Способ выделения капролактама из кубовых продуктов его дистилляции

Авторы патента:

C07D201/16 - разделение или очистка (отделение неорганических солей C01)

СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ КАПРОЛАКТАМА ИЗ КУБОВЫХ ПРОДУКТОВ ЕГб ДИСТИЛЛЯЦИИ путем ихобработки сернокислым раствором сернокислой соли капролактама с последукхцей нейтрализацией и выделением капролактама , отличающийся тем, что, с целью улучшения качества целевого продукта и упрощения технологии процесса, обработку кувойых продуктов дистилляции капролактсша проводят,непосредственно сернокислым раствором сернокислой соли капролактама, используя для этого продукты Бекмановской перегруппировки при llO-iaO C в течение 1-5 мин.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5П С 07 D 201 16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3283132/23-04 (22) 05.05.81 (46) 30:08.83. Бюл. 9 32 (72) Г.A. Пагава, Г.A. Николишвили,.

Ч.К. Рухадзе„ Г.Д. Микадзе и И.Я.Го родецкий (71) Руставский химический завод (53) 547.318.07(088.8) (56) 1. Патент США 9 4153600, кл. С 07 D 201/16, опублик. 28 ° 12.77.

2. Авторское свидетельство СССР

9 247312, кл. С 07 D 201/16, !

Ьпублик . 04. 07 .69 (прототип) .. (54)(57) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ КАПРОЛАКТАМА И3 КУБОВЫХ ПРОДУКТОВ.ЕГО ДИС,SU„„ А

ТИЛЛЯЦИИ путем их-обработки сернокислым раствором сернокислой соли капролактама с последующей нейтрализацией и выделением капролактама, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества целевого продукта и упрощения технологии процесса, обработку кубовых продуктов дистилляции капролактама проводят, непосредственно сернокислым раствором сернокислой соли капролактама, используя для этого продукты Бекмановской перегруппировки прн 110-130 С в течение 1-5 мин. 1038340

Изобретение относится к способу выделения капролактама (КЛ) из кубовых продуктов его дистилляции.

Известен способ выделения кап, ролактама иэ кубового остатка его дистилляции, заключающийся в обработке продукта серной кислотой или олеумом при 80-140 С, нейтрали- зации полученной смеси полностью или частично экстракции лактама органическим растворителем и выделении капролактама известными приемами f1), Недостатком известного способа является применение дополнительного количества серной кислоты, что приводит к .увеличению количества . сульфата аммония..

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ выделения капролактама из кубовых продуктов его дистилляции, заключающийся в обработке последних сернокислым раствором сернокислой соли капролактама при 40-80 С, времени обработки 15 мин с последующей нейтрализацией и выделением капролактама известными приемами. Полученный капролактам имеет следующие показатели качества: пермангаиатное число 7200 с, окраска 1,0, летучие основания 0,7 млэкв/кг. Выход капролактама не ука, зан (2j.

Известный способ обладает рядом недостатков, одним иэ которых является низкое качество целевого продукта. Кроме того., обработку кубовых продуктов ведут при 40-80 C

О что требует дополнительного охлаждения, так как продукты после стадии перегруппировки поступают из реактора с температурой 110-130 С. о

Цель изобретения вЂ” улучшение качества целевого продукта и упрощение технологического процесса.

Поставленная цель достигается согласно способу выделения капролактама иэ кубовых продуктов его дистилляции путем их обработки сернокислым раствором сернокислой соли капролактама с последующей нейтрализацией и выделением капролактама, обработку кубовых продуктов дистилляции капролактама проводят сернокислым раствором сернокислой соли капролактама, используя для этого продукты Бекмановской перегрупйировки при 110-130 С в течение о

1-5 мин.

При обработке кубового продукта стаФп дйстйлляцйонной очистки кап- ролактама продуктом Бекмановской перегруппировки, содержщ им сернокислую соль капролактама 7075 мас. В и серную кислоту 2025 мас. %, проводимой при 110-130 С

О происходит нейтрализация гидроокиси щелочного металла, разложение

60 щелочных солей, а также сульфинирование отдельных примесей, содержащихся в кубовом продукте. Неожиданным является то, что в результате такой обработки примеси претерпевают химические превращения и сравнительно..легко отделяются от капролактама на последующих стади- ях зкстракции капролактама органическим. растворителем и реэкстракции водой.

На чертеже приведена принципиальная схема выделения капролактама из продуктов изомеризации циклогексаноноксима.

Схема включает реактор 1 перегруппировки, реактор 2, нейтрализации, смеситель 3 кубового остатка стадии дистилляционной очистки капролактама с продуктом Бекмановской перегруппировки разделительный сосуд 4, экстрактор 5 капролактама иэ сульфатных щелоков, экстрактор 6 капролактама из лактамноГо масла, водный экстрактор 7 капролактама, выпарной аппарат 8, дистилляционный аппарат 9.

Работа по данной схеме осуществляется следующим образом.

В реактор 1 перегруппировки поступает циклогексаноноксим и олеум, в результате реакции, протекающей при 110-130 С, происходит иэомеризация циклогексаноноксима в капролактам. Продукт иэомериэации, содержащий 60 мас. % серной кислоты и 40 мас. Ъ капролактама, выходя из реактора 1, делится на два потока: один поступает непосредственно в реактор 2 нейтрализации, другой вЂ” в смеситель 3, где при 110130 С осуществЛяют обработку кубового остатка стадии дистилляции капролактама поступающего иэ ко7 лонны.9. Из аппарата 3 укаэанная смесь также поступает в реактор 2 нейтрализации. В качестве нвйтралиэующего агента в аппарат 2 подается водный раствор аммиака. Нейтрализованный продукт поступает в разделительный сосуд 4, из верхней части которого отбирают органический слой (лактамное масло), а иэ ниж.ней - водный слой (раствор сульфата аммония). Экстракцию капролактама водным растворителем иэ раствора сульфата аммония CA) осуществляют в экстракторе 5, из которого в качестве экстракта выводится раствор капролактама в органическом растворителе, а в качестве рафяната вЂ” водный раствор сульфата аммония, содержащий 0,15 мас. % капролактама, направляют на дальнейшую переработку известными при- . емами.

Экстракцию капролактама иэ лактамного масла органическим раство1038340

50 рителем проводят в экстракторе Ь и получают рафинат, водный остаток (ВО), содержащий водорастворимые примеси и 1,0 - 1,5 мас. Ъ капролактама, уничтожаемый сжиганием.

Экстракт-раствор капролактама в органическом растворителе вЂ” направляют в экстрактор 7, где происходит водная реэкстракция капролактама.

Водный раствор капролактама далее упаривают в выпарном аппарате 8, после чего капролактам подвергают очистке дистилляцией в аппарате 9 в присутствии гидроокиси щелочного металла. Дистиллят представляет са- бой очищенный товарный капролактам, а кубовый остаток содержит 40,50 мас.В капролактама. олигомеры, щелочную соль Я -аминокапроновой кислоты, различные примеси и нзбыточ ную гидроокись щелочного металла.

Кубовый остаток направляют в смеситель 5, где обрабатывают продуктом изомеризации.

Примеси, образующиеся при изомери зации циклогексаноноксима и при обработке кубового остатка стадии дистилляции капролактама продуктом изомеризации, выводятся Н3 технологической схемы с рафинатом (водным остатком 1 стадии экстракции капролактама иэ лактамного масла и с кубовым остатком стадии регенерации органического экстрагента (не показан), что обеспечивает высокое качество товарного капролактама. В то же.время осуществляемая обработка кубового остатка продуктом изомеризацни способствует уменьшению в цикле водных, потоков и ведет к повышению выхода капролактама за счет сокращения его потерь с водным остатком стадии экс тракции капролактама из лактамного . масла и водным раствором сульфата .аммония. Уменьшение водных потоков ведет также к уменьшению габаритов аппаратуры стадии нейтрализации, экстракции и выпарки и сокращению энергозатрат на их переработку, а также отпадает необходимость в охлаждении продукта перед обработкой кубовых остатков.

Преимущество данной схемы извлечения капролактама из кубовых продуктов его дистилляции заключается в упрощении технологии, а капролактам получается с большим выходом.и лучшего качества, перманганатное число до 42000 с, окраска 0,65 и летучие основания 0,5 мгэкв/кг.

Пример 1. В реакторе емкостью 1500 мл с мешалкой и рубашкой, служащей для термостатироваиия реактора, смешивают производственный кубовый остаток стадии дистилляции капролактама, содержащий 35 мас. Ъ капролактама и

0,5 мас. Ъ гидроокиси натрия с про изводственным перегруппированнным продуктом, содержащим 60 мас. Ф серной кислоты, Процесс осуществляют . при 100ОС, атмосферном давлении в течение 1 мин. Полученную реакционную массу охлаждают и нейтрализуют аммиачной водой до рН 5,3, после чего разделяют образовавшиеся слои лактамного масла и водного раствора сульфата аммония и проводят экстракцию капролактама трихлорэтиленом (ТХЭ) на лабораторном экстракторе раздельно из каждого слоя. Экстракт, полученный при экстракции капролактама из раствора сульфата аммония, содержащий 3,5 мас.% капролактама, также подают в экстрактор капролактама из лактамного масла. Раствор капролактама в три" хлорэтилене, полученный в последнем экстракторе и содержащий

12 мас. % капролактама подвергают реэкстракции дистиллированной водой на лабораторном экстракторе и получают водный раствор капролактама, содержащий 25 мас.В капролактама. Указанный раствор,выпаривают и подвергают вакуумной дистилляционной очистке при остаточном давлении 2 мм рт .ст. при добавлении гидроокиси натрия в количестве

0,5 мас. %, Материальный баланс, выход и ка" чество:лактама-дистиллята, а также расшифровка основных потерь приведены в таблице.

Пример 2. Процесс проводят аналогично .примеру 1 при температуре смешения кубов дистилляции .перегруппированного продукта

110 С.