DE2163259B2 - Verfahren zur reinigung von rohlactamen mit 6 bis 12 kohlenstoffatomen im ring - Google Patents
Verfahren zur reinigung von rohlactamen mit 6 bis 12 kohlenstoffatomen im ringInfo
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Description
•
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von Rohlactamen mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen im Z5
Ring, insbesondere Caprolactam, durch Behandlung mit Lösungsmitteln und ans*, hließende Destillation.
Caprolactam, das nach einem der zur Zeit praktizierten Verfahren, wie zum Beispiel der klassischen
Synthese über Cyclohexan, Cyclohexanon, Cyclohexanonoxim und dessen Beckmannsche Umlagerung, nach
einem Photonitrosierungsverfahren aus Cyclohexan oder aber durch Nitrosierung von Cyclohexancarbonsäure
hergestellt wird, fällt nach der Verdünnung oder Neutralisation der eingesetzten Mineralsäure und
Abtrennung des Lactams von der entstandenen verdünnten Säure bzw. der Salzlösung durch Extraktion
als »Extraktlactam« an. Die eigentliche Lactamreinigung beginnt mit einem Extraktlactam, das nach
Abtreiben des Lösungsmittels üblicherweise in Form eines etwa 10% Wasser enthaltenden Produktes
vorliegt.
Dieses Rohlactam wird üblicherweise durch eine Kombination von physikalischen und chemischen
Methoden auf den gewünschten hohen Reinheitsgrad gebracht. Solche kombinierten Methoden können zum
Beispiel aus den Grundoperationen Destillation und/ oder Kristallisation aus wäßriger Lösung einerseits und
der Behandlung mit Aktivkohle und/oder Permanganat, Hypochlorit, Ionenaustauschern und einer katalytischen
Hydrierung andererseits bestehen. Grundsätzlicher Nachteil all dieser Kombinationen ist der Hilfsmittelbedarf
bzw. -verbrauch sowie die teilweise Notwendigkeit zur Flegenerierung der Hilfsmittel (Aktivkohle, Ionenaustauscher)
und die damit verbundenen Kosten sowie die in Kauf zu nehmenden Ausbeuteverluste.
Gegenstand der Erfindung ist nun ein Verfahren zur Reinigung von Rohlactamen mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen
im Ring durv h Behandlung mit Lösungsmitteln und Destillation, welches dadurch gekennzeichnet ist,
daß man das Rohlactam entweder in festem Zustand mit einem aliphatischen oder cycloaliphatischen Kohlenwasserstoff
mit 5 bis 10 Kohlenstoffatomen behandelt oder das Rohlactam als Schmelze untei Rühren und
gleichzeitiger Kühlung so in einem aliphatischen oder cycloaliphatischen Kohlenwasserstoff mit 5 bis 10
Kohlenstoffatomen verteilt, daß es zur sofortigen Kristallisation kommt, und das Produkt entweder vor
oder nach der Behandlung mit dem genannten Kohlenwasserstoff einer Destillation unter vermindertem
Druck unterzieht und das gereinigte Lactam gewinnt.
Als Lösungsmittel werden vorzugsweise Cyclohexan oder Petroläther verwendet
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es gleichgültig, ob man das Rohlactam zuerst
destilliert und danach in der genennten Weise extrahiert oder umgekehrt. Der Reinigurigseffekt ist in unerwarteter
Weise gleich gut. Die Wahl der Reihenfolge muß nur den technischen Erfordernissen angepaßt v/erden. Das
Verfahren wird vorzugsweise kontinuierlich durchgeführt.
Diese einfache Kombination zweier Reinigungsstufen weist gegenüber den bestehenden Reinigungsverfahren
folgende Vorteile auf:
Sie vermeidet komplizierte mehrstufige Destillationsund Rektifikationsvorrichtungen, benötigt keine anderweitigen
physikalischen Reinigungsmethoden, wie z. B. eine Kristallisation aus der wäßrigen Lösung oder
Schmelze, bei denen hohe Anforderungen an die Meß- und Regeltechnik gestellt werden, sie umgeht die dis-
oder teilkontinuierliche Verwendung chemischer Hilfsmittel wie Aktivkohle, Ionenaustauscher, PermanRanat
usw. und ist daher billiger, betriebssicherer und technisch einfach und im kontinuierlichen Betrieb zu
handhaben.
Die Durchführbarkeit, d. h. die außerordentliche Reinigungswirkung, insbesondere der Variante der
Behandlung von Rohlactam in festem Zustand mit den genannten Kohlenwasserstoffen mit anschließender
Destillation war nicht vorhersehbar, da üblicherweise selbst die mehrfache Destillation nur eine unwesentliche
Verbesserung der Lactamqualität vor allem bezüglich des Wertes der »flüchtigen Basen« bewirkt. Da
andererseits die Extraktion der Lactamkristalle zum Beispiel mit Cyclohexan, ausgehend vom Extrakt-Lactam,
einen »scheinbar« nur geringen Reinsgungseffekt zeigt, war es nicht zu erwarten, daß sich dieses
vorbehandelte Lactam bei der Destillation völlig anders verhalten würde.
Dieser Sachverhalt wird aus der folgenden Gegenüberstellung
deutlich:
Extrakt-Caprolactam | fl. B. | PZ |
Unbehandelt | 0,30 | 200 |
Destilliert | 0,18 | 2000 |
2 χ destilliert | 0,15 | 3000 |
Extrahiert | 0,20 | 850 |
Extrahiert und destilliert | 0,03 | > 20 000 |
fl. B. - flüchtige Basen. | ||
PZ - Permanganat-Zahl. |
Die Kristalle wurden bei 2O0C während einer
Zeitspanne von 15 Minuten mit Cyclohexan extrahiert (Kristalle zu Cyclohexan = 1 Gewichtsteil zu 2
Volumenteile).
Die Destillation erfolgte in Gegenwart von 0,18 Gewichtsprozent NaOH, wie im Beispiel 1 beschrieben
worden ist.
Während also die Redestillation eines nicht in der gebildeten Weise extrahierten Lactams lediglich Verbesserungen
bei »flüchtigen Basen» um 0,03 bei der Permanganatzahl um 1000 bewirkt, verbessert die
einfache Destillation eines vorher in der geschilderten
Weise extrahierten Produktes, das aus dem gleichen Extrakt-Lactam gewonnen wurde, die Analysen werte
$ehr stark. Bei den »flüchtigen Basen« ist eine Verbesserung von 0,17 und bei der Perrnanganatzahl
won mehr als 20 000 festzustellen.
Die Ursachen dafür sind vermutlich darin zu suchen, daß bei der Extraktion bevorzugt Verunreinigungen
entfernt werden, die normalerweise unter den Bedingungen der Lactamdestillation mit sich selbst oder
»nderen Komponenten zu nur noch schv/er destillativ abtrennbaren Verbindungen reagieren ind in dieser
Form wiederum nur mittels Behandlung des Rohlactams in festem Zustand mit den genannten Kohlenwasserstoffen
entfernt werden können.
Da es für den Gesamtreinigungseffekt gleichgültig ist,
in welcher Reihenfolge die beiden Verfuhrensschritte
Destillation und Behandlung des Rohlactams in festem Zustand mit den genannten Kohlenwasserstoffen
erfolgen und sie bezüglich der Bedingungen in jedem Fall völlig gleich gehandhabt werden, wird das
erfindungsgemäße Verfahren vorerst an Hand der Variante Behandlung des Rohlactams in festem Zustand
mit den genannten Kohlenwasserstoffen/Destillation genauer beschrieben. Diese Variante hat gegenüber den
anderen lediglich den technologischen Vorteil, daß keine spezielle Trocknungsvorrichtung zur Entfernung
des den Lactamkristallen anhaftenden Extraktionsmittels benötigt wird, da diese Trocknung hier mit der
Lactamdestillation kombiniert werden kann.
In der GB-PS 8 37 070 wird die Reinigung von Caprolactam, das aus einer Beckmannschen Umlagerung
stammt, beschrieben. Das Rohcaprolactam wird durch Umkristallisation in einem Lösungsmittel gereinigt,
wobei das Auflösen bei 65°C und das Filtrieren der ausgefallenen Kristalle bei 30 bis 4O0C erfolgt. Dieses
Verfahren ist jedoch technisch aufwendiger als das erfindungsgemäße Verfahren, insbesondere deshalb, da
eine Erhitzung und eine Abkühlung notwendig sind. Außerdem sind die Ausbeuten nicht zufriedenstellend.
Wie das weiter unten folgende Beispiel 4 zeigt, ist das
erfindungsgemäße Verfahren dem Verfahren gemäß der GB-PS 8 37 070 bezüglich des erzielbaren Reinigungseffektes
gleichwertig, wobei jedoch die Ausbeute wesentlich besser ist.
Von Wasser und/oder Lösungsmittel befreites Extraktlactam,
d. h. Rohlactam, wird in verschuppter oder geschmolzener Form, d. h. im Falle des Caprolactams
mit einer Temperatur von zum Beispiel 70 bis 8O0C, unter gutem Rühren und Kühlung in einen aliphatischen
oder cycloaliphatischen Kohlenwasserstoff mit 5 bis 10 C-Atomen, wie zum Beispie! n- oder i-Hexan und seine
geradkettigen oder verzweigten Homologen, methyl- oder höher alkylierten Cyclohexane, Dekalin sowie
insbesondere Petroläther im Siedebereich von 110 bis
H^0C, eingetragen. Der Vorteil des Petroläthers liegt
darin, daß er billig ist und eine sehr geringe Löslichkeit für zum Beispiel Caprolactam aufweist. Vorzugsweise
wird auch Cyclohexan verwendet, das zum Beispiel bei der Mehrzahl von Caprolactamverfahren ohnehin als
Ausgangsmaterial dient und daher im Prozeß bereits vorhanden ist. Das Verhältnis Lactam zu Extraktionsmittel beträgt 1:1 bis 1:6, vorzugsweise jedoch 1 :1,5
bis 1 :2,5. Die obere Begrenzung der Lösungsmittelmenge richtet sich nach dem Reinheitsgrad des
eingesetzten Lactams sowie nach wirtschaftlichen Gesichtspunkten. Die Temperatur des Extraktionsmittel-Lactam-Gemisches
wird bei 10 bis 4O0C, vorzugsweise bei 10 bis 25°C, gehalten. Mit steigender
Temperatur geht der Reinigungseffekt zurück, außerdem erhöht sich die Löslichkeit des Lactams im
Extraktionsmittel. Bei 200C beträgt die Löslichkeit von
Caprolactam in Cyclohexan zum Beispiel 1,38 g/100 ml Lösung. Die Extraktionszeit kann zwischen 5 und 60
Minuten liegen. Längere Zeiten bringen keine Vorteile, die bevorzugte Extraktionszeit liegt zum Beispiel für
Caprolactam zwischen 10 und 30 Minuten und zum Beispiel für Laurinlactam bei 30 bis 60 Minuten.
Bei Verwendung von Petroläther zur Extraktion gelten grundsätzlich die gleichen Temperaturbedingungen,
Extraktionszeiten sowie Mengenverhältnisse wie beim Einsatz von Cyclohexan.
Das lactam fällt im Fall des Einsatzes einer Schmelze
beim Kontakt mit dem kalten Extraktionsmittel sofort in fester Form aus und bildet eine feinkristalline
Aufschlämmung mit diesem. Die Trennung dieses Kristallbleis in Extraktionsmittel und Lactam kann
mittels Filter erfolgen, zweckmäßigerweise verwendet man jedoch Dekantierzentrifugen, da deren Trennwirkung
wesentlich besser als die von Filtern ist. Das nach dem Zentrifugieren anfallende Extraktionsmittel enthält
je nach Mengenverhältnis Lactam zu Extraktionsmittel und der bei der Extraktion eingehaltenen Temperatur
Caprolactam in der Größenordnung von zum Beispiel 1 bis λ% bzw. Laurinlactam in der Größenordnung von
zum Beispiel 0,5 bis 1% sowie die Extrahierten Verunreinigungen. Da diese letzteren, bezogen auf die
gelöste Lactammenge, sehr stark angereichert sind und die Lactammenge nur klein ist, wird auf eine
Aufarbeitung des Extraktes mit dem Ziel der Rückführung des Lactams normalerweise verzichtet. Die
Aufarbeitung des Extraktionsmittels kann durch einfache Destillation oder durch Waschen mit Wasser
erfolgen. Danach kann das Lösungsmittel wieder in die Extraktion zurückgegeben werden.
Aus der Zentrifuge kommendes Caprolactam enthält je nach der Kristallgröße und der Schleuderwirkung der
Zentrifuge etwa 3 bis 10% seines Gewichtes als Lösungsmittel. Das Lactam kann mit Wasserdampf
behandelt werden, wobei das Lösungsmittel verdampft, das nach seiner Kondensierung ebenfalls in die
Extraktion zurückgeführt werden kann.
Die Bedingungen werden zum Beispiel beim Caprolactam so eingestellt, daß nach dem Abtreiben des
Cyclohexans das Lactam in Form einer etwa 10% Wasser enthaltenden Schmelze vorliegt, die nach
Zugabe von wenig Natriumhydroxyd, vorzugsweise von 0,05 bis 03 Gewichtsprozent, direkt der Destillation bei
vermindertem Druck unterworfen wird. Das Wasser, das als Destillationsvorlauf zuerst übergeht und nur sehr
wenig Lactam enthält, wird verworfen. Die aus Lactam bestehende Hauptfraktion stellt das Endprodukt des
Reinigungsprozesses dar. Ein geringer Teil, neben wenig Wasser vor allem Lactam enthaltender Vorlauf
dieser Hauptfraktion sowie der Destillationsrückstand, beides zusammen etwa 4 bis 7 Gewichtsprozent der
Einsatzmenge zur Destillation, können in Form einer zum Beispiel 50%igen wäßrigen Lösung erschöpfend
mit Benzol oder Toluol extrahiert und das dabei zurückgewonnene Lactam dem Einsatzprodukt zur
Destillation zugesetzt werden. Die Ausbeute an Caprolactam aus dieser Rückstandsextraktion beträgt
90 bis 95%. Auf diese Weise wird in der Destillation eine Gesamtausbeute von etwa 99% erzielt. Die Destillation
von Laurinlactam erfolgt analog. Sie kann in Abwesenheit von Natriumhydroxyd ausgeführt werden.
Die folgenden Beispiele sollen das Wesen der
vorliegenden Erfindung näher erläutern.
Beispiel 1
Beispiel 1
1000 kg aus einer Lösungsmitteldestillation kommendes
Rohcaprolactam (Permanganatz äii 200, flüchtige
Basen 032, APHA-Zahl einer40%igen Lösung 70 bis 80.
Lichtdurchlässigkeit bei 290 und 310 nm = 21,5 bzw. 47,0%), bestehend aus 936,5 kg Frischprodukt und 63,5
kg aus der Aufarbeitung von Destillationsvorlauf und Destillationsrückstand stammendem Produkt frei von
Wasser und organischen Lösungsmitteln, werden bei einer Temperatur von 75°C kontinuierlich mit 20001
Cyclohexan unter Rühren und Kühlung so zusammengeführt, daß die Temperatur der Mischung nicht über
15°C steigt. Der sich bildende dünne Brei von Lactamkristallen und Cyclohexan wird so lange gerührt
daß eine durchschnittliche Verweilzeit des Produktes von 30 Minuten in dem Rührgefäß gewährleistet ist.
Danach werden die Lactamkristalle vorn Cyclohexan mittels einer Dekantierzentrifuge abgetrennt Die
Ausbeute beträgt 1029 kg feuchtes Produkt mit einem Restgehalt an 4,47 Gewichtsprozent Cyclohexan, d. h.
983 kg Lactam (Permanganatzahl 950, flüchtige Basen 0,24, APHA-Zahl einer 40%igen Lösung 50 bis 60,
Lichtdurchlässigkeit bei 290 und 310 nm = 31,0 und 48,0%).
Dieses Produkt wird in einem Lösegefäß mit so viel Wasserdampf behandelt daß eine etwa 10% Wasser
enthaltende Lactamschmelze entsteht und das restliche Cyclohexan aus dem Lactam entweicht. Durch Kondensation
dieses ausgetriebenen Cyclohexans werden 45,5 kg wieder zurückgewonnen und gemeinsam mit
dem aus der Zentrifuge kommenden und die Verunreinigungen sowie gelöstes Lactam enthaltenden Cyclohexan
über einen Mischer mit 1000 kg Wasser intensiv vermischt Die Temperatur der Mischung beträgt 12°C,
die Kontaktzeit 2 Minuten. Danach erfolgt die Trennung der beiden Phasen in einem Absetzgefäß, die wäßrige
Lösung, die etwa 16 kg Lactam enthält, wird verworfen und das Cyclohexan in die Extraktion zurückgeführt.
Das etwa 10% Wasser enthaltende Lactam wird mit 1,75 kg Natriumhydroxyd versetzt und einer einfachen
Destillation unter vermindertem Druck, zum Beispiel zuerst bei 20 mm und dann bei 1 mm Hg, unterworfen.
1001 wäßriges Destillat, in dem 1,3 kg Lactam enthalten sind, werden verworfen. Als wasserhaltiger Lactamvorlauf
fallen 43 kg neben 914 kg der Hauptfraktion und 37 kg Destillationsrückstand an. Die Hauptfraktion
besteht aus dem reinen Lactam, die Ausbeute, bezogen auf Rohlactam, beträgt 97,7%. Die Analysenwerte
lauten: Permanganatzahl >2000, flüchtige Basen 0,03 bis 0,05, APHA-Zahl einer 40%igen wäßrigen Lösung
«« 0, Lichtdurchlässigkeit bei 290 und 310 nm
< 94,5 und 97,5%.
Das wasserhaltige Vorlaufprodukt sowie der Destillationsrückstand werden gemeinsam als 50%ige wäßrige
Lösung bei 6O0C erschöpfend mit Benzol extrahiert. Dadurch werden 63,5 kg entsprechend 92% des im
Vorlauf und Rückstand enthaltenen Lactams zurückgewonnen. Dieses Produkt wird als benzolische Lösung in
die I-ösungsmitteldestillation des frischen Extraktlactams
und damit in den Hauptproduktstrom zurückgeführt.
1000 kg eines wie im Beispiel 1 beschriebenen zusammengesetzten Rohlactams werden unter Umkehrung
der Reinigungsstufen, d. h. zuerst durchgeführte Destillation und anschließender Extraktion des Destillats
unter sonst völlig analogen Bedingungen (Temperatur, Mengenverhältnisse, Verweilzeiten), behandelt. Die
Rückgewinnung des Cycloher.ans, das dem aus der Extraktion kommenden Lactam anhaftet, erfolgt in
diesem Fall durch Schmelzen des Produktes unter Belüftung mit Stickstoff.
Es werden bei dieser Variante 916.5 kg Reinlactam
entsprechend einer Ausbeute von 98%, auf Rohlactam bezogen, mit folgenden Analysenwerten erhalten:
Permanganatzahl >20 000. flüchtige Basen 0,03 bis 0.04. APHA-Zahl einer 40%igen wäßrigen Lösung = 0,
Lichtdurchlässigkeit bei 290 und 310 nm = 96,0 bzw. 98,5%.
1000 kg rohes Laurinlactam aus einer Lösungsmitteldestillation
werden bei 3 bis 4 Torr destilliert, wonach folgende Analysenwerte ermittelt werden: flüchlige
Basen 0,06, Ketongehalt 183 ppm.
Das Destillat (960 kg) wird in geschmolzenem Zustand (Temperatur der Schmelze 170°C) unter gutem
Rühren und Kühlen in 49001 Petroläther (Siedepunkt 110 bis 1400C) eingetragen, wobei die Temperatur der
Mischung zwischen 20 und 26°C zu halten ist. Nach 30 Minuten Rührzeit wird das Lösungsmittel mittels einer
Dekantierzentrifuge abgetrennt und das petrolätherfeuchte Produkt getrocknet ES werden 959 kg eines
reinen Laurinlactams mit einem Gehalt an flüchtigen Basen von 0,02 und einem Ketongehalt von 125 ppm
erhalten.
Beispiel 4 (Vergleichsbeispiel)
Das erfindungsgemäße Verfahren wurde mit dem aus der GB-PS 8 37 070 beschriebenen Verfahren verglichen.
Dazu wurden folgende Versuche durchgeführt, wobei die Versuche 1 bis 2a eine erfindungsgemäße
Cyclohexan-Behandlung mit Destillation betreffen, während die Versuche 3 und 4 repräsentativ für das
Verfahren gemäß der genannten GB-PS sind.
Versuch 1
200 g Rohlactam (Analyse: PZ 300, fl. B. 0,36) wurden in geschmolzenem Zustand unter intensivem Rühren in
400 ml kaltes Cyclohexan eingetragen, wobei die Temperatur der Mischung durch Kühlung von außen auf
200C gehalten wurde. Das ausgefällte Lactam wurde 30 Minuten weitergerührt und dann durch Filtration vom
Lösungsmittel abgetrennt
Ausbeute: 196 g - 98%.
Analyse: PZ 780,
fl. B. 0,28.
Analyse: PZ 780,
fl. B. 0,28.
Versucn 2
200 g Rohlactam höherer Qualität (Analyse: PZ 18 000, fl. B. 0,06) wurden der gleichen Behandlung wie
in Versuch 1 unterworfen.
Ausbeute: 196 g = 98%.
Analyse: PZ 21 600,
fl. B. 0,02.
Analyse: PZ 21 600,
fl. B. 0,02.
Versuch 2a
Die gemäß der Versuche 1 und 2 erhaltenen Proben wurden bei 0,5 mm Hg und 94 bis 98°C über 0,02%
NaOH destilliert.
Analysen der erhaltenen Reinlactame:
Lactam aus Versuch 1: PZ 22 800,
fl. B. 0,01.
Lactam aus Versuch 1: PZ 22 800,
fl. B. 0,01.
Gesamtausbeute etwa 93%
Lactam aus Versuch 2: PZ 25 200,
fl. B. 0,02.
fl. B. 0,02.
Gesamtausbeute etwa 81,5%.
Unter Gesamtausbeute wird die Ausbeute aus Behandlung mit Cyclohexan und anschließender Destillation
verstanden, d. h., die Destillationsausbeute betrug jeweils 95%.
Versuch 3
200 g Rohlactam entsprechend Versuch I, aber in festem Zustand (Analyse: PZ 300, fl. B. 0,36), wurden mit
400 ml Cyclohexan versetzt und die Mischung auf 65° C erwärmt. Nachdem alles Lactam gelöst war, wurde die
Lösung auf 400C abgekühlt und 1 Stunde bei dieser
Temperatur gehalten. Das auskristallisierte Lactam wurde danach abfiltriert und der Filterkuchen mit 50 ml
kaltem Cyclohexan nachgewaschen.
Ausbeute: 173 g = 86,5%.
Analyse: PZ 900, fl. B. 0,017.
Das gesamte Filtrat, welches das restliche Lactam und die Verunreinigungen, insgesamt 26,4 g Produkt, enthielt,
wurde mit 20 ml Wasser durch intensives Schütteln extrahiert. Die Cyclohexanschicht enthielt danach noch
0,9 g Rückstand (Lactam + Verunreinigungen). Der nach Eindampfen der wäßrigen Schicht erhaltene
Rückstand wurde mit 174,5 g Rohlactam der Ausgangsqualität
auf 200 g ergänzt und die Kristallisation mit 400 ml Cyclohexan wie oben ein zweites Mal durchgeführt.
Ausbeute: 14Ig = 70.5%
Analyse nach zweiter Kristallisation: PZ 660,
Analyse nach zweiter Kristallisation: PZ 660,
fl. B. 0,38.
Versuch 4
200 g Rohlactam der gleichen Qualität wie in Versuch
2 wurden der analogen Behandlung wie in Versuch 3 unierworfen.
Ausbeute: 174 g = 87%,
Analyse: PZ 24 000,
fl. B. 0,01.
Analyse: PZ 24 000,
fl. B. 0,01.
Bei diesem Produkt handelt es sich um das aus der ersten Kristallisation erhaltene, d. h. ohne Rückführung
des in der Cyclohexan-Mutterlauge verbliebenen Produktes.
Die Symbole PZ und fl. B. bedeuten folgendes:
PZ = Permanganatzahl. Unter Permanganatzahl versteht man die Anzahl Sekunden, die eine
mit Permanganat versetzte Lactamlösung bestimmter Konzentralion bis zur Entfärbung
auf einen standardisierten Farbton benötigt, d. h„ die PZ ist eine Kennzahl für die
Oxydaiionsbcständigkeit des Lactams. )e größer die Zahl, desto reiner ist das Lactam.
fl. B. = flüchtige Basen. Die Zahl entspricht den ml 0,02 n-HiSiX die zur Titration der durch
Kochen von 20 g Lactam mit einer bestimmten Menge Natronlauge freigesetzten »flüchtigen
Basen« benötigt werden. Je kleiner diese Zahl desto besser das Lactam.
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Reinigung von Rohlactamen mit 6 bis Ί2 Kohlenstoffatomen im Ring durch Behandlung mit Lösungsmitteln und Destillation, dadurch gekennzeichnet, daß man das Rohlactam entweder in festem Zustand mit einem aliphatischen oder cycloaliphatischen Kohlenwasserstoff mit 5 bis 10 Kohlenstoffatomen behandelt oder das Rohlactam als Schmelze unter Rühren und gleichzeitiger Kühlung so in einem aliphatischen oder cycloaliphatischen Kohlenwasserstoff mit 5 bis 10 Kohlenstoffatomen verteilt, daß es zur sofortigen Kristallisation kommt, und das Produkt entweder vor oder nach der Behandlung mit dem genannten Kohlenwasserstoff einer Destillation unter vermindertem Druck unterzieht und das gereinigte Lactan gewinnt.IO
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1167350A1 (de) | 2000-06-27 | 2002-01-02 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Verfahren zur Herstellung von epsilon-Caprolactam |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE794622A (fr) * | 1972-01-28 | 1973-07-26 | Bayer Ag | Procede de purification du caprolactame |
DE2641454A1 (de) * | 1976-09-15 | 1978-03-23 | Bayer Ag | Verfahren zur reinigung von epsilon-caprolactam |
DE2845075A1 (de) * | 1978-10-17 | 1980-05-08 | Basf Ag | Verfahren zur reinigung von rohcaprolactam |
DE3729853A1 (de) * | 1987-09-05 | 1989-03-23 | Basf Ag | Verfahren zur aufarbeitung von destillationsrueckstaenden, die bei der reinigung von caprolactam anfallen |
US4985591A (en) * | 1988-08-15 | 1991-01-15 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Acid catalysts for low temperature cure of coating compositions |
TW215084B (en) * | 1992-04-17 | 1993-10-21 | Sumitomo Chemical Co | Process for producing a high purity caprolactam |
KR20110096055A (ko) * | 2008-11-28 | 2011-08-26 | 바스프 에스이 | N-비닐아미드로부터 부산물을 제거하는 방법 |
DE102009046910A1 (de) * | 2009-11-20 | 2011-05-26 | Evonik Degussa Gmbh | Verfahren zur Aufarbeitung eines Laurinlactam enthaltenen Stoffstroms für die Rückgewinnung aller enthaltene Wertstoffkomponenten durch Kombination von Kristallisation mit nachgeschalteter Destillation |
JP2011201865A (ja) * | 2010-03-02 | 2011-10-13 | Sumitomo Chemical Co Ltd | ε−カプロラクタムの製造方法 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE861383C (de) * | 1952-11-13 | Badische Anilin- &. Soda-Fabrik (I. G. Farbenindustrie Aktiengesellschaft "In Auflösung"), Ludwigshafen/Rhein | Verfahren zur Reinigung von basische Nebenprodukte enthaltenden Lactamen, insbesondere e-Caprolactam | |
DE739953C (de) * | 1940-12-03 | 1943-10-26 | Ig Farbenindustrie Ag | Verfahren zur Reinigung von Lactamen |
DE748460C (de) * | 1941-10-26 | 1944-11-03 | Verfahren zur Reinigung von Lactamen | |
CH281128A (de) * | 1948-03-02 | 1952-02-29 | Chemicke Z Na Slovensku Narodn | Verfahren zur Reinigung von Laktamen. |
DE1022591B (de) * | 1953-06-27 | 1958-01-16 | Inventa A G Fuer Forschung & P | Verfahren zur Nachreinigung von Lactamen der ªÏ-Aminocarbonsaeuren |
DE1186068B (de) * | 1959-10-06 | 1965-01-28 | Basf Ag | Verfahren zum Konfektionieren von Capryllactam |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1167350A1 (de) | 2000-06-27 | 2002-01-02 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Verfahren zur Herstellung von epsilon-Caprolactam |
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