Способ получения додекалактама

Способ получения додекалактама

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Своа Сееетсва

Свитаянстнчесииа

Республик

<и>938741

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту (Ф) Заявлено 16. 02 79 (21) 2729503/23-04 (23) Приоритет - (32) 17. 02. 78 (31) 7804571 (331 Франция (5l) М. Кл, C 07 0 201 /04

5юуларетаанвй квинтет

CCCP аа аалаи «зебретааай я Ютафытяй (53) Ю1 547.466..27-318.07 (088.8) Опубликовано 23. 06.82.Бюллетень Ж 23

Дата опубликования описании 25. 06.82

Иностранцы.

Жан-Клод Мишель и Филипп Потен (Франция) (У2) Авторм изобретении

Иностранная фирма

"Ато шими" (Франция) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДОДЕКАЛАКТАИА

Изобретение относится к получению лактамов иэомеризацией оксимов в серной кислоте в условиях перегруппировки Бекмана путем обработки сернокислых растворов оксимов, полученных Фотонитрозированием, в частности к усовершенствованному способу получения додекалактама иэ сернокислого раствора циклододеканоноксижа.

Известен способ получения додекалактама путем иэомеризации сернокислого раствора циклододеканоноксима, полученного фотонитрозированием циклододеканона, в условиях перегруппировки бекмана (1 1.

При этом известно, что кислотный титр, т.е. процентное отношение количества серной кислоты к суммарному количеству серной кислоты и воды, на стадии фотонитрозирования должен быть ниже 90, в то время как на стадии перегруппировки бекмана такой кислотный титр является недостаточным. Поэтому известный способ характеризуется недостаточно высоким выходом целевого продукта, не более 923.

Известно также, что повышение кислотного титра смеси после стадии фотонитрозирования циклогексанона путем добавления олеума приводит к увеличению выхода капролактама (2 1.

Однако этот прием усложняет тех1Е нологию за счет необходимости добавления олеума, что приводит к тому же к дополнительному расходу реактивов и вызывает увеличение сернокислых сточных вод, ц1 Цель изобретения — упрощение процесса получения додекалактама и повышение выхода целевого продукта..

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения додеQ9 калактама путем изомеризации сернокислого раствора циклододеканоноксима, полученного фотонитрозированием циклододеканона, в условиях перегруппировки бекмана с повышением

2S кислотного титра смеси после стадии

3 93 фотонитризирования, во время реакции перегруппировки сернокислого раствора оксима кислотный титр последнего повышают от его начальной величины

85-873 до 89-953 удалением части воды,содержащейся в реакционной среде.

8741

Это удаление может осуществляться испарением: воды или применением вакуума к реакционной среде, или применением потока сухого инертного газа, пропускаемого через реакционную среду. В частности, неполное выпаривание воды может осуществляться применением более или менее глубокого вакуума в реакторе, в котором осуществляют перегруппировку, или в пламенном сосуде, помещенном в цепь циркулирования этого реактора. Когда используют поток сухого инертного газа для выпаривания воды и ее транспортировки либо прямо в реактор, либо в пламенный сосуд, вакуум может

Температура, Давление, Концентрация, С торр 3 Н 504 в паРах

Раствор

170

167

0,71

173

Повышение кислотного титра можно осуществлять также испарением воды и одновременным добавлением серного ангидрида или олеума.

Предлагаемый способ имеет следующие преимущества по сравнению с известными способами: термодинамические условия испарения благоприятны; повышение кислотного титра осуществляется без дополнительного расхода реактива; способ позволяет осуществлять повышение кислотного титра, причем это не приводит к образованию дополнительного количества сернокислых сточных вод.

При осуществлении способа соответствующие начальные концентрации реагирующих продуктов выбирают таким образом, чтобы концентрация лактама в конечной реакционной среде была 5-50ь, преимущественно 1535 вес. 4.

Н ЯО концентрации 90,54

253 додекалактама в H

Изобретение основывается на том факте, что упругость пара смеси серной кислоты, воды и лактама значительно выше упругости пара смеси серной кислоты и воды, имеющей тот же кислотный титр ° Кроме того, количество серной кислоты в паре в рав О новесии со смесью, содержащей лактам, значительно меньше, чем в паре в равновесии c ïðîñòîé смесью серной кислоты и воды, имеющей тот же кислотный титр. Эти два свойства, а именно: повышение упругости пара и уменьшение концентрации серной кислоты в паре - очень выгодны для частичного выпаривания воды, содержащейся в реакционной среде, особенно в области температур, которые преобладают обычно при применении перегруппировки Бекмана.

Табл. 1 иллюстрирует эти явления.

Таблица 1

Температура реакции составляет

80-200 С, преимущественно 120-180 С.

Время реакции составляет 0,5-60 мин, преимущественно 5-20 мин.

На фиг. 1 и 2 показаны схематически варианты устройства для осуществления способа.

Пример 1. Устройство (фиг.1) содержит реактор 1, нагреваемый маслом, циркулирующим в кожухе 2. Этот реактор снабжен мешалкой 3 и трубопроводом 4 для введения обрабатывае5О мого сернокислого раствора оксима.

Внутренняя часть реактора 1 находится при пониженном давлении с помощью вакуума 5. Летучие продукты охлаждают в теплообменнике 6 и отбирают в ловушке 7, Реакционная смесь вытекает через сифон 8 и отбирается в баллоне 9, который имеет такое же давление, которое преобладает в верхней

5 938741 6 части реактора I при помощи участ- вают. Отверстие клапана 14 позволяет ка трубопровода 10. продукту реакции вытекать в нижний

Чтобы отбирать данное количество баллон 11, откуда его затем можно отраствора лактама из баллона 9, уста- бирать благодаря клапанам 15 и 16 навливают в баллоне 1 l пониженное у путем возврата к атмсоферному давледавление при помощи участка трубо- нию, причем клапаны 13 и 14 должны провода l2, при этом клапан 13 с быть закрыты. этой целью открывают, в то время как В табл. 2 показаны рабочие услосоответствующие клапаны l4-16 закры- . вия и свойства конечного лактама.

Т а б л и ц а 2

Опыт

1 Контроль абочие условия и свойства конечного лактама онтроль

Расход сернокислого раствора оксима, и/мин

77,80

87,40

66,45

87,40

69,7

87,40

73

87,40

Титр Н 501,4

Циклододеканоноксим, 4

24,68

24 „68

24,68

24,68

128

760

760

150

Давление, торр

Расход реакционного раствора, г/мин

64,90

85,45

24в31

61,60

90 33

25,04

60,30

9",35

29 40

65, 35

85,45

Титр H SO

Додекалактам

23 92 о

Температура, С:

166

191

170

210

199

158,8 масла

160,3

172 реактора

13 мин 17 с 13 мин 18 с 17 мин

17 мин 20 с

Среднее время пребывания

Выход, 3

90 90

91,80

94,50

97,30

Свойства лактама о

Точка плавления, С

151,6

l 51,4

0,08

151,2

151, 3

0,07

0,19

0,21

Бромное число

Перманганатное число с

620

475

245

275

Тест с серной кислотой

37

Пример 2. Устройство(фиг.2) содержит реактор 1, нагреваемый при помощи кожуха 2 и снабженный мешалкой 3, а также трубопроводом 4 для непрерывного введения обрабатываемого сернокислого раствора оксима.

Погружная труба 5 подводит азот с расходом, регулируемым заданным об разом. Разгрузочное отверстие 6 обеспечивает удаление газообразной смеси азота, воды и летучих продуктов.

Получающийся раствор лактама выте7 938741 8 кает непрерывно через сифон 7 и от- бочих условиях и свойства конечного

t бирается в приемнике 8. Данные о ра- лактама приведены в табл. 3.

Таблица 3 Рабочие условия и свойства конечного лактама

Опыт

Контроль

Расход сернокислого раствора оксима, г/мин

78

86, 18

27,6

86,18

27,6

Титр Н 50,3

Циклододеканоноксим, 3

Расход азота, г/мин

Расход реакционного раствора, г/мин

66,2

92,46

30,04

71

84 90

26,38.Титр Н 80,3

Додекалактам, Температура, С:

171

167

221 масла реактора

169

Среднее время пребывания, мин

Выход, 3

Свойства лактама

96,1

Точка плавления,"С

Бромное число

151,4

151.3

0,23

0,07. Перманганатное число с

680

Тест с серной кислотой.57

Формула изобретения

Способ получения додекалактама путем изомеризации сернокислого раствора циклододеканоноксима, полученного фотонитрозированием циклододеканона, в условиях перегруппировки бекмана с повышением кислотного титра смеси после стадии фотонитризирования; отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, повышение кислотного титра смеси с

85-87ь до 89-953 осуществляют концентрированием путем нагревания под вакуумом или продувки сухим инертным газом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Захаркин Л.И. Получение -додекалактама из циклододекатриена-1,5,9. - нНефтехимия", Т. 2, 1962, Ю 1, с. 106- 109 (прототип).

2. Патент США И 3914217, кл. 260-239 3, опублик. 1975

938741

Составитель В. Жесткое

Редактор О. Половка Техред 3, Палий

Корректор.А. Гриценко Тираж 445 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открмтий

113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5

Заказ 4492/81 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4