Способ очистки @ -капролактама Советский патент 1983 года по МПК C07D201/16 C07D223/10 

ел

со

00 00

со о:

Изобретение относится к вьщелени и очистке -капролактама, широко используемого в синтезе полиамидов.

Известен способ вьщеления и очистки капролактама f заключашцгикся в экстракции капролактама из лактамного масла органическим экстрагентом (трихлорэтилеиом, бензолом, толуолом), реэкстракции капролактама водой из органического растворителя с пол. гением водного раствора капролактама, с последующим выделением -капролактама известными приемами l ,

Недостатком известного способа является переход определенной части органических примесей (в частности, циклогексаноноксима) в водный раствор капролактама, обусловленный их хорошей растворимостью в водном растворе, содержащем значительное количество капролактама. (25-30 мас,%). Так растворимость цилогексанона в водном растворе капролактама при средней температуре процесса 42°С составляет 287 г на литр раствора..

Органорастворимые примеси {циклогексаноноксим и др.), имеющие упругости паров, близкие к упругости паров капролактама, отделяются. от капролактама на стадиях дальнейшей ректификационной очистки с большим трудом и неполностью, не позволяя получить целевой высокого качества (см.таблЛ).

Целью изобретения является -повышение качества целевого продукта.

Поставленная цель достигается те что по Предложенному способу водный раствор капролактама дополнительно обрабатывают органическим растворителем при соотношении растворителя к исходному раствору, равном 1:30-200.

j Для упрощения схегчы использовани дополнительного органического растворителя, в котором помимо примесей содержится также капролактам, в качестве дополнительного органнческого растворителя целесообразно использовать органический экстрагент, применяемь1й на стадии экстракции капролактама из лактамного масла. При таком варианте дополнительный органический растворитель после его контакта с водным раствором капролактама направляют в экстрактор капролактама из лактамного масл в зону, где содержание капролактама в основном экстрагенте близко к содержанию капролактама в дополнительном экстракте. Таким образом, капролактам возвращают в процесс, а примеси выводятся из цикла на стадии регенерации органического экстрлгента.

Даг{ный способ при использовании трихлорэтилена в качестве основного и дополнительно.го органических растворителей осугдествлпется следующим образом,

В колонний экстрактор первой ступени подают лактамное масло и трихлорэтклен, которые з аппарате движутся противотоком« Трихлорэтилен, насьпценный капролактамом, отбирается из нижней части Э1 :страктора nepBoi-i. ступени и направляется в колонный экстрактор второй ступени для реэкстракции капролактама водой, Рафинат первой ступени экстракции (так называемый, водный остаток) .выводится из верхней части экстрактора первой ступени на ,сжигание. В экстракторе второй ступени в результате противоточного массообмена капролактам переходит в водную фазу и выводится из верхней части аппарата в виде во.дного раствора. При этом из нижней части выводится загрязненный трихлорэтилен, который дальше частич.но или полностью направляется .на регенерацию и ректификационную колонну. Водный раствор капролактама из экстрактора второй ступени поступает в смеситель, где осуществляется его дополнительна.я обработка небольшим количеством свежего (или регенерированного) трихлорэтилена. Трихлорэтилен, насыденный примесями и капролактамом, из установленного после смесителя отстойника поступает в экстрактор первой ступени, а водный раствор капролактама, очищенный от примесей, из отстойника направляется на отгонку остатков трихлорэти,лена в отгонную колонну, после чего . из него выделяют капролактам .известньми методами (выпаркой, дистилляцией, ректификацией).

Использование дополнительной об, работки водного раствора капролак тама позволяет повысить сачестзо продукта в 2 раза (см.таблицу).

Пример 1. Процесс проводят по известному способу, 1000 ;|Лактамного масла, состоящего из 66 мае.% капролактама, 1 мае.% сульфата аммония, 33 мае. % во,цы и микро.примесей обрабатывают 500-0 мас.ч трихлорэтилена при атмосферном дав,Ленин И . Получают 343 мае,ч. .водного остатка, состоящего из 0,875 мас.% капрола1:тар;а, 2,92 мас.% сульфата аммония и воды (остальное) к 5711 мае.ч. раствора капролактама в трихлорэтилене, состоящего из 30 мас.% капролактама, 70 масо% трихлорэтилена и микропримесей. Капролактам из раствора в трихлорэтилене экстрагируют 1520 мае.ч. воды и получают 2172 мае.ч. водного раст.вора капролактама, еодериащего 30 мае.% капролактама, 0,0026 мас.%циклогексаноноксима и воду (остальное) и имеющего оптическую плотность 0,387 (при длине волны 290 ммк) и перманганатное число 160 с. После выделения капролактама из этого водного раствора известными методами (выпаркой, дистилляцией, ректификацией) получают товарный капролак- . там с показателями качества, приведен ньоми в таблице.

Пример 2. Процесс проводят по данному способу. Сначала, как в примере 1, получают 2172 мае.ч, водного раствора капролактама, содержащего 0,00.26 мас,% циклогексаноноксима и имеющего оптическую плотность 0,387 (при длине волны 290 М14к) и пер -/1анганатное число 160 с. Полученный водный раствор дополнительно обрабатывают при . 22 мае.ч, чистого трихлорэтилена, имеющего оптическую плотность 0,089, Содержание циклогексаноноксима в водном растворе капролактама после указанной операции уменьшилось до 0,0018 (т,е. на 31%), оптическая плотность снизилась до 0,286, а перманганатное число повысилось до 310 с. Оптическая плотность трихлорэтиленового экстракта возросла до 1,62 (т.е. более, чем в 18 раз) ,. что указывает на извлечение значительной части органорастваримых микропримесей из водного раствора капролактамЯ, После выделения капролактама из водного раствора дополнительно обработанного чистым трихлорэтиленом, получают товарный капролактам с показателями качества приведенными в таблице.

Пример 3, Процесс проводят по.данному способу. Аналогично примеру 1 получают 2172 мае.ч, 30%-ного водного раствора капролактама с использованием в качестве органического растворителя бензола. Полученный, водный раствор, содержащий 0,0020 мае.% циклогексаноноксима и имеющий оптическую плотность 0,32 (при длине волны 290 ммк) и перманганатное число 180 с, дополнительно обрабатывают, при 42°С 22 мас.ч.чистого бензола, имеющего оптическую плотность 0,139 Б результате содер -жание циклогексаноноксима в водном растворе капролактама уменьшилось до 0,0014 мас,% (т.е. на 30%), оптическая плотность снизилась до 0,280, а перманганатное число по.высилось до 315 с. Оптическая плотность бензольного экстракта возрас.тает до 1,75 (т.е. более, чем в 12f5 раза), что указывает на извлечение значительной части микропримесей из водного раствора капролактама. После выделения известHbUviH методами (выпаркой, дистилляцией, реактификацией) капролактама из водного раствора, дополнительно обработанного чистым бензолом, получают товарный капролактам с показателями качества, приведенными в таблице

П р и м е р 4. Процесс ведут по предлагаемому способу. 2172 мае.ч. 30%-ного водного раствора капролактама, полученного как в примере 1, .содержащего 0,0020 мае.% циклогексаноноксима и имеющего оптическую плотность 0,322 и перманганатное; число 180 е, дополнительно обрабатывают при 42°С 22 мае.ч. чиетого толуола, имеющего оптическую плотность 0,265. Содержание циклогексаноноксима в водном растворе капролактама после указанной операции уменьшилось до 0,270, а перманганатное число повысилось ДО 4000 с. Оптическая плотность толуольного экстракта возросла до 1,87 (т.е. более, чем в 6 раз), что указывает на извлечение значительно части opraHopacTBopHN-Mx примесей из водного раствора капролактама. Посл выделения капролактама из водного растворг, дополнительно обработанного чистым толуолом, получают товарный капролактам е показателями качества, приведенными в таблице.

5598336

Качественные показатели капролактама

J .

По извест- По прелагаемому

ному спо- способу ..

1,3 1 0,9

27,400 43,580 42,000 49,800 0,65 0,3 0,42 0,34 68,7 68,85 68,85 68,85 0,09 0,03 0,035 0,03

0,0035 0,0014 0,0015 0,0012

Пример

ни:::

СПОСОБ ОЧИСТКИ Е-КАПРОЛАК- ТАМА путем экстракции его из лактам- ного масла последовательно органическим и водным экстрагентами, о т- личающийс я тем, тто, с целью повышения качества целевого продукта, водный раствор капролак- тама дополнительно обрабатывают ор-( ганическим растворителем при соотношении растворителя к исходному раствору, равном 1:30-200.