30 85 40 45 50 55 6081 745 6 sunku molowym (NH4)2S04 : (NH^C^ + H2S04 = 1/7,4 wytraca sie gips z masy roztworzonego fos- foratu, zawierajacej 150 moli CaO i 40,5 moli P205.Po oddzieleniu brei zawierajacej 150 moli gipsu i 780 moli wody, czesciowo zwiazanej krystalizacyj- nie, otrzymuje sie- roztwór zawierajacy .40,5 moli HSP04, 40,5 moli NHAPC^ i 590 moli H20, który zobojetnia sie 40,5 molami NH3, otrzymujac roztwór 81 moli NH4H2P04 w 590 molach wody.W tabeli 1 przedstawiono sklad mieszanin w róz¬ nych fazach procesu. Numeracja odpowiada nu¬ meracji na schemacie przedstawionym na fig. 1. 10 Przyklad II. Ekstrakcji poddaje sie miesza¬ nine 100 moli kaprolaktamu i 150 moli kwasu siar¬ kowego. Do powyzszej mieszaniny dodaje sie wody amoniakalnej zawierajacej 150 moli NH8 i 958 moli H20, po czym przeprowadza sie ekstrakcje 288 mo¬ lami chloroformu. Roztwór otrzymany po wydzie¬ leniu laktamu mozna stosowac do wytwarzania fosfatu.Zaleta sposobu wedlug wynalazku jest to, ze' uzyty do przegrupowania Beckmanna kwas siar¬ kowy moze byc ekonomicznie wykorzystany do roz¬ twarzania fosfatu.Nr 1 la 2 3 5 6 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Tablica 1 Sklad mieszaniny w molach CaO 160 P205 40,5 H2S04 150 129,76 129,75 129,75 a CaS04 623 773 623 150 150 150 Ca(H2P04)2 150 * 150 (NH4)2S04 20,25 20,25 20,25 H3P04 581 840,5 677,5 163 46,5 116,5 76 40,5 46,5 NH4H2P04 880 840,5 677,5 163 46,5 116,5 76 40,5 465 81 NH3 40,5 40,5 kapro- laktam 100 100 100 . 100 \ CHC13 1580 1580 „ H20 3 300 3 300 3 300 202 13 544 13 746 11 076 2 670 975 1695 1105 590 1335 590 1140 780 3098 Omówione zastosowanie sposobu wedlug wyna¬ lazku mozna w wielu punktach zmodyfikowac, nie naruszajac istoty wynalazku, polegajacej na ek¬ strakcji laktamu z mieszaniny reakcyjnej po prze¬ grupowaniu Beckmanna i uzyciu pozbawionego lak¬ tamu roztworu kwasnego siarczanu amonu do roz¬ twarzania fosfatu.Tak wiec do mieszalnika A mozna w miejsce wody amoniakalnej doprowadzac roztwór siarczanu amonu, w takiej ilosci, by po zmieszaniu z roztwo¬ rem reakcyjnym powstal roztwór wodny laktamu i kwasnego siarczanu amonu. Korzystne jest jednak czesciowe zobojetnienie woda amoniakalna, ponie¬ waz w takim sposobie postepowania wyzsze jest stezenie ekstrahowanych roztworów i w dalszej fazie wytwarzania azotanofosforanu odparowuje sie mniej wody.Ekstrakcja laktamu mozliwa jest równiez z roz¬ tworu o nizszej wartosci molowego stosunku siar¬ czanu amonu do kwasu siarkowego niz 1:1. Dobre wydajnosci uzyskuje sie równiez przy stosunku 1 :3. Równiez ekstrakcja przy wyzszej niz 1 :1 war¬ tosci wyzej wymienionego stosunku, tzn. z roz¬ tworu zawierajacego obok kwasnego obojetny siar¬ czan amonu daje dobre wyniki. 40 PL PL

Claims (5)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wydzielania laktamów, na drodze ek¬ strakcji nie mieszajacym sie lub slabo mieszajacym sie z woda organicznym rozpuszczalnikiem, z za- '5 wierajacej stezony kwas siarkowy i ewentualnie trójtlenek siarki mieszaniny, w której dokonano przegrupowania oksymu, w którym to sposobie przed ekstrakcja, w celu uwolnienia laktamu ze zwiazku z kwasem siarkowym lub trójtlenkiem siarki, do mieszaniny dodaje sie substancji obniza¬ jacej jej kwasowosc, znamienny tym, ze do wy¬ mienionej mieszaniny dodaje sie roztwór wodoro¬ tlenku, weglanu amonu lub metalu alkalicznego w takiej ilosci, ze stosunek molowy powstalego siar¬ czanu do sumy siarczanu i wolnego kwasu siarko¬ wego wynosi powyzej Ve : 1.
2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze roztwór dodaje sie w takiej ilosci, ze stosunek mo¬ lowy powstalego siarczanu do sumy siarczanu i wolnego kwasu siarkowego wynosi najwyzej Vs : 1.
3. Sposób wedlug zastrz. 1 lub 2, znamienny tym, ze ekstrakcje przeprowadza sie w temperaturze po¬ nizej 40°C, a korzystnie ponizej 30°C.
4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze 65 przed ekstrakcja zawierajaca kwas siarkowy mie- 50 55 6081745 8 szanine zobojetnia sie do takiego stopnia, by sto¬ sunek molowy siarczanu amonu do sumy siar¬ czanu amonu i kwasu siarkowego wynosil co naj¬ mniej Vs : 1, po czym ekstrahuje sie laktam.
5. Sposób wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze zobojetnienie prowadzi sie tak, by stosunek molo¬ wy siarczanu amonu do kwasu siarkowego wynosil 0,9 :1 do 1,1 :1. ; i—i 1T A 7—* 2 B 3- , lc -4 =s— f -7 \ 10 -L - 11 M3 M7 .24 FIG.1 i 1-12 14 G1 -16 21 ¦18 r-15 G2 19 .22 H N^20 PZG Bydg., zam. 421/76, nakL 110 + 20 Cena 10 zl PL PL
PL1972155187A 1971-05-07 1972-05-05 Separation of lactams from a medium coating concentrated sulphuric trioxide in combination with the preparation of phosphate fertilizers[us3820972a] PL81745B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL7106344A NL7106344A (en) 1971-05-07 1971-05-07 Sepn of lactams -combined with nitrophosphate fertiliser prodn
NL7106342A NL7106342A (en) 1971-05-07 1971-05-07 Separating lactams from sulphuric acid solutions - - using mother liquor to produce dihydrogen phosphates

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PL81745B1 true PL81745B1 (en) 1975-08-30

Family

ID=26644655

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL1972155187A PL81745B1 (en) 1971-05-07 1972-05-05 Separation of lactams from a medium coating concentrated sulphuric trioxide in combination with the preparation of phosphate fertilizers[us3820972a]

Country Status (8)

Country Link
US (1) US3820972A (pl)
BE (1) BE783098A (pl)
DD (1) DD96235A5 (pl)
DE (1) DE2221694A1 (pl)
ES (1) ES402470A1 (pl)
FR (1) FR2137552B1 (pl)
GB (1) GB1379180A (pl)
PL (1) PL81745B1 (pl)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110589868A (zh) * 2019-09-04 2019-12-20 湖北三宁化工股份有限公司 己内酰胺硫酸酯制备高纯硫酸盐并副产己内酰胺的方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL144600B (nl) * 1964-03-07 1975-01-15 Stamicarbon Afscheiding van lactamen uit een sterk zwavelzuur milieu.

Also Published As

Publication number Publication date
US3820972A (en) 1974-06-28
DD96235A5 (pl) 1973-03-12
BE783098A (fr) 1972-11-06
FR2137552B1 (pl) 1974-09-27
ES402470A1 (es) 1975-04-01
DE2221694A1 (de) 1972-11-23
FR2137552A1 (pl) 1972-12-29
GB1379180A (en) 1975-01-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE536607C2 (sv) Framställning av ammoniumfosfater
US3336298A (en) Separation of lactams from a strong sulphuric acid medium
US3342580A (en) Production of phosphates from phosphate rock by solvent extraction
GB996322A (en) Simultaneous recovery of pure ammonium sulphate and pure lactams from rearrangement mixtures of alicyclic ketoximes
PL81745B1 (en) Separation of lactams from a medium coating concentrated sulphuric trioxide in combination with the preparation of phosphate fertilizers[us3820972a]
SU814272A3 (ru) Способ получени фосфорнойКиСлОТы
US4138472A (en) Process for obtaining coarsely crystalline pure ammonium sulfate
SU656513A3 (ru) Способ выделени -капролактама
DE2222216A1 (de) Verbessertes Verfahren zu der Herstellung und Gewinnung von Lactamen
GB1399000A (en) Process for the recovery of pure epsilon-caprolactam
US10947164B2 (en) Method for manufacturing an ammonium phosphate fertilizer having low cadmium content
US3364202A (en) Process for the recovery of free sulfuric acid from ammonium bisulfate
FI58767C (fi) Foerfarande foer framstaellning av renad fosforsyra
US3859278A (en) Process for separating lactams
KR102218342B1 (ko) Hpo 추출 구역으로부터 배출된 무기 공정 액체의 스팀 스트리핑 및 응축 열의 이용
JPS63104956A (ja) シクロヘキサノンオキシムのベックマン転移により得られた反応混合物を中和する方法
PL83253B1 (pl)
SU424849A1 (ru) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФАТОВ АММОПИЯ1 ,*f :'й г- '••^'•, • ,. Г^-:'' • |Ф1>&1Д ;. .'.Mi.; i•:^J
US3518071A (en) Production of nitrophosphate fertilizer and ammonium nitrate-calcium carbonate fertilizers
GB1397289A (en) Process for the recovery of lactam
IL23165A (en) Process for preparing water-soluble phosphates
US2936228A (en) Process of preparing compound fertilizer
GB1462740A (en) Process for the recovery of epsilon-caprolactam from reaction mixture of epsilon-caprolactam and sulphuric acid
US3121004A (en) Process of preparing a compound fertilizer containing nitrogen, calcium and phosphate, and resultant product
US3186984A (en) Xanhydrous a ammonia