Способ очистки е-капролактама

 

° Д » Ь - (И» ЗЭ4ЮЮЛВЮ%

Всеооюзнат1

О П И С.А" М:.ИИ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ (61) Зависимый от патента (22) Заявлено 03.11.71 (21) 1711145/23-4 (32) Приоритет (31)— (33)—

Опубликовано 30.05.74. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 27.11.74 (51) М Кл С 07cI 41/06

Государственный комитет

Совета Министров СССР

an делан изобретений и открытий (53) УДК 547.318(088.8) (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Отто Иммель и Ганс-Гельмут Шварц (ФРГ) Иностранная фирма

<<Байер АГ.» (ФРГ) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОЧ И СТКИ е-КАП РОЛАКТАМА желательно перекристаллизацию повторять два — три раза, а фильтрат и промывные воды возвращать в производственный цикл.

П р и мер 1. 2000 вес. ч. сырого лактама, 5 полученного перегруппировкой циклогексаноноксима в газовой фазе, в присутствии катализатора трехокиси бора растворяют, нагревая, в 300 вес. ч. толуола до растворения лактама. Сырой лактам содержит 5% циклогек10 саноноксима и около 2% побочных продуктов.

Окрашенный в темно-коричневый цвет раствор лактама охлаждают медленно до 40 С.

Образующуюся кристаллическую фазу отфильтровывают и перекристаллизовывают

15 еще два раза таким же образом, каждый раз с 150 вес. ч. толуола. После второй и третьей перекристаллизации кристаллы лактама промывают 150 вес. ч. толуола. Выход капролактама составлял 600 вес. ч. Остальной капро20 лактам остался в маточном растворе и промывном растворе щелочи. Щелочные растворы из второй и третьей ступени кристаллизации применяют для перекристаллизации дальнейшего сырого лактама. Перекристаллизован25 ный капролактам перегоняют при давлении

0,2 — 0,8 мм рт. ст.

Очищенный таким образом капролактам имеет следующие показатели чистоты, Изобретение относится к области очистки капролактама методом перекристаллизации из органических растворителей.

Известен способ очистки капролактама, полученного перегруппировкой Бекмана путем перекристаллизации капролактама из органического растворителя, В качестве органических растворителей использованы некоторые сложные эфиры монокарбоновой кислоты, алифатические кетоны, моно- и диалкилбензоловые соединения с 8 — 10 атомами углерода в молекуле.

Таким способом получают капролактам недостаточно высокой степени чистоты, т. е. он не удовлетворяет требованиям показателей цвета и процентного содержания летучих основ.

Для устранения этого недостатка предложен способ очистки Е-капролактама, заключающийся в том, что сырой лактам растворяют в бензоле или алкилбензоле с 7 — 8 атомов углерода, или толуоле, или ксилоле, и процесс растворения лактама ведут при нагревании и размешивании, а полученный при этом раствор охлаждают до 50 — 0 С, образующиеся кристаллы в-капролактама отфильтровывают, промывают и подвергают вакуумной дистилляции в присутствии воды. 1.1) 430550

430550

69,10

S .1

vi4i

97

)40 ООЭ

Точка затвертевании, С

Индекс цвета го Газен

Летучие основ

UV-число

Перманганатное число

69,10

0,09

96 . 40000

В варианте П приведены данные капролактама, полученного при очищении дальнеишего сырого лактама при применении вышеназванных промывных растворов щелочи и ма "o÷íîro раствора из второй и третьей ступени кри- 15 сталлизации.

Пример 2. Капролактам, полученный посредством перегруппировки циклогексаноноксима на катализаторе из трехокиси бора, перегоняют при 1 мм рт. ст., чтобы освободить 20 его от механических загрязнений.

1425 вес. ч. очищенного предварительно лактама разбавляют 347 вес. ч. толуола и нагреванием доводят до растворения. Образуется светло-желтый раствор, который охлажда- 25 ют приблизительно до 10" С. При этом выкристаллизовывается большая часть лактама.

Кристаллы отделяют, промывают небольшим количеством толуола и перекристаллизовывают второй раз в 260 вес. ч. толуола. Отфиль- 30 трованные кирсталлы лактама промывают сначала толуолом и в заключенис циклогексаном и высушивают. Таким образом получают 930 вес. ч. чистого капролактама. Маточный раствор, в котором растворен остальной 35 капролактам, применяют для очищения дальнейшего сырого лактама.

B заключение лактам перекристаллизовывают в вакууме. Очищенный капрол актам имеет следующие показатели. 40

Точка затвердевания, С 69,08

Индекс цвета по Газену 5

Летучие основы 0,08

UV-число 98

Перманганатное число 40 000 45

Пример 3. К 1000 вес. ч. капролактама, полученного перегруппировкой Бекмана в серной кислоте и содержащего наряду с незначительными загрязнениями 3,5 /о воды, добавляют 300 вес. ч. толуола и нагреванием 50 доводят до растворения. Раствор лактама, размешивая, охлаждают, причем большая часть лактама выкристаллизовывается. Кристаллы отсасывают, повторно промывают небольшим количеством толуола и высушива- 55 ют. Получают 565 вес. ч. капролактама. Остаток остается в маточном растворе и может быть применен для очищения дальнейшего сырого лактама. В заключение лактам перегоняют при 0,5 мм рт. ст. Полученный таким 60 образом капролактам имеет следующие показатели.

Точка затвердевания, С 69,08

Индекс цвета по Газену 5

Летучие основы 0,09 65

1Л -число 98

Пермангапатное число )40000

II p и мер 4. К 1000 вес. ч. капролактама, полученного деполимеризацией отходов полиамида, предварительно очищенного посредством дистилляции, прибавляют 300 вес. ч. толуола и растворяют при помощи нагревания. Окрашенный в желтый цвет раствор капролактама охлаждают до 10 С, выкристаллизовавшийся капролактам отсасывают и промывают холодным капролактамом в количестве 300 вес. ч. Получено 891 вес. ч. влажного капролактама. Лактам перегоняют при давлении 0,5 мм рт. ст. Капролактам имеет следующие показатели, П

Точка затвердевания, С

Индекс цвета но Газену

Летучие основы

U Ч-число

Перманганатное число

69,1

0,02

99

) 40 000

69,07

0,07

73

24,000

Другую часть перекристаллизованного капролактама второй раз перекристаллизовывают в толуоле и как первую обрабатывают водным паром и дистиллируют. Получают капролактам высокого качества.

Пр имер 5. 1000 вес. ч. сырого лактама, полученного каталитической перегруппировкой циклогексаноноксима на содержащем трехокись бора катализаторе, нагревая, растворяют в 300 вес. ч. о-ксилола. Темно-коричневый раствор, размешивая, охлаждают до

10 С. Кристаллы отделяют промывают небольшим количеством о-ксилола и еще два раза одинаковым образом перекристаллизовывают из о-ксилола и промывают. Выход выкристаллизованного капролактама 419 вес. ч.

Этот капролактам дистиллируют под давлением 0 5 мм рт. ст.

Очищенный таким образом капролактам имеет следующие показатели.

Точка затвердевания, С 69,10

Индекс цвета по Газену 10

Летучие основы 0,12

UV-число 99

Перманганатное число )40000

П р и м ер 6. 1000 вес. ч. предварительно очищенного капролактама, как в примере 2, выкристаллизовывают два раза в 300 вес. ч. бензола. Отделенные от маточного раствора кристаллы лактама промывают бензолом и затем циклогексаном. Таким образом получены 519 вес. ч. капролактама. После обработки водяным паром и последующей дистилляции как в примере 3 очищенный капролактам имеет следующие показатели.

Точка затвердевания, С 69,04

Индекс цвета по Газену 5

Летучие основы 0,04

UV-число 96

Перманганатное число )30000