PL89152B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wyodrebniania E-kaprolaktamu w procesie jego produkcji, na drodze destylacji kaprolaktamu z roztworu oraz wyodrebniania kaprolaktamu z pozostalosci podestylacyjnej jak tez z produktu po przegrupowaniu Beckmanna.Stan techniki. Przy stosowaniu ogólnie znanego sposobu wyodrebniania polaczonego z oczyszczaniem kaprolaktamu, otrzymywanego z produktu reakcji przegrupowania Beckmanna po jego neutralizacji, ekstrakcji powstalego oleju laktamowego i/lub krystalizacji oraz destylacji w obecnosci nieznacznych ilosci wodorotlenków alkalicznych tworzy sie pozostalosc podestylacyjna, która obok niezmienionego kaprolaktamu, wodorotlenku alkalicznego i soli metali alkalicznych zawiera takze znaczne ilosci produktów polimeryzacji i rozkladu, jak tez i innych produktów ubocznych.Znanych jest wiele sposobów wyodrebniania kaprolaktamu na drodze destylacji i wydzielania go ze wspomnianej pozostalosci podestylacyjnej. Jednym z nich jest sposób (Swiadectwo Autorskie nr 213 031, ZSRR)w którym otrzymany w wyniku ekstrakcji trójchloroetylenem i reekstrakcji woda roztwór wodny kaprolaktamu poddaje sie zatezeniu, odwodnieniu i destylacji prózniowej z dodatkiem 0,5 do 3% NaOH a pozostalosc podestylacyjna rozciencza sie woda do stezenia 70-75% laktamu i kieruje do stadium neutralizacji w glównym procesie wytwarzania kaprolaktamu, po czym wyodrebnia sie kaprolaktam znanym sposobem z masy reakcyjnej, na przyklad przez ekstrakcje trójchloroetylenem.Znany jest równiez sposób (Swiadectwo autorskie nr 247 312, ZSRR) otrzymany w wyniku ekstrakcji trójchloroetylenem i reekstrakcji woda roztwór wodny kaprolaktamu poddaje sie zatezeniu, odwodnieniu i destylacji prózniowej kaprolaktamu z dodatkiem 0,5% NaOH a kaprolaktam z pozostalosci podestylacyjnej otrzymuje sie w ten sposób, ze pozostalosc te traktuje sie kwasem siarkowym lub oleum zawierajacym 1-4% S03 lub roztworem w kwasie siarkowym soli siarczanowej kaprolaktamu, zawierajacym 20-25% kwasu siarkowego, 0-4% S03 przy stosunku molowym kwasu siarkowego i kaprolaktamu nie mniejszym niz 2 :1, przy temperaturze rzedu 40-80°C i otrzymana w ten sposób mase reakcyjna zobojetnia sie i wydziela koncowy produkt znanym sposobem.W opisie patentowym NRD nr 79 494, którego przedmiotem jest sposób wyodrebniania E-kaprolaktamu z pozostalosci po destylacji kaprolaktamu podano, ze kaprolaktam otrzymuje sie przez frakcjonowana destylacje2 89152 surowego kaprolaktamu, otrzymanego w wyniku ekstrakcji oleju laktamowego, uzyskujac frakcje wstepne, gotowy kaprolaktam oraz pozostalosc podestylacyjna. Pozostalosc te laczy sie z otrzymanym w wyniku rozdzialu poprzez ekstrakcje oleju laktamowego slabo kwasnym raf inatem i/lub wodnym roztworem siarczanu, chlorku sodowego lub amonowego, przy czym pH mieszaniny nastawia sie na równe 2 do 10, korzystnie 4 do 6, nastepnie ekstrahuje sie rozpuszczalnikiem kaprolaktamu nie mieszajacym sie z woda, a otrzymany ekstrakt poddaje sie frakcjonowanej destylacji.Trudnosci zwiazane z technologia wedlug dwóch pierwszych sposobów polegaja na wytracaniu sie zawiesin oraz przedostawaniu sie produktów rozkladu do warstwy kaprolaktamowej, co utrudnia oczyszczanie kaprolak¬ tamu. Sposób drugi stwarza jeszcze dodatkowe trudnosci ze wzgledu na koniecznosc stosowania bardziej wytrzymalych materialów aparaturowych. Trzeci sposób wedlug przytoczonego wyzej stanu techniki ma na celu glównie odzyskanie kaprolaktamu z pozostalosci podestylacyjnych przez zastosowanie przerobu tych pozosta¬ losci wraz z rafinatem poekstrakcyjnym oleju laktamowego, co nie ma bezposredniego wplywu na jakosc koncowego produktu kaprolaktamu. Ponadto sposób ten wymaga zastosowania dodatkowych urzadzen.W omawianych sposobach proces destylacji potraktowany jest niezaleznie od dalszego procesu wyodrebnia¬ nia kaprolaktamu, przy czym naturalna tendencja intensyfikowania procesu destylacji prowadzi w tym wypadku do obnizenia czystosci kaprolaktamu jak tez powstawania nadmiernych ilosci produktów polimeryzacji rozkladu oraz innych produktów ubocznych pochodnych kaprolaktamu.Istota wynalazku. Celem wynalazku jest otrzymanie kaprolaktamu wysokiej czystosci z jednoczesnym zapewnieniem zwiekszonej wydajnosci, uproszczenia technologii wytwarzania i zmniejszenia ilosci powstajacych* scieków poprzez zastosowanie wlasciwego rezimu destylacji oraz sposobu przerobu pozostalosci podestylacyjnej i produktu reakcji przegrupowania Beckmanna.Stwierdzono nieoczekiwanie, ze zamierzony cel zostaje osiagniety, gdy destylacje kaprolaktamu z rozpusz¬ czalnika prowadzi sie w sposób zachowawczy, dopuszczajacy wystepowanie w pogonach, czyli w pozostalosci podestylacyjnej zawartosci substancji nielotnych i wyzej wrzacych od kaprolaktamu, wynoszacej 4%, korzystnie 1,5 do 2,5% i gdy pozostalosc te miesza sie z produktem reakcji przegrupowania Beckmanna oksymu cykloheksanonu w stosunku zapewniajacym kwasowosc mieszaniny, powyzej 30%, korzystnie powyzej 45% i jednoczesnie ogrzewa mieszanine do temperat jry powyzej 100°C, korzystnie do 125°C i utrzymuje temperatu¬ re powyzej 85°C do czasu neutralizacji mieszaniny a nastepnie postepujac w znany sposób po zneutralizowaniu woda amoniakalna, rozdzieleniu warstwy organicznej i warstwy nieorganicznej przeprowadza sie ostateczne wydzielenie i oczyszczenie kaprolaktamu.Zalety wynalazku. Zaleta wynalazku jest uzyskiwanie kaprolaktamu wysokiej czystosci, jednoczesnie ze zwiekszona wydajnoscia i w uproszczony sposób nie wymagajacy stosowania dodatkowej aparatury. Prowadzenie destylacji w sposób zachowawczy z pozostawieniem w pogonach stosunkowo malej ilosci substancji nielotnych i wyzej wrzacych od kaprolaktamu powoduje w efekcie zwiekszenie czystosci oddestylowanego kaprolaktamu.Jednoczesnie zwieksza sie wydajnosc kaprolaktamu dzieki zmniejszeniu tworzacych sie w czasie destylacji produktów polimeryzacji i rozkladu, natomiast pozostaly w pogonach kaprolaktam zostaje skutecznie wyodreb¬ niony.Przyklad. Pogony z destylacji i rektyfikacji kaprolaktamu dozowano w sposób ciagly i zapewniajacy mozliwie dokladne wymieszanie, do mieszalnika z cyrkulacja obiegowa produktu przez wymiennik ciepla zapewniajacy temperature po wymienniku 100-125°C. Do mieszalnika dozowano takze jednoczesnie produkt po przegrupowaniu Beckmanna oksymu cykloheksanonu, w ilosci potrzebnej do otrzymania okolo 3 t/godz. kaprolaktamu. Otrzymano w ten sposób produkt o kwasowosci powyzej 45% (kwasowosc produktu oznacza sie przez miareczkowanie lugiem sodowym próbki produktu rozpuszczonego w wodzie i przez wyliczenie % zawartosci w przeliczeniu na kwas siarkowy) i w temperaturze 112°C podawano go do instalacji neutralizacji, gdzie byl neutralizowany woda amoniakalna. Po neutralizacji oraz po rozdzieleniu warstw otrzymano tak zwany olej laktamowy w postaci górnej warstwy organicznej oraz roztwór siarczanu amonu jako tak zwane lugi siarczanowe. Olej laktamowy oraz lugi siarczanowe poddawano ekstrakcji za pomoca trójchloroetylenu. Oba ekstrakty poddano reekstrakcji woda. Otrzymany roztwór zatezono na kilkustopniowym aparacie wyparnym z refluksem otrzymujac roztwór o zawartosci 90% kaprolaktamu. 3 900 kg/godzine 90% roztworu kaprolaktamu podawano na uklad destylacji kaprolaktamu, skladajacy sie ze stopnia odwodnienia, destylacji wstepnej, rektyfikacji produktów lekkich i destylacji drugiej kaprolaktamu. Przed wlotem roztworu do ukladu destylacyj¬ nego dodawano okolo 0,2% NaOH w postaci 30% roztworu. Przedgony o malej zawartosci kaprolaktamu kierowano do neutralizacji produktu przegrupowania oksymu, natomiast przedgony o duzej zawartosci kaprolak¬ tamu kierowano do ekstrakcji oleju laktamowego.Destylacje i rektyfikacje kaprolaktamu prowadzono przy cisnieniu 2-5 mm Hg odbierajac gotowy produkt w takiej ilosci, ze stezenie w pogonach substancji nielotnych i wyzej wrzacych od kaprolaktamu wynosilo 2,16%.Otrzymano gotowy produkt o jakosci charakteryzujacej sie nastepujacymi danymi:89152 3 liczba nadmanganowa - 9800 sek barwa 50% roztworu kaprolaktamu — 2-4 wg APFA punkt krzepniecia — 68,9°C przy czym wydajnosc w przeliczeniu na wyjsciowy kaprolaktam wyniosla 98%. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wyodrebniania E-kaprolaktamu w procesie jego produkcji na drodze destylacji kaprolaktamu z roztworu oraz wyodrebniania kaprolaktamu z pozostalosci podestylacyjnej jak tez z produktu po przegrupowa¬ niu Beckmanna oksymu cykloheksanonu, znamienny tym, ze destylacje prowadzi sie z pozostawieniem wpogonach maksimum 4%, korzystnie 1,5 do 2,5% wagowych zwiazków nielotnych i wyzej wrzacych od kaprolaktamu, które to pogony miesza sie z produktem przegrupowania Beckmanna oksymu cykloheksanonu , w stosunku zapewniajacym kwasowosc mieszaniny powyzej 30%, korzystnie powyzej 45% z jednoczesnym ogrzaniem mieszaniny do temperatury powyzej 100°C, korzystnie do 125°C, po czym do czasu neutralizacji tej mieszaniny utrzymuje sie temperature powyzej 85°C a nastepnie postepujac w znany sposób neutralizuje sie mieszanine woda amoniakalna, rozdziela warstwe organiczna od nieorganicznej i przeprowadza wydzielanie i oczyszczanie kaprolaktamu. • PL