CZ2007623A3

CZ2007623A3 - Zlepšený zpusob prípravy kaprolaktamu z necistého6-aminokapronitrilu

Info

Publication number: CZ2007623A3
Application number: CZ20070623A
Authority: CZ
Inventors: M. Allegeier@Alan; J. Ostermaier@John; K. Sengupta@Sourav
Original assignee: Invista Technologies S. A. R. L.
Priority date: 2005-03-18
Filing date: 2006-03-15
Publication date: 2008-08-13
Also published as: WO2006101870A1; JP2008533159A; CN101142178A; SK51072007A3; MY140069A; US20080009618A9; BRPI0609845A2; CN101142178B; US20060211859A1; EP1858842A1; JP5101486B2; KR20080016529A; TW200700382A; KR101273828B1; MX2007011229A; CA2600769A1; US7390897B2

Abstract

Rešení se týká oblasti výroby laktamu z aminonitrilu, a zejména výroby .epsilon.-kaprolaktamu hydrolytickou cyklizací 6-aminokapronitrilu v parné fázi. Surový kapalný kaprolaktam zahrnující .epsilon.-kaprolaktam (CL), 6-aminokapronitril (ACN) a voduzískaný z cyklizacní reakce ACN v parné fázi se uvede do kontaktu s vodíkem v prítomnosti hydrogenacního katalyzátoru za prevedení ACN v surovém kapalném kaprolaktamu na produkt obsahující hexamethylendiamin (HMD) a hexamethylenimin (HMI). Behem této hydrogenace se tetrahydroazepin (THA) prevede naHMI. HMD a HMI mají nižší teploty varu v porovnání s ACN, a tak jsou snáze separovatelné z CL v následných destilacních operacích. Takže se realizujezpusob výroby CL z ACN s méne destilacními stupnia s nižším tlakovým spádem a nižší patní teplotou.

Description

OBLAST TECHNIKY

Vynález se týká oblasti výroby laktamů z aminonitrilů, a zejména výroby ε-kaprolaktamu hydrolytickou cyklizaci 6-aminokapronitrilu v parné fázi.

DOSAVADNÍ STAV TECHNIKY ε-Kaprolaktam je prekurzor pro přípravu Nylonu-6. Nylon-6 se prvně vyrobil v roce 1899 ohřevem kyseliny 6-aminohexanové. Komerčně uskutečnitelná syntéza Nylonu-6 z ε-kaprolaktamu byla objevena Paulem Schlackem v I. G. Farbenindustrie v roce 1938. V současné době se přibližně 95 % světového ε-kaprolaktamu vyrábí z cyklohexanonoximu Beckmannovým přesmykem. Výchozím materiálem pro cyklohexanon může být cyklohexan, fenol nebo benzen. Cyklohexanon se získá přes řadu redukcí a/nebo oxidací. Cyklohexanon se potom nechá zreagovat s hydroxylaminovou solí, zpravidla síranem, za vzniku oximu a síranu amonného. Oxim se přeuspořádá v koncentrované kyselině sírové a výsledný sulfát laktamu se neutralizuje amoniakem za vzniku ε-kaprolaktamu a dalšího síranu amonného. Následně se čistý ε-kaprolaktam získá za pomoci určitého počtu separačních a purifikačních kroků. Tento současný způsob je extremně kapitálově náročný a vytváří velké množství odpadu.

Ekonomicky atraktivní způsob výroby kaprolaktamu používá jako prekurzor 6-aminokapronitril. Patent ·· · ·

US 2 301 964 (E. I. Du Pont de Nemours & Company) popisuje způsob výroby laktamů z aminonitrilů a vody v kapalné fázi. Hydrolýza a současná tvorba laktamu probíhají rychle, pokud aminonitril reaguje ve slabém vodném roztoku. Používají se teploty od přibližně 200 °C do přibližně 375 °C. Aminonitril a voda se udržují při této reakční teplot ne více než 1 hodinu. Reakce se výhodně katalyzuje sirovodíkem.

Patent US 2 357 484 (E. I. Du Pont de Nemours & Company) popisuje katalytický způsob přípravy N-substituovaných amidů v parné fázi zahrnující vedení v páru přeměněné směsi vody a alifatického aminonitrilů, obsahujícího alespoň jednu aminonitrilovou část, nad katalyzátorem dehydratačního typu při teplotě zpravidla od přibližně 150 °C do přibližně 500 °C po dobu ne déle než 1 minutu. Pokud se použije alifatický aminonitril s otevřeným řetězcem, ve kterém jsou aminoskupiny a nitrilové skupiny odděleny alespoň dvěma atomy uhlíku v sousedícím stavu, potom je získaným produktem laktam.

V posledních letech se levný adiponitril (ADN) vyráběl přímou hydrogenací butadienu. Toto vedlo k obnovenému zájmu o Martinův CL způsob, protože levný ADN lze částečně hydrogenovat a rafinovat za vzniku nečištěného produktu, který obsahuje ACN. Tento produkt může obsahovat některé vedlejší produkty hydrogenační reakce, za zmínku stojí tetrahydroazepin (THA).

[0008] Patent US 6 716 977 popisuje způsob výroby CL z nečištěného ACN obsahujícího THA, přičemž tento způsob zahrnuje následující kroky:

•4 ···· (1) uvedeni nečištěného ACN do kontaktu s vodou při zvýšené teplotě v přítomnosti dehydratačního katalyzátoru, přičemž jak nečištěný ACN, tak voda jsou v parné fázi, za vzniku reakčního produktu v parné fázi, který obsahuje CL, amoniak, vodu, ACN a THA;

(2) separaci amoniaku a větší části vody z reakčního produktu v parné fázi za vzniku surového kapalného CL obsahujícího CL, ACN a THA;

(3) zavedení surového kapalného CL do destilačni kolony pro nízkovroucí látky a odstraněni větší části THA a i ACN jako destilát kolony pro nízkovroucí látky, a odstranění CL, vysokovroucích látek a nanejvýš malé části THA a ACN jako nízkovroucí destilačni zbytky; a (4) zavedení nízkovroucích destilačních zbytků do destilačni kolony pro vysokovroucí látky a odstranění CL a nanejvýš malé části vysokovroucích látek jako destilát kolony pro vysokovroucí látky a odstranění větší části vysokovroucích látek jako vysokovroucí destilačni zbytky.

U tohoto způsobu separace ACN a THA z CL vyžaduje značný počet stupňů v koloně pro nízkovroucí látky vzhledem k obtížné separaci. Velký počet stupňů v této koloně způsobí zvýšený tlakový spád a příliš vysokou teplotu v patě kolony. Bylo by tedy žádoucí vyvinout způsob výroby CL z ACN, u kterého by se příměsi v surovém kaprolaktamovém produktu převedly na druhy mající vyšší tlak vodní páry, které by vyžadovaly méně destilačních stupňů.

•4 ····

PODSTATA VYNÁLEZU

V rámci vynálezu se surový kapalný kaprolaktam zahrnující ε-kaprolaktam (CL), β-aminokapronitril (ACN) a vodu získaný z cyklizační reakce ACN v parné fázi uvede do kontaktu s vodíkem v přítomnosti hydrogenačního katalyzátoru za převedení ACN v surovém kapalném kaprolaktamu na produkt obsahující hexamethylendiamin (HMD) a hexamethylenimin (HMI). Během této hydrogenace se tetrahydroazepin (THA) převede na HMI. HMD a HMI mají nižší teploty varu v porovnání s ACN, a tak jsou snáze separovatelné z CL v následných destilačních operacích. Takže se realizuje způsob výroby CL z ACN s méně destilačními stupni (tedy s nižším tlakovým spádem a nižší patní teplotou). Vynálezem je tedy způsob výroby ε-kaprolaktamu (CL) z 6-aminokapronitrilu (ACN), zahrnující:

(a) kontaktování parní směsi ACN a vody v reaktoru obsahujícím dehydratační katalyzátor za vzniku reakčního produktu v parné fázi obsahujícího CL, amoniak, vodu a ACN;

(b) separaci amoniaku a větší části vody z reakčního produktu v parné fázi za vzniku surového kapalného kaprolaktamu obsahujícího CL, ACN a malé části vody;

(c) kontaktování surového kapalného kaprolaktamu s vodíkem v přítomnosti hydrogenační katalyzátor za vzniku hydrogenovaného surového kaprolaktamu obsahujícího CL, HMI, HMD a vodu;

(d) odstranění vody a HMI z hydrogenovaného surového kaprolaktamu v dehydratační koloně za vzniku bezvodého surového kaprolaktamu obsahujícího CL a HMD;

•· ···· (e) zavedení bezvodého surového kaprolaktamu do destilační kolony pro nízkovrouci látky, kde destilát kolony pro nízkovrouci látky obsahuje HMD, a nízkovrouci destilační zbytky obsahují CL a vysokovroucí látky; a (f) zavedení nízkovroucích destilačních zbytků do destilační kolony pro vysokovroucí látky, kde destilát kolony pro vysokovroucí látky obsahuje CL a destilační zbytky kolony pro vysokovroucí látky obsahují vysokovroucí látky.

PŘEHLED OBRÁZKŮ NA VÝKRESECH

Výkresy sestávají ze dvou obrázků, přičemž obr. 1 a obr. 2, znázorňují vývojové diagramy ilustrující dvě alternativní provedení způsobu podle vynálezu.

PODROBNÝ POPIS VYNÁLEZU

Pokud jde o obr. 1, tento znázorňuje systém 10, který představuje jedno provedení vynálezu. Proud 6-aminokapronitrilu (ACN) 12, který případně obsahuje tetrahydroazepin (THA) a dirner ACN, a proud 16 vody se zavedou do mixéru 14. Molární poměr vody ku ACN se udržuje v rozmezí přibližně 1:1 až 10:1. ACN Proud 12 může obsahovat přibližně 0 až přibližně 1200 ppm tetrahydroazepinu (THA) a přibližně 0 až přibližně 2 % hmotn. dimeru ACN. ACN Proud 12 a proud 16 vody by měly obsahovat méně než přibližně 0,1 % hmotn. rozpuštěného kyslíku, což lze realizovat překrytím ACN a vody dusíkovou clonou před zavedením do mixéru 14. Mixér 14 důkladně promísí ACN proud 12 a proud 16 vody. Lze použít statický mixér, jako je například mixér s obchodním ·*·· označením Kenix. Kapalná směs ACN a vody získaná v mixéru 14 se zavede do odparky 18, do které se dodává teplo za účelem odpaření kapalné směsi za vzniku parné směsi ACN a vodní páry 20. Elektrický ohřev, metoda tepelného přenosu mezi procesy, systém na bázi vodní páry nebo horkého oleje používající vhodnou teplosměnnou tekutinu, například materiál prodávaný společností Dow Chemical Company pod obchodním označením „Dowtherm-A lze použít pro dodávku tepla. Parní směs 20 je výhodně při teplotě v rozmezí přibližně 160 °C až přibližně 190 °C a tlaku nižším než přibližně 30 psig (323 kPa) . Parní směs 20 se zavede do přehřívače 22, ve kterém se parní směs 20 dále ohřívá na teplotu v rozmezí přibližně 220 °C až přibližně 300 °C za vzniku přehřáté směsi 24 ACN par a vodní páry. Elektrický ohřev, metoda tepelného přenosu mezi procesy, vysokotlaký systém na bázi vodní páry nebo horkého oleje používající vhodnou teplosměnnou tekutinu, například materiál prodávaný společností Dow Chemical Company pod obchodním označením „Dowtherm-A lze použít pro dodávku tepla do přehřívače 22.

Přehřátá pára 24 opouští přehřívač 22 a zavádí se do reaktoru 26 pro syntézu kaprolaktamu. Reaktor 26 obsahuje dehydratační katalyzátor, jak uvádí Martin, například aktivovaný oxid hlinitý, oxid titaničitý, oxid vanadu, atd. Reaktorem může být reaktor s fixním ložem nebo reaktor s fluidním ložem. Reakční teplo se z reaktoru 26 odvádí pomocí teplosměnného média (není znázorněno), které výhodně kontroluje reakční teplotu v rozmezí přibližně 250 °C až přibližně 325 °C. Vhodným teplosměnným médiem je materiál prodávaný společností Dow Chemical Company pod obchodním označením „Dowtherm-A. Alternativně může reaktor 26 obsahovat množinu reakčních zón s adiabatickou vrstvou výplně uspořádaných za sebou s mezistupňovým chlazením tt ··< · (není znázorněno). Reakce probíhající uvnitř reaktoru 26 produkuje CL a amoniak.

Reaktor 26 opouští proud 28 produktu v parní fázi, který obsahuje přibližně 30 % hmotn. až přibližně % hmotn. CL, odpovídající stechiometrické množství amoniaku, přibližně 30 % hmotn.

až vody, přibližně 0 až přibližně

ACN, a přibližně 0 až přibližně přibližně 70 % hmotn. hmotn. nezreagovaného hmotn. THA. Proud 28 produktu se zavádí do teplotě výhodně vyšší deflegmátoru 30, který pracuje při než přibližně 150 °C a tlaku v rozmezí přibližně 1 atm až přibližně 2 atm (101

203 kPa). Deflegmátor 30 kondenzuje část vody, až

CL, nezreagovaného ACN a v podstatě všechen THA, který může přítomen, za vzniku kapalného proudu 32. Kapalný proud 32 být obsahuje více než přibližně 90 % hmotn. a výhodně vyšší než přibližně 99 % hmotn. CL, méně než přibližně 5 % hmotn. a výhodně méně než přibližně 1 % hmotn. ACN, přibližně 0 až přibližně 5 % hmotn. vody, přibližně 900 ppm THA, přibližně 300 ppm hexamethyleniminu (HMI) a méně než přibližně 1000 ppm dimeru ACN. Deflegmátor 30 rovněž opouští proud 34 páry, který obsahuje vodní páru a plynný amoniak (přibližně 10 % hmotn. až přibližně 20 % hmotn. NH₃ a přibližně 80 % hmotn. až přibližně 90 % hmotn. vody).

Kapalný proud 32 i proud 34 páry se zavedou do různých stupňů destilační kolony 36 pro odstraňování amoniaku. Kapalný proud 32 se zavede do nižší části kolony 36, zatímco proud 34 páry se zavádí do stupně nad stupněm, do kterého se zavádí kapalný proud 32. Destilační kolona 36 pro odstraňováni amoniaku obsahuje patra (nejsou znázorněna) a pracuje při tlaku, který je o něco vyšší než je atmosférický tlak (např. přibližně 1 atm až přibližně 2 atm, tj. přibližně 101 kPa až přibližně 203 kPa), při teplotě v rozmezí přibližně 100 °C až přibližně 160 °C a s refluxnim poměrem v rozmezí přibližně 0,1 až 0,5.

Destilační kolona 36 pro odstraňování amoniaku odstraňuje v podstatě všechen amoniak jako destilát společně s většinou vody.

Složení destilátu 38 % hmotn. až přibližně 20 přibližně 0,5 % hmotn. HMI přibližně 90 % hmotn. vody.

je přibližně

b hmotn. ΝΗ₃, přibližně 0 až
a přibližně	80 % hmotn.	až
Destilát 38	se zavádí	do

která vysokotlaké kolony pro purifikaci amoniaku, obsahuje patra a která pracuje s refluxnim poměrem přibližně 0,1 až 1. Z vysokotlaké kolony 40 pro purifikaci amoniaku se bezvodý amoniakový produkt odvádí jako destilát 42 a voda (společně s méně než přibližně 0,5 % hmotn. organických materiálů) se odstraňuje jako destilační zbytky 44. Tlak ve vysokotlaké koloně 40 pro purifikaci amoniaku lze měnit, v závislosti na teplotě dostupných teplo odvádějících tekutin (nejsou znázorněny). Destilační kolona pro odstraňování amoniaku produkuje surový kapalný kaprolaktam jako destilační zbytky 46, které obsahují méně

než	přibližně	5 % hmotn. vody, přibližně	0 až
10 %	hmotn.	nezreagovaného	ACN, méně	než
0,5	% hmotn.	nezreagovaného	THA, více	než

% hmotn.

přibližně přibližně přibližně

CL, a některé vysokovroucí látky.

kolona 36 pro odstraňování amoniaku může obsahovat patra

Destilační nebo výplň (není znázorněno), a výhodně pracuje při teplotě zbytků nižší než přibližně 160 °C, aby se minimalizovala tvorba CL oligomerů.

Destilační zbytky 46 po destilaci odstraňující amoniak obsahující surový kapalný kaprolaktam se uvedou do kontaktu s proudem 68 vodíku v hydrogenačním reaktoru 70 za vzniku hydrogenovaného surového kaprolaktamu 72. ACN a ΤΗΆ v surovém kaprolaktamu 46 reagují s vodíkem za vzniku HMD a • ·

HMI. Molární poměr vodíku 68 ku CL v surovém kapalném kaprolaktamu destilačních zbytků 46 se pohybuje v rozmezí přibližně 1:50 až 1:1. Hydrogenovaný surový kaprolaktam 72 obsahuje přibližně 0,2 % hmotn. HMI, přibližně 0 až přibližně 5 % hmotn. HMD, méně než přibližně 50 ppm THA a méně než přibližně 300 ppm ACN. Hydrogenační reaktor 70 se udržuje přibližně při 50 °C až přibližně 130 °C a tlaku přibližně 50 psia až přibližně 2500 psia (přibližně 345 kPa až přibližně 17 237 kPa), výhodně přibližně 200 psia až přibližně 600 psia (přibližně 1379 kPa až přibližně 4137 kPa) .

Hydrogenační reaktor 70 obsahuje hydrogenační katalyzátor (není znázorněn) . Hydrogenační katalyzátor může být na bázi prvků ze skupiny přechodných kovů periodické tabulky, jako například Ni, Co, Rh, Pd, a Pt. Promoční prvky lze přidat do katalyzátoru za účelem zlepšení aktivity a selektivity katalyzátoru.

Příklady vhodných promotorů jsou lithium, titan, molybden, chrom, sodík, draslík, hořčík, vápník, železo, palladium, platina, měď, hliník a křemík. Existuje celá řada v daném oboru známých způsobů pro přípravu katalyzátoru a mnoho katalyzátorů je komerčně dostupných. Katalyzátory mohou obsahovat nosný materiál, jako například uhlík, oxid hlinitý, nebo oxid křemičitý, nebo mohou být poskytovány bez nosného materiálu, například ve formě katalytických kovových hub, známých jako Katalyzátory Raneyho-typu, nebo redukovaných kovových oxidů, které jsou svým obsahem nominálně zcela metalické. Výhodným katalyzátorem je Raney Ni.

Hydrogenovaný surový kaprolaktam 72 se zavádí do vakuové dehydratační kolony 48, pracující při teplotě v rozmezí přibližně 60 °C až přibližně 150 °C a tlaku v rozmezí přibližně 20 mm Hg až přibližně 100 mm Hg (přibližně 2,7 kPa až přibližně 13,3 kPa), a refluxnim poměru přibližně 0,5. Vakuová dehydratačni kolona 48 obsahuje strukturovanou výplň (není znázorněna) . Voda a HMI se odvádějí z dehydratačni kolony 48 jako destilát 50 dehydratačni kolony, který obsahuje přibližně 30 % hmotn. až přibližně 70 % hmotn. HMI a přibližně 30 % hmotn. až přibližně 70 % hmotn. vody. Dehydratačni destilační zbytky 52 se odstraní z dehydratačni kolony 48. Dehydratačni destilační zbytky 52 obsahují přibližně 95 % hmotn. až přibližně 99,5 % hmotn. CL, přibližně 0,1 % hmotn. až přibližně 5 % hmotn. HMD a méně než přibližně 1 % hmotn. vysokovroucích látek. Výhodně dehydratačni kolona 48 pracuje při teplotě zbytků nižší než přibližně 160 °C, aby se minimalizovala tvorba CL oligomerů, které buď představuji ztráty výtěžku, nebo mohou jinak komplikovat uvedený způsob.

Dehydratačni destilační zbytky 52 se zavádí do vakuové destilační kolony 54 pro nízkovroucí látky, pracující s teplotou zbytků nižší než přibližně 160 °C. Kolona 54 pro nízkovroucí látky obsahuje strukturovanou výplň (není znázorněna) a pracuje při absolutním tlaku v rozmezí přibližně 5 mm Hg až přibližně 40 mm Hg (přibližně 0,7 kPa až přibližně 5,3 kPa) , a výhodně přibližně při 10 mm Hg absolutně (přibližně 1,3 kPa) s refluxnim poměrem v rozmezí přibližně 20 až 50. Destilát 56 kolony pro nízkovroucí látky je odváděn z kolony 54 pro nízkovroucí látky. Destilát 56 kolony pro nízkovroucí látky obsahuje nezreagovaný HMD a část CL, např. přibližně 50 % hmotn. HMD a přibližně 50 % hmotn. CL. Nízkovroucí destilační zbytky 58 se odvádějí z kolony 54 pro nízkovroucí látky. Nízkovroucí destilační zbytky 58 obsahují CL a méně než přibližně 1 % hmotn. vysokovroucích látek.

·· ····

Nízkovroucí destilační zbytky 58 se zavádí do destilační kolony 60 pro vysokovroucí látky, která obsahuje strukturovanou výplň (není znázorněna). Destilační kolona 60 pro vysokovroucí látky pracuje při sub-atmosférickém tlaku, např. v rozmezí přibližně 10 mm Hg absolutních až přibližně 40 mm Hg absolutních (přibližně 1,3 kPa přibližně 5,3 kPa), a výhodně přibližně 10 mm Hg absolutních (přibližně 1,3 kPa) a s teplotou zbytků nižší než přibližně 160 °C. Refluxní poměr byl méně než přibližně 1. Vysokovroucí látky a malá část (méně než přibližně 5 % hmotn.) zaváděného CL se odváděly jako destilační zbytky kolony 64 pro vysokovroucí látky. Většina (vyšší než přibližně 95 % hmotn.) zaváděného CL se odvádělo jako destilát 62 kolony pro vysokovroucí látky. Tento destilát kolony 62 pro vysokovroucí látky má vyšší než 99,5% čistotu CL. Pokud je to žádoucí, potom lze destilační zbytky 64 kolony pro vysokovroucí látky zavádět do stírané filmové odparky (není znázorněna) s cílem izolovat CL, který je přítomen v destilačních zbytcích kolony 64 pro vysokovroucí látky. Tento izolovaný CL lze zavádět do destilačni kolony 60 pro vysokovroucí látky.

Pokud se způsob podle vynálezu realizuje v komerčním měřítku, potom bude mít významné množství vody za následek proudy 44 a 50. Ve snaze zvýšit ekonomickou účinnost tohoto způsobu lze tyto proudy sloučit, vhodně zpracovat a recyklovat zpět do způsobu. Obr. 2 ukazuje systém 100, který představuje druhé provedení vynálezu.

Proud β-aminokapronitrilu (ACN) 120, případně obsahující THA a dimer ACN, a proud 160 vody se zavedou do mixéru 140. Molární poměr vody ku ACN se udržuje v rozmezí přibližně 1:1 až 10:1. ACN Proud 120 může obsahovat přibližně 0 až 1200 ppm tetrahydroazepinu a přibližně 0 až ·· ····*· ·· ·· • · · ♦ · · · ·· · · · · · ·· • · · ··· · · · ♦ ··· ·· ·· · ·· ·· % hmotn. dimeru ACN. ACN Proud 120 a proud 160 vody by měly obsahovat méně než přibližně 0,1 % hmotn. rozpuštěného kyslíku, což lze realizovat vytvořením dusíkové clony nad ACN a vodou před jejich zavedením do mixéru 140. Mixér 140 důkladně promísí ACN proud 120 a proud 160 vody. Lze použít statický mixér, jako například mixér s obchodním označením Kenix. Kapalná směs ACN a vody získaná v mixéru 140 se zavede do odparky 180, do které se dodává teplo za vzniku parné směsi 200 ACN a vodní páry. Elektrický ohřev, metoda tepelného přenosu mezi procesy, systém na bázi vodní páry nebo horkého oleje používající vhodnou teplosměnnou tekutinu, například materiál prodávaný společností Dow Chemical Company pod obchodním označením „Dowtherm-A lze použít pro dodávku tepla. Parní směs 200 je při teplotě v rozmezí přibližně 160 °C až přibližně 190 °C a tlaku méně než přibližně 30 psig (přibližně 323 kPa) . Parní směs 200 se zavede do přehřívače 220, ve kterém se parní směs 200 dále ohřívá na teplotu v rozmezí přibližně 220 °C až přibližně 300 °C za vzniku přehřáté směsi 240 ACN par a vodní páry. Elektrický ohřev, metoda tepelného přenosu mezi procesy, vysokotlaký systém na bázi vodní páry nebo horkého oleje používající vhodnou teplosměnnou tekutinu, například materiál prodávaný společností Dow Chemical Company pod obchodním označením „Dowtherm-A lze použít pro dodávku tepla do přehřívače 220. Přehřátá pára 240 opouští přehřívač 220 a zavádí se do reaktoru 260 pro syntézu CL. Reaktor 260 obsahuje dehydratační katalyzátor, definovaný Martinem, jako například aktivovaný oxid hlinitý, oxid titaničitý, oxid vanadu, atd. Reaktorem může být reaktor s fixním ložem nebo reaktor s fluidním ložem.

Reakční teplo se odvádí z reaktoru 260 pomocí teplosměnného média (není znázorněno), které výhodně • ·· · · ···· · ♦ ·· ···· ·· · · ♦ · · • ·· · · · · · ·· ·· · · · · · ·· · · · ··· ··· · · · · «·· ·* ·· · ·· ·♦ udržuje reakční teplotu v rozmezí přibližně 250 °C až přibližně 325 °C. Vhodným teplosměnným médiem je materiál prodávaný společností Dow Chemical Company pod obchodním označením „Dowtherm-A. Alternativně může reaktor 260 obsahovat množinu reakčních zón s adiabatickou vrstvou výplně uspořádaných za sebou s mezistupňovým chlazením (není znázorněno). Reakce probíhající uvnitř reaktoru 260 produkuje CL a amoniak.

Reaktor 260 opouští proud 280 produktu v parní fázi, který obsahuje přibližně 30 % hmotn. až přibližně 70 % hmotn. CL, odpovídající stechiometrické množství amoniaku, přibližně 30 % hmotn. až přibližně 70 % hmotn. vody, přibližně 0 až přibližně 5 % hmotn. nezreagovaného ACN a přibližně 0 až přibližně 1 % hmotn. THA. U tohoto provedení se proud 280 produktu v parní fázi vede přímo, bez kondenzace, do nižší části destilační kolony 300 pro odstraňování amoniaku. Kolona 300 pro odstraněni amoniaku obsahuje patra (nejsou znázorněna) a pracuje při tlaku o něco vyšším, než je atmosférický tlak (např. přibližně 1 atm až přibližně 2 atm, tj., přibližně 101 kPa až přibližně 203 kPa), při teplotě zbytků v rozmezí přibližně 100 °C až přibližně 170 °C a s refluxním poměrem v rozmezí přibližně 0,1 až 5. Kolona 300 pro odstranění amoniaku odstraňuje v podstatě všechen amoniak a většinu vody v hlavovém proudu 320. Kolona 300 pro odstranění amoniaku je vybavena kondenzátorem 340 majícím dostatečnou kapacitu pro kondenzaci hlavového proudu 320 za vzniku kapalného refluxniho proudu 360, proudu 380 kapalného destilát a proudu malého množství nekondenzovatelných par (není znázorněno). Alternativně lze proud 280 produktu v parné fázi vést skrze chladič (není znázorněn), kde se pára ochladí, ale na teplotu nižší, než je její teplota « ·· ·» ···· a· ·· a··· aa · · · ··

9· · » » a ··· * · ··· aa a· ·a · • « · · · · · ·· · ··· ·· ·« a ···· kondenzace, jako opatření redukující požadavky na kondenzátor 340, zatímco omezuje tvorbu CL oligomerů. Chladícím mediem pro chladič může být například cirkulující studená voda, vzduch, další provozní proudy, nebo další teplosměnné média.

Kapalný destilát 380 se zavádí do vysokotlaké kolony 400 pro purifikaci amoniaku obsahující patra (nejsou znázorněna) a pracující s refluxním poměrem v rozmezí přibližně 0,1 až 1, ze které je bezvodý amoniakový produkt odváděn jako destilát 420 a voda (společně s méně než přibližně 0,5 % hmotn. organických materiálů) je odváděna jako destilačni zbytky 440. Tlak v koloně 400 pro purifikaci amoniaku lze měnit, v závislosti na teplotě dostupných teplo odvádějících tekutin (není znázorněno). Kolona 300 pro odstranění amoniaku produkuje surový kapalný kaprolaktam 460 jako destilačni zbytky, které obsahují méně než přibližně 0,5 % hmotn. vody, přibližně 0 až přibližně 10 % hmotn. nezreagovaného ACN, méně než přibližně 0,5 % hmotn. THA, více než přibližně 90 % hmotn. CL a méně než přibližně 3 % hmotn. vysokovroucích látek. Kolona 300 pro odstranění amoniaku může obsahovat patra nebo výplň (není znázorněno), a výhodně pracuje s teplotou zbytků nižší než přibližně 160 °C, aby se minimalizovala tvorba CL oligomerů.

Surový kapalný kaprolaktam 460 se uvede do kontaktu s proudem 680 vodíku v hydrogenačním reaktoru 700 za vzniku hydrogenovaného surového kaprolaktamu 720. ACN a THA v surovém kaprolaktam reagují s vodíkem za vzniku HMD a HMI. Molární poměr vodíku 680 ku CL v surovém kapalném kaprolaktamu 460 se pohybuje v rozmezí přibližně 1:50 až 1:1. Hydrogenovaný surový kaprolaktam 720 obsahuje přibližně 0,2 % hmotn. HMI, přibližně 0 až přibližně • «· ·»···· ·· ·· • a · · ·· · · · · · • ·· · · · · · ·· • · ··· · · · · · · · ·« · · · · · · · • » · ·« ** · ·· · · % hmotn. HMD, méně než přibližně 50 ppm THA a méně než přibližně 300 ppm ACN. Hydrogenační reaktor 700 se udržuje přibližně při 50 °C až přibližně 130 °C a tlaku přibližně 50 psia až přibližně 2500 psia (přibližně 345 kPa až přibližně 17237 kPa), výhodně přibližně 200 psia až přibližně 600 psia (přibližně 1379 kPa až přibližně 4137 kPa) .

Hydrogenační reaktor 700 obsahuje hydrogenační katalyzátor. Hydrogenační katalyzátor může být na bázi prvků ze skupiny přechodných kovů periodické tabulky, jako například Ni, Co, Rh, Pd, and Pt. Promoční prvky lze přidat do katalyzátoru s cílem zlepšit aktivitu a selektivitu katalyzátoru. Příklady vhodných promotorů jsou lithium, sodík, draslík, hořčík, vápník, titan, molybden, chrom, železo, palladium, platina, měď, hliník a křemík. Existuje celá řada v daném oboru známých způsobů pro přípravu katalyzátoru a mnoho katalyzátorů je komerčně dostupných. Katalyzátory mohou obsahovat nosný materiál, jako například uhlík, oxid hlinitý, nebo oxid křemičitý, nebo mohou být poskytovány bez nosného materiálu, například ve formě katalytických kovových hub, známých jako katalyzátory Raneyho-typu, nebo redukovaných kovových oxidů, které jsou svým obsahem nominálně zcela metalické. Výhodným katalyzátorem je Raney Ni.

Hydrogenovaný surový kaprolaktam 720 se zavádí do vakuové dehydratační kolony 480 pracující při teplotě v rozmezí přibližně 60 °C až přibližně 150 °C a tlaku v rozmezí přibližně 20 mm Hg absolutních až přibližně 100 mm Hg absolutních (přibližně 2,7 kPa až přibližně 13,3 kPa), s refluxním poměrem přibližně 0,5. Vakuová dehydratační kolona 480 obsahuje strukturovanou výplň (není znázorněna). Voda a HMI se odvádějí z dehydratační kolony 480 jako • ·· «· ·· · · ·· ·· ···· ·· · ··· • ·· · · · · · ·· • · «·· «·· ·· Μ · ·* «· destilát 500 dehydratačni kolony obsahující přibližně % hmotn. až přibližně 70 % hmotn. HMI a přibližně % hmotn. až přibližně 70 % hmotn. vody. Dehydratačni destilační zbytky 520 se odvádějí z dehydratačni kolony 480. Dehydratačni destilační zbytky 520 obsahují přibližně 95 % hmotn. až přibližně 99,5 % hmotn. CL, přibližně

0,1 % hmotn. až přibližně 5 % hmotn. HMD, a méně než přibližně 1 % hmotn. vysokovroucích látek. Výhodně vakuová dehydratačni kolona 480 pracuje s teplotou zbytků nižší než přibližně 160 °C, aby se minimalizovala tvorba CL oligomerů, které snižují výtěžek nebo mohou jinak komplikovat uvedený způsob.

Dehydratačni destilační zbytky 520 se zavádí do destilační kolony 540 pro nízkovroucí látky, která pracuje s teplotou zbytků nižší než přibližně 160 °C a při subatmosférickém tlaku. Kolona 540 pro nízkovroucí látky obsahuje strukturovanou výplň (není znázorněna) a pracuje při tlaku v rozmezí přibližně 5 mm Hg absolutních až 40 mm Hg absolutních (přibližně 0,7 kPa až 5,3 kPa) , a výhodně přibližně při 10 mm Hg absolutních (přibližně 1,3 kPa), s refluxním poměrem v rozmezí přibližně 20 až 50. Destilát 560 kolony pro nízkovroucí látky se odvádí z kolony 540 pro nízkovroucí látky. Destilát 560 kolony pro nízkovroucí látky obsahuje HMD a CL (přibližně 50 % hmotn. HMD, 50 % hmotn. CL) . Nízkovroucí destilační zbytky 580 se odvádějí z kolony 540 pro nízkovroucí látky. Nízkovroucí destilační zbytky 580 obsahují CL a méně než přibližně 1 % hmotn. vysokovroucích látek. Nízkovroucí destilační zbytky 580 se zavádí do destilační kolony 600 pro vysokovroucí látky, obsahující strukturovanou výplň (není znázorněno) a pracující při sub-atmosférickém tlaku (např. v rozmezí přibližně 10 mm Hg až přibližně 40 mm Hg absolutních, tj. přibližné 1,3 kPa až přibližně 5,3 kPa, a výhodně přibližně při 10 mm Hg absolutních, tj. přibližně 1,3 kPa) , s teplotou zbytků nižší než přibližně 160 °C a s refluxním poměrem menším než přibližně 1. Vysokovroucí látky a malá část (méně než přibližně 5 % hmotn.) zaváděného CL se odvádějí jako destilační zbytky 640 kolony pro vysokovroucí látky. Většina (více než přibližně 95 %) zaváděného CL se odvádí jako destilát 620 kolony pro vysokovroucí látky. Tento CL v destilátu 620 kolony pro vysokovroucí látky má vyšší než přibližně 99,5% čistotu. Pokud je to žádoucí, potom lze destilační zbytky 640 kolony pro vysokovroucí látky zavádět do stírané filmové odparky (není znázorněna), kde se izoluje CL, který je přítomen v destilačních zbytcích 640 kolony pro vysokovroucí látky. Tento izolovaný CL lze zavádět do destilační kolony 600 pro vysokovroucí látky. Pokud se způsob podle vynálezu realizuje v komerčním měřítku, potom značné množství vody vede ke vzniku proudů 440 a 500. Ve snaze zvýšit ekonomickou účinnost tohoto způsobu lze tyto proudy sloučit, vhodně zpracovat a recyklovat zpět do způsobu.

Příklady

Příklad 1

Zařízení pro výrobu kaprolaktamu

Dvoustupňový adiabatický reaktor se použil pro demonstraci syntézy ε-kaprolaktamu (CL) v parné fázi hydrolytickou cyklizací 6aminokapronitrilu (ACN). Experimentální sestava byla tvořena:

• · ·· · · · ♦ ·· · · · · · ·· ··· ··· ··«» ····· · * ·· ·♦

- Dvěma bubnovými podavači, z nich jeden obsahoval destilovanou vodu, a další ACN. Oba bubnové podavače se udržovaly pod dusíkovou clonou a předem postříkaly dusíkem s cílem odstranit rozpuštěný kyslík.

- Odparkou sestávající z oplášťované lb palcové trubice z nerezové oceli a vyhřívanou 140 psig (965 kPa) vodní páry v plášti. Odparka se plnila bubnovými podavači pomoci dvou odměrných čerpadel. Mezi odparku a čerpadla se umístil statický mixér, jehož cílem bylo zajistit kompletní promísení reakčnich složek. V případě potřeby se ke dnu odparky připojilo potrubí pro odkalování odparky.

- Elektricky-vyhřívaným přehřivačem, který odebírá páru z odparky a přehřívá ji na požadovanou vstupní teplotu reaktoru.

- Adiabatickým reaktorem se dvěma stupni - stupněm 1 a stupněm 2.

- Stupněm 1 reaktoru byl dobře izolován a vyroben z trubky z nerezové oceli mající délku 3 stopy a průměr 1½ palce. Tento reaktor se naplnil peletami katalyzátoru a obsahoval čtyři elektrická topná tělesa. Dvě topná tělesa, obtáčející reaktor se regulovaly manuálně pomocí Powerstat, navržených pro doplňování tepla unikajícího skrze izolaci reaktoru, které mohou být v případě tohoto malého experimentálního měřítka, kde jsou poměry měrný povrch ku objemu podstatně větší než v komerčním výrobním měřítku, významné. Dále jsou přidána další dvě topná tělesa, vždy jedno na každý konec reaktoru, které mají kompenzovat tepelné ztráty na koncích. Tyto se automaticky regulovaly nastavením teplot, měřeno pomocí termočlánků umístěných mezi topnými tělesy a konci reaktoru. Teploměrná jímka, která obsahovala dva vícebodové * 44 44 4444 ···· ·*·· * · · · · · ·

44 4 · 4 4 4 44 • 4 · · 4 · 4 44 444

44· 444 4444 ··· 44 4· · ···· termočlánky, se nainstalovala podél reaktoru s cílem měřit devatenáct teplot po celé délce reaktoru.

- Stupněm 2 reaktoru byl dobře izolován a vyroben z trubky z nerezové oceli dlouhé 7 stop a průměr 1½ palce. Tento reaktor se naplnil peletami katalyzátoru a obsahoval čtyři elektrická topná tělesa, uspořádaná stejně jako v případě stupně 1 reaktoru. Tento reaktor obsahoval vnitřní termočlánek na každém konci reaktoru, který umožní monitorovat vstupní a výstupní teplotu.

- Vyhřívanou postupovou linkou, která působí jako chladič, spojující uvedené dva stupně reaktoru.

- Kondenzačním systém bylo dvoustupňové zařízení. Stupeň jedna způsobil většinu kondenzace a stupeň dva poskytl finální kondenzaci kondenzovatelných materiálů smíšených s odpařujícím se amoniakem.

- Jímku pro příjem produktu (55 galonový sud) pro jímání surového kaprolaktamového roztoku pro další zpracování a analýzu.

Výroba kaprolaktamu

Vodný roztok kaprolaktamu (CL) se připravil hydrolytickou cyklizací 6-aminokapronitrilu (ACN) v parné fázi za použití aktivovaného oxidu hlinitého jako katalyzátoru, jak to popisuje E. L. Martin v patentu US 2 357 484. První a druhý stupeň reaktoru se naplnily 600 g, resp. 1197 g 1/8

válcových	extrudátů katalytického aktivovaného oxidu
hlinitého.	20 g/min ACN a 40 g/min vody se promísilo v
mixéru, a	odpařovalo v odparce při 186 °C, za použití

140 psig (965 kPa) vodních pár na straně obalu odparky.

• «· ·· *··· ·· ·· ···* · ♦ · · · · ·· · · · · · ·· «·* · · · · · · · ··· ·· ·· * ·· ··

Proud páry opouštějící odparku se potom přehřál na 220 °C a reakční složky, obsahující 33 % hmotn. ACN v přehřáté vodní páře, se zavedly do 2. stupně reaktorového systému při hmotnostní hodinové prostorové rychlosti 0,7 h¹. První a druhý stupeň reaktoru se prováděly při vstupní/výstupní teplotě přibližně 256 °C/312 °C, resp. 260 °C/312 °C, po celkovou dobu chodu 5 hodin. Postupová linka dopravovala materiál mezi stupni reaktoru a rovněž sloužila pro disipaci tepla. Složení proudu produktu jako funkce doby chodu je uvedeno v tabulce 1. Hodnoty jsou uvedeny jako hmotnostní procenta kompozice, pouze na bázi organických látek. Proud produktu je tvořen přibližné 70 % hmotn. vody.

Tabulka 1

Doby provozu (h)	ACN (% hmotn.)	CPL (% hmot.)
0	1,3	97,8
4	1,6	98,1
5	1,5	98,2

Složený produkt (tj. produkt jímaný a sloučený během celého průběhu výše uvedené reakce) obsahoval vodný kaprolaktam a 1,35 % hmotn. ACN pouze na bázi organických látek. Tento produkt se rozdělil na polovinu pro použití v kontrolním příkladu a příkladu podle vynálezu.

Kontrolní příklad: Destilace

Výše uvedený roztok kaprolaktamu obsahoval 1,35 % hmotn. ACN (pouze na bázi organických látek) a nedekovatelné koncentrace hexamethyleniminu (HMI). Tento materiál se destiloval ve vsázkovém destilačním přístroji s průměrem 2 palce a obsahujícím 4,5 stop výplně z drátěného pletiva (Koch BX) . Vařákem byla 21itrová baňka s kulatým dnem.

• ·· ·· ···· ·· ·· • · · · · · · · · · · • ·· · · · · · ·· ·· ♦ · · · · ·· · · · • 4 · · · · ···· «·· a· ·· * *· ··

Voda se nejprve odstranila při tlaku hlavy kolony 200 torr (27 kPa) za použití refluxního poměru menšího než 1. Během tohoto kroku se vařák kontinuálně plnil vodným roztokem CL a voda se odtahovala jako destilát. Během tohoto kroku se teplota vařáku zvyšovala spolu s rostoucí koncentrací CL ve vařáku. Pokud teplota vařáku dosáhla 140 °C a vařák byl plný, potom se plnění zastavilo.

V tomto okamžiku se tlak hlavy kolony snížil na 10 torr (1,3 kPa) a refluxní poměr se zvýšil na 50. Během tohoto stupně destilace se odstranily příměsi mající vyšší těkavost než CL. Základní příměsí odstraněnou během tohoto kroku je ACN. Odebrala se řada pěti po sobě jdoucích destilačních frakcí, každá o objemu 50 ml. Analýza těchto frakcí plynovou chromatografií poskytla výsledky, které jsou shrnuty v níže uvedené tabulce 2.

Tabulka 2

Frakce č.	ACN (% Hmotn.)
1	12,7
2	1,7
3	0,4
4	0,2
5	0,1

V tomto okamžiku se refluxní poměr snížil na 2 a 90 ml stripovací frakce se odebralo pro propláchnutí kolony. Po ní následovala série 185ml produktových frakcí. První z těchto produktových-frakcí obsahovala 0,03 % hmotn. ACN. Po odstranění purifikovaného CL z hlavy kolony zůstala v koloně spodní frakce, která obsahovala 1,7 % hmotn. příměsí s vysokou teplotou varu.

Příklad podle vynálezu: Hydrogenace a destilace

Roztok připravený výrobou kaprolaktamu se zavedl do destilačního zařízení s cílem odstranit frakci obsahující amoniak a vodu a získat jako produkt destilační zbytky obsahující přibližně 70 % hmotn. kaprolaktamu (aq.) a 0,9 % hmotn. β-aminokapronitrilu (tj. 1,3 % hmotn. pouze na bázi organických látek). Část (1960 g) se zavedla do přibližně 41itrového autoklávu se 40 g katalytické suspenze Ranéyho Ni 2800 a přibližně 40 g vody. Reaktor se propláchl dusíkem a testoval na protékání. Náplň se za míchání ohřála téměř na 90 °C a potom se tlak zvýšil na 900 psig (6205 kPa). Reakční směs se udržovala při 90 °C a 900 psig (6205 kPa) po dobu 5 hodin, a v tomto okamžiku se reaktor ochladil a směs se vypustila. Reakční časy kratší než pět hodin jsou rovněž účinné při prováděni způsobu podle vynálezu. Produkt obsahoval 0,42 % hmotn. hexamethyleniminu (HMI), 0,47 % hmotn. hexamethylendiaminu (HMD), žádný detekovatelný ACN a přibližně 0,4 % hmotn. vysokovroucích látek (pouze na bázi organických látek).

Stejné destilační zařízení jako v kontrolním příkladu se použilo v následujících krocích. Krok odstranění vody se prováděl za použití stejného postupu, jaký se použil v kontrolním přikladu. Během tohoto kroku se v podstatě všechen HMI odstranil spolu s vodou, protože voda a HMI tvoří azeotrop s nízkou teplotou varu.

Odstranění příměsí majících vyšší těkavost než CL se provádělo při tlaku hlavy 10 torr a refluxním poměru 20. Základní příměsí odstraněnou během tohoto kroku byl HMD. V tomto příkladu se použil nižší refluxní poměr, protože je známo, že HMD je těkavější než ACN. Odebrala se řada destilačnich frakcí, každá o objemu 50 ml. Analýza těchto frakci plynovou chromatografií poskytla výsledky shrnuté v níže uvedené tabulce 3.

Tabulka 3

Frakce č.	HMD (% hmotn.)
1	5,8
2	0,4

V tomto okamžiku se refluxní poměr snížil na 2 a 80 ml stripovací frakce se odebral pro propláchnutí kolony. Potom se odebrala řada frakcí produktu o objemu 185 ml. První z těchto frakcí produktu obsahovala 0,03 % hmotn. HMD. Po odstranění většiny purifikovaného CL z hlavy zbyly destilační zbytky, které obsahovaly 1 % hmotn. příměsí s vysokou teplotou varu.

V kontrolním příkladu bylo nutné pracovat při refluxním poměru 50 a odebrat pět nízkovroucích frakcí, každá o objemu 50 ml, aby se redukovala koncentrace ACN v první frakci produktu na 0,03 % hmotn. V příkladu podle vynálezu je obsah HMD v první frakci produktu snížen na 0,03 % hmotn. použitím refluxního poměru 20 a odebráním pouze dvou nízkovroucích frakcí. Tyto příklady ilustrují, že odstranění příměsí je velmi usnadněno hydrogenací vodného roztoku CL před destilací.

Příklad 2

Tento příklad má ukázat, že hydrogenace CL před destilací za převedení ACN na HMD redukuje počet teoretických stupňů potřebných pro odstranění těkavých příměsí, pokud se destilace provádí kontinuálně. Tyto příklady se generovaly na základě výpočtu za použití ·« ·· ···· ·· ·· ··»· 4 4 4 · · · · • 4* 4 4 · · · ·· • · ··· 44 44 44 4 444 ··· 4444 • ♦4 <· 44 · ·· ·· běžných technik, které jsou odborníkům v oblasti destilaci známé.

Bezvodý CL obsahující 0,5 % hmotn. ACN se zavede do destilační kolony pracující s refluxnim poměrem 40 a tlaku v hlavě 10 torr (1,3 kPa) . Zamýšleným cílem je získat destilát obsahující 40 % hmotn. ACN a proud destilačních zbytků obsahující 0,0001 % hmotn. ACN. Aby se dosáhlo tohoto cíle, je zapotřebí celkem 18 teoretických pater (stupňů), které poskytnou teplotu vařáku 162 °C, pokud se uvažuje tlakový spád 1 torr (0,13 kPa) na stupeň.

Bezvodý CL obsahující 0,5 % hmotn. HMD se zavede do destilační kolony pracující s refluxnim poměrem 40 a tlakem v hlavě 10 torr (1,3 kPa). Zamýšleným cílem je získat destilát obsahující 40 % hmotn. HMD a proud destilačních zbytků obsahující 0,0001 % hmotn. HMD. Aby se dosáhlo tohoto cíle, je zapotřebí celkem 7 teoretických pater (stupňů), které poskytnou teplotu vařáku 148 °C, pokud se uvažuje tlakový spád 1 torr (0,13 kPa) na stupeň.

Převedení ACN na HMD hydrogenací umožňuje zredukovat počet teoretických pater (stupňů) z 18 na 7, což snižuje cenu kolony. To rovněž umožňuje snížit teplotu vařáku z 162 °C na 148 °C, což zase snižuje rozsah tepelné degradace CL, ke které dochází během rafinace.

• ·· ·· ···· ·· ·· ·· · 9 9 9 9 9 9 99

99 9 9 9 9 999

9 9 9 9 9 9 9 99

999 ·· ·· · ···· žooy -(.ía

Claims

Patentové nároky

1. Způsob přípravy ε-kaprolaktamu (CL) z 6-aminokapronitrilu (ACN), zahrnující:

(a) kontaktováni odpařené směsi ACN a vody v reaktoru, přičemž tento reaktor obsahuje dehydratační katalyzátor, za vzniku reakčního produktu v parné fázi obsahujícího CL, amoniak, vodu a ACN;

(b) separaci amoniaku a větší části vody z reakčního produktu v parné fázi za vzniku surového kapalného kaprolaktamu obsahujícího CL, ACN a malou část vody;

(c) kontaktování surového kapalného kaprolaktamu s vodíkem v přítomnosti hydrogenačního katalyzátoru v hydrogenačním reaktoru za vzniku hydrogenovaného surového kaprolaktamu obsahujícího CL, hexamethylenimin (HMI), hexamethylendiamin (HMD) a vodu;

(d) odstraněni vody a HMI z hydrogenovaného surového kaprolaktamu v dehydratační koloně za vzniku bezvodého surového kaprolaktamu obsahujícího CL a HMD;

(e) zavedení bezvodého surového kaprolaktamu do destilačni kolony pro nízkovrouci látky, přičemž destilát kolony pro nízkovrouci látky obsahuje HMD, a nízkovrouci destilačni zbytky obsahují CL a vysokovroucí látky; a (f) zavedení nízkovroucich destilačních zbytků do destilačni kolony pro vysokovroucí látky, přičemž destilát kolony pro vysokovroucí látky obsahuje CL a destilačni zbytky kolony pro vysokovroucí látky obsahují vysokovroucí látky.

• ·· ·· *··· ·« ·· v··· · * · · · · · • ·· · · · · · ·· • · ·« ·· ·« ·· · ··· ··· · · · · ··· ·· ·· · ·· ··
2. Způsob podle nároku 1, kde krok (b) obsahuje:

(a) částečnou kondenzaci reakčního produktu v parné fázi za vzniku parného proudu obsahujícího amoniak a vodu, a kapalný proud obsahující vodu, kaprolaktam, a nezreagovaný ACN;

(b) zavedení parného proudu do předem stanoveného stupně destilační kolony a zavedení kapalného proudu do prvního stupně destilační kolony nižšího, než je předem stanovený stupeň; a potom (c) odtažení surového kapalného kaprolaktamu obsahujícího kaprolaktam a malou část vody z paty destilační kolony.
3. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 a 2, kde surový kapalný kaprolaktam obsahuje přibližně 0 až přibližně 50 % hmotn. vody.
4. Způsob podle nároku 3, kde surový kapalný kapro laktam obsahuje přibližně 20 % hmotn. vody.
5. Způsob podle nároku 3, kde hydrogenační katalyzátor obsahuje jeden nebo více kovů ze skupiny přechodných kovů.
6. Způsob podle nároku 3, kde hydrogenační katalyzátor obsahuje Raneyho Ni.

• ·♦ ···· ·* ·♦ ·· * · · · · toto·· to toto · · » · · ·· • to ··· · · ·· ·· · ··· ··· ···· • toto ·· ♦· · to· ··
7. Způsob podle nároku 3, kde se teplota v hydrogenačním reaktoru pohybuje v rozmezí přibližně 80 °C až 130 °C.
8. Způsob podle nároku 3, kde se tlak v hydrogenačnim reaktoru pohybuje v rozmezí přibližně 50 psia až 2500 psia (přibližně 345 kPa až přibližně 17 237 kPa).
9. Způsob podle nároku 3, kde se tlak v hydrogenačnim reaktoru pohybuje v rozmezí přibližně 200 psia až 600 psia (přibližně 1379 kPa až přibližně 4137 kPa).
10. Způsob podle nároku 3, kde reaktor z kroku (a) obsahuje množinu reakčních zón s adiabatickou vrstvou výplně s mezistupňovým chlazením.
11. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 a 2, kde destilát kolony pro vysokovroucí látky obsahuje přibližně

99,5 % hmotn. CL.
12. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 a 2, který dále zahrnuje zavedení the destilační zbytky kolony pro vysokovroucí látky to a stírané filmové odparky a izolování CL z destilačních zbytků kolony pro vysokovroucí látky.