JPH0165A - Synthesis method of ε-caprolactam - Google Patents

Synthesis method of ε-caprolactam

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JPH0165A
JPH0165A JP63-53864A JP5386488A JPH0165A JP H0165 A JPH0165 A JP H0165A JP 5386488 A JP5386488 A JP 5386488A JP H0165 A JPH0165 A JP H0165A
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oxime
temperature
crude product
recycle stream
weight
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フランチェスコ・チェルリーニ
ビットリオ・ジェルバスッティ
ラッファエレ、タンコルラ
セルジオ・トンティ
Original Assignee
モンテディペ・ソチエタ・ペル・アツィオニ
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明はε−カプロラクタム(以下カプロラクタムと呼
称)の合成方法と該合成を実施するのに特に適する装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method for the synthesis of ε-caprolactam (hereinafter referred to as caprolactam) and an apparatus particularly suitable for carrying out the synthesis.

通常のプラントでは、カプロラクタムは、シクロヘキサ
ン−オキシム(以下オキシムと呼称)と過剰のオレウム
との反応によって取得される。
In conventional plants, caprolactam is obtained by reaction of cyclohexane-oxime (hereinafter referred to as oxime) with excess oleum.

一つの方法(「低温」法)に従えば、液体二酸化硫黄の
存在で発熱性の高い反応を非常に低い温度(約−8℃)
で実施し、それにより式(■)=0SO,H を有するカプロラクタムの硫酸エステルが得られる。
According to one method (the "low temperature" method), highly exothermic reactions in the presence of liquid sulfur dioxide are carried out at very low temperatures (approximately -8°C).
The sulfate ester of caprolactam having the formula (■)=0SO,H is thereby obtained.

二つ目の方法は、SO2の不在で、式 (): のカプロラクタム硫酸エステルを形成する「高温」 (
通常40−150℃)法である。
The second method is a "high temperature" process in the absence of SO2 to form caprolactam sulfate of formula ():
Usually 40-150°C) method.

従前使用せる「低温」法は、過剰量の液体SO3を(冷
却用にのみ)要求するという欠点を示し、また「高温」
法は、温度が約100℃と非常に高い場合オレウムの遊
離SO2含量が相当低くなければならず(概ね30重量
%以下)、斯くしてオレウムの容量が過大になるという
欠点を示した。
Previously available "low temperature" methods exhibit the drawback of requiring excessive amounts of liquid SO3 (for cooling only) and also require "high temperature"
The method exhibited the drawback that the free SO2 content of the oleum had to be fairly low (generally below 30% by weight) when the temperature was very high, about 100° C., thus making the oleum capacity too large.

然るに、本出願人は、斯かる欠点を全て確実に軽減し得
しかも他の利点を伴う方法(以下「低高温」法)又は「
混合法」と呼称)を開発した。
The Applicant has, however, proposed a method (hereinafter referred to as the "Low High Temperature" method) or "
We developed a method called "mixed method".

以下、これを詳述する。This will be explained in detail below.

本玉1(社)1丞 その、より広い様相において、本発明は、オキシムと過
、剰のオレウムとの反応によりカプロラクトンを合成す
るに際し、該反応を先ず、液体二酸化硫黄の存在下オキ
シムの最初の部分のみを通常の「低温」転位に従って実
施し、また供給オレウム中の遊離SO5量を50重量%
以上(好ましくは65重量%)とする方法において、「
低温」反応の初期工程が、オキシムの別(第2)の部分
を加えると同時に残留SO宜の大部分を蒸発させること
によって別(第2)の「高温」工程で完成せしめられ、
また該オキシムの別(第2)の部分と最初(第1)の部
分との比が0.5〜1.2範囲であることを特徴とする
方法に関する。
In its broader aspect, the present invention provides for the synthesis of caprolactone by the reaction of an oxime with excess oleum, in which the reaction is first performed in the presence of liquid sulfur dioxide. Only part of
or more (preferably 65% by weight),
The initial step of the "low temperature" reaction is completed in a separate (second) "high temperature" step by simultaneously adding another (second) portion of oxime and evaporating most of the residual SO.
It also relates to a method characterized in that the ratio of the other (second) part of the oxime to the first (first) part is in the range of 0.5 to 1.2.

すぐれた結果は、第2(「高温」)工程の粗生成物に第
3(仕上げ)工程で、再循環流れと混合したオキシムの
三つ目(第3)の部分を加え、該第3工程の粗生成物を
再循環流れと、他の通常処理装置を通る最終粗生成物と
に分け、また該再循環流れとオキシムの第3部分との重
量比を10〜150範囲とし、該オキシムの第3部分と
二酸化硫黄(第3工程の出発時に存在)とのモル比を0
.3未満(好ましくは0.05〜0.3)とし、そして
範囲好ましくは40〜80範囲とすることによって得ら
れる。
Excellent results are obtained by adding a third (third) portion of oxime mixed with the recycle stream to the crude product of the second ("hot") step in a third (finishing) step; of the crude product is divided into a recycle stream and a final crude product which passes through other conventional processing equipment, and the weight ratio of the recycle stream to the third portion of oxime is in the range of 10 to 150, and the oxime is The molar ratio of the third part to sulfur dioxide (present at the start of the third step) is 0.
.. less than 3 (preferably from 0.05 to 0.3) and preferably in the range from 40 to 80.

未結合S Osの量は第3工程の開始時20重量%以上
好ましくは20−26重量%(平均25重量%)である
The amount of unbound S Os is at least 20% by weight at the beginning of the third step, preferably 20-26% by weight (25% by weight on average).

本発明の好ましい具体化に従い、オキシムの第3部分を
静的ミキサー内の再循環流れ(これは第3工程の生成物
の一部分よりなり而して放出5Offiの予備排気に付
される)に加えるとき、波乱流(ミキサー内へのオキシ
ム注入箇所の上流および下流)は非常に高いレイノルズ
数に相当する。波乱流の所期レベルは、例えば、反応液
(注入箇所の上流および下流)を搬送する管路に、固定
したらせん形リブ又は低い圧力降下を示す他の類似装置
を備えることによって達成されつる。特に効果的な装置
については後述する。
According to a preferred embodiment of the invention, a third portion of the oxime is added to the recycle stream in the static mixer (which consists of a portion of the product of the third step and is subjected to pre-evacuation of the discharge 5Offi). When the wave turbulence (upstream and downstream of the point of oxime injection into the mixer) corresponds to a very high Reynolds number. The desired level of wave turbulence can be achieved, for example, by equipping the conduits carrying the reaction liquid (upstream and downstream of the injection point) with fixed helical ribs or other similar devices exhibiting a low pressure drop. Particularly effective devices will be described later.

オキシムの部分は第1転位工程の粗生成物と混合される
ので、温度は迅速に(−80℃から0℃へと)高められ
、そして反応熱の故に、熱安定化装置に応じ40〜15
0℃(通常50〜100℃)範囲の温度まで絶えず上昇
する。
As the oxime portion is mixed with the crude product of the first rearrangement step, the temperature is raised rapidly (from -80 °C to 0 °C) and, due to the heat of reaction, the
The temperature is constantly raised to a temperature in the range of 0°C (usually 50-100°C).

本発明に従った方法は、ラクタム硫酸エステルのアンモ
ニア処理後副産物として形成される硫酸アンモニウムの
量を減じ、またオレウムの消費量を低減せしめつる。加
えて、本方法は反応混合物の最大可能な均質化を許容し
且つそれによって、過剰の発熱量で不所望な化合物の形
成をもたらしつる所謂ホットスポットの形成を排除する
ことができる。別の利点は、従前、相互に全く対照的と
考えられた二つの要件を最も平衡の取れた態様で調停し
、それによりレイノルズ数を高めまた混合物の均質化レ
ベルをも高めるということである。かかる要件のうちの
一つは、滞留時間を最小限にし且つ装置を最小寸法にす
る゛反応混合物速度の著しい高度化である。
The process according to the invention reduces the amount of ammonium sulfate formed as a by-product after ammonia treatment of lactam sulfate esters and also reduces the consumption of oleum. In addition, the process allows the maximum possible homogenization of the reaction mixture and thereby makes it possible to eliminate the formation of so-called hot spots, which lead to the formation of undesired compounds with excessive exothermic values. Another advantage is that it reconciles in the most balanced manner two requirements previously considered to be in stark contrast to each other, thereby increasing the Reynolds number and also the level of homogenization of the mixture. One such requirement is a significant increase in reaction mixture velocity to minimize residence time and minimize equipment size.

対照的な二つ目の要件は、第3工程のミキサーにおける
圧力降下を最小限に抑えることである。これは、この種
のプラントの設計及び操作上臨界的且つ決定的な役割を
果たすが、操作温度およびカプロラクタムエステルの圧
力と関連付けられる第3工程での特定ミキサー(後述)
の使用に由来する。事実、オキシムは、オキシムそれ自
体の凝固温度より低い温度を有するエステル中に供給さ
れつる。該エステルは、流れ停止(操業停止)時も、オ
キシムラインで不所望な副反応を惹起することなく加圧
下で供給することができる。
A second, contrasting requirement is to minimize the pressure drop in the third stage mixer. This plays a critical and decisive role in the design and operation of this type of plant, but the specific mixer in the third step (discussed below) is associated with the operating temperature and pressure of the caprolactam ester.
derived from the use of In fact, the oxime is fed into an ester which has a temperature below the freezing temperature of the oxime itself. The ester can be fed under pressure without causing undesired side reactions in the oxime line, even when the flow is stopped (shutdown).

本発明に従った方法の故に、既存のプラントでさえ、き
わめて簡単な変更を導入することにより、オレウムの消
費量が大いに軽減される。第1工程で、例えば、65重
量%の遊離S Osを含む濃厚オレウム(他の臨界的パ
ラメーター全てが関係する場合にのみ可能)を用いると
き、オキシム転位に、より十分且つ迅速な触媒作用が与
えられ、またオレウムの比体積に有用な収縮がある。
Due to the method according to the invention, even in existing plants, the consumption of oleum is greatly reduced by introducing very simple modifications. In the first step, for example, when using concentrated oleum containing 65% by weight of free S Os (possible only if all other critical parameters are concerned), the oxime rearrangement is given a more thorough and rapid catalysis. There is also a useful contraction in the specific volume of oleum.

さほど顕著でないが重要な別の効果は、通常の危険な脱
水操作(l(to 2%以下ではオキシムは非常に不安
定)を行わずに、小割合の水のみと混合した粗製オキシ
ムを使用しうることである。また、反応帯域における均
質化レベルがすぐれており、しかも圧力降下が非常に少
い。
Another less pronounced but important effect is the use of crude oximes mixed with only a small proportion of water, without the usual dangerous dehydration operations (oximes are very unstable below 2%). Additionally, the level of homogenization in the reaction zone is excellent and the pressure drop is very low.

然るに、本発明は、その特徴のいくつかについて一連の
図面により例示されるが、しかしながら斯かる図面によ
って本発明自体の範囲が限定されるわけでない。
The present invention will, however, be illustrated by a series of drawings with respect to some of its features, but the scope of the invention itself is not limited thereby.

第1図に従い、オキシム流れ(1)、化学量論的量より
過剰のオレウム流れ(2)および液体SO□流れ(3)
を、通常技法に従い低温(約−8℃)で作動する第1の
転位工程(4)に送入する。この工程から流出してきた
生成物(5)はカプロラクタム硫酸エステル、遊離二酸
化硫黄(エステル形結合していない)および残留三酸化
硫黄よりなる。
According to FIG. 1, the oxime stream (1), the oleum stream in excess of stoichiometric amount (2) and the liquid SO□ stream (3)
is fed into a first rearrangement step (4) operating at low temperature (approximately -8° C.) according to conventional techniques. The product (5) emerging from this step consists of caprolactam sulfate ester, free sulfur dioxide (not ester bound) and residual sulfur trioxide.

オキシムの別の流れ(7)を小型装置(6)に供給する
。この反応混合物を次いで低温(約8℃)で蒸発器兼反
応器(8)に入れ、そこで残留SO□を蒸発せしめ、ま
た過剰SO5と追加オキシム供給物との(「高温」状態
での)接触に関連付けられる第2の転位工程が実施され
る。斯くして、オキシム転位のための多工程プロセスが
存在することになる。その第1工程は「低温」タイプで
あり、後続工程は「高温」タイプである。
Another stream of oxime (7) is fed to the small device (6). The reaction mixture is then placed at low temperature (approximately 8° C.) in an evaporator/reactor (8) where residual SO□ is evaporated and excess SO□ is contacted (at “hot” conditions) with additional oxime feed. A second dislocation step associated with is carried out. Thus, there will be a multi-step process for oxime rearrangement. The first step is of the "low temperature" type and the subsequent steps are of the "high temperature" type.

反応混合物は先ずトレー(図面に示されていない加熱コ
イルで加熱されている)上に落ち、そこで転位熱(約7
5℃)の故に、残留SO□の殆どが放出される。その後
、同じ混合物は、好ましくは一連のトレー(図面には図
示されていない)を含む下位部分で、再循環流れ(11
)にオキシムの更に別(第3)の部分(lO)を注入す
ることにより取得されるもう一つの混合物(9)と−緒
になる。
The reaction mixture first falls onto a tray (heated by a heating coil not shown in the drawing) where it receives heat of dislocation (approximately 7
5°C), most of the residual SO□ is released. The same mixture is then passed through the recycle stream (11
) with another mixture (9) obtained by injecting a further (third) portion of oxime (IO).

オキシムとS Osとの反応により生ずる熱は温度をか
なり高めるが、しかしながら該温度は、コイル系統(1
2)内を循環する適当な熱流体(例エチレングリコール
)により最適レベル(通常85〜100℃)で適宜保持
されつる。転化が一度完了したなら、生成物は排気槽(
13)に送られ、そこでS02の最終痕跡量が分離され
且つ管路(14)を経て蒸発器兼反応器(8)に戻され
て再循環される。
The heat generated by the reaction of the oxime with S Os increases the temperature considerably, however, the temperature is lower than that of the coil system (1
2) appropriately maintained at an optimum level (usually 85-100°C) by a suitable thermal fluid (eg ethylene glycol) circulating therein; Once the conversion is complete, the product is transferred to the exhaust tank (
13), where the final traces of S02 are separated and recycled via line (14) back to the evaporator-reactor (8).

ベント(15)は、全系統で放出される二酸化硫黄全て
を排出する0例えば、水で冷却された熱交換機(16)
は熱流体(17)の温度を低める。オキシムの転化は静
的ミキサー(18)内では生じない、(仮に生じるとし
ても、それは最小割合である)、この容器は専ら、第3
の転位工程に必要なSO5を含む再循環流れ(11)に
オキシムを極めて均質な態様で分散するものである。
A vent (15) exhausts all the sulfur dioxide emitted by the entire system, e.g. a water-cooled heat exchanger (16).
lowers the temperature of the thermal fluid (17). Conversion of the oxime does not occur in the static mixer (18) (if it does, it is at a minimal rate); this vessel is exclusively
The oxime is dispersed in a very homogeneous manner in the recycle stream (11) containing the SO5 necessary for the rearrangement step.

再循環されない生成物(11/a)は最終的に、中和帯
域に移されたのち硫酸アンモニ、ウム分離帯域へと移送
される。(例えば、イタリア国特許第1.144,91
2号およびイタリア国特許出願公告22427A/82
および20018A/84を参照のこと)。
The unrecycled product (11/a) is finally transferred to the neutralization zone and then to the ammonium sulfate separation zone. (For example, Italian Patent No. 1.144,91
No. 2 and Italian Patent Application Publication No. 22427A/82
and 20018A/84).

第2図に従い、装置(8)から出てきた、硫酸エステル
よりなる硫酸再循環流れ(11)をフランジ付きシリン
ダー(18)に入れ、そこにオキシム流れ(lO)を注
入する。シリンダーの注入箇所の上流および下流に、固
定されたらせん形フィン(19)および(20)が夫々
配置されている。注入ノズルは、流れ(21)若しくは
別の均等な熱流体により熱安定化された加熱ジャケット
で覆われており、オキシム導入口は、適宜強度調節され
たばね(23)でシーリングリング(24)面に戻され
密着せしめられる、軸線方向を摺動するティパー付きピ
ストンを備えた逆止弁よりなるシール装置(22)で閉
塞される。
According to FIG. 2, the sulfuric acid recycle stream (11) leaving the device (8) and consisting of sulfuric acid esters is introduced into a flanged cylinder (18) into which the oxime stream (IO) is injected. Fixed helical fins (19) and (20) are arranged upstream and downstream of the injection point of the cylinder, respectively. The injection nozzle is covered with a heating jacket which is thermally stabilized by a flow (21) or another homogeneous thermal fluid, and the oxime inlet is connected to the surface of the sealing ring (24) by a spring (23) of suitably adjusted strength. It is closed by a sealing device (22) consisting of a check valve with an axially sliding tippered piston that is brought back into tight contact.

逆止弁の上流におけるオキシム圧力と該弁の下流におけ
る圧力との差が所定値(通常0.5バール)より高いと
き、該弁が下がり、オキシムが流入する。圧力が降下す
るとき、弁はばね(23)により戻されて流れを止め、
エステルがオキシムダクトに沿って上方向に流れオキシ
ムの部分カルボニル化と温度上昇を伴う危険な反応が生
じることがないようにする。この装置は、温度調節され
た供給ノズルとしてまた典型的な逆止弁として機能し、
それによって炭素質残留物による供給ダクトの目詰まり
が排除されつる。而して、斯かる装置によらぬとき、該
目詰まりが特に運転停止時或はプラント全体の始動時に
生じる可能性は非常に大きい。
When the difference between the oxime pressure upstream of the check valve and the pressure downstream of the valve is higher than a predetermined value (usually 0.5 bar), the valve is lowered and oxime flows in. When the pressure drops, the valve is pulled back by the spring (23) to stop the flow;
This prevents the ester from flowing upward along the oxime duct, resulting in dangerous reactions involving partial carbonylation of the oxime and increased temperature. This device functions as a temperature-regulated supply nozzle and as a typical check valve,
This eliminates clogging of the supply ducts with carbonaceous residues. Therefore, if such a device is not used, there is a very high possibility that the clogging will occur particularly when the plant is shut down or when the entire plant is started.

第3図および4図は、供給ノズルの構造上の細部を例示
している。特に、配慮されているのは停止ビン(25)
である。
Figures 3 and 4 illustrate structural details of the feed nozzle. In particular, consideration has been given to the stop bin (25)
It is.

下記例は本発明のいくつかの特徴を例示するにすぎず、
それによって本発明の範囲をいかなる態様にも限定する
ものではない。
The following examples merely illustrate some features of the invention:
It is not intended thereby to limit the scope of the invention in any manner.

匠−ユ(比較) 第1図に従い、水約2重量%を含む溶融シクロへキサノ
ンオキシム(1) 1,333雷雲部、遊離5otss
重量%および合成加熱(約−8℃)に十分量の液体5a
t(3)を含むオレウム(2) 2.034重量部を第
1転位工程(4)に連続供給した。
Takumi-yu (comparison) According to Figure 1, molten cyclohexanone oxime (1) containing about 2% water by weight 1,333 parts, free 5 otss
% by weight and sufficient liquid 5a for synthesis heating (approximately -8°C)
2.034 parts by weight of oleum (2) containing t(3) was continuously fed to the first rearrangement step (4).

第1工程からの流出物(5)は、該オキシムの別の部分
(1,066重量部)と−緒に装置(6)に移送した。
The effluent from the first step (5) was transferred to the device (6) along with another portion of the oxime (1,066 parts by weight).

温度は液体二酸化硫黄を計量することにより0℃に調節
した0反応熱は反応器兼蒸発器(8)内の温度を75℃
に高め、その結果二酸化硫黄の大部分が蒸発した0次い
で、粗生成物を分離槽(13)内にポンプ給送し、管路
(l l/a)を経て中和帯域(NH3使用)に搬送し
たのち、イタリア国特許公告19737A/87に記載
されたタイプの精製回収(高純度カプロラクタム用)帯
域に搬送した。高純度の最終ラクタムは下記特性を示し
たニ ー過マンガン酸カリ価(3重量%溶液):20、000 一光学濃度(290ナノメーター):    0.03
−揮発性塩基(ミリ当量/kg):    0.2転位
反応の選択性(オキシムに関し)は99%以上であり、
副生物(硫酸アンモニウム)の量はカプロラクタム1k
g当り約1.35kgであった。光学濃度および過マン
ガン酸カリ価の定義に関してはイタリア国特許第1.0
98.009号および米国特許第3.914,217号
に記載されているので必要に応じ参照されたい。
The temperature was adjusted to 0℃ by measuring the liquid sulfur dioxide.The heat of reaction was adjusted to 75℃ by measuring the liquid sulfur dioxide.
The crude product is then pumped into the separation tank (13) and into the neutralization zone (using NH3) via the line (l/a). After this, it was transferred to a purification and recovery (for high purity caprolactam) zone of the type described in Italian Patent Publication 19737A/87. The highly pure final lactam had the following properties: Potassium permanganate number (3 wt% solution): 20,000 - Optical density (290 nanometers): 0.03
- Volatile base (milliequivalents/kg): 0.2 Selectivity of the rearrangement reaction (with respect to oximes) is >99%,
The amount of by-product (ammonium sulfate) is caprolactam 1k
It was about 1.35 kg per g. Regarding the definition of optical density and potassium permanganate value, Italian Patent No. 1.0
No. 98.009 and U.S. Pat. No. 3.914,217, please refer to them as necessary.

匠−ユ 生成物を蓄積し、管路(11)および(9)により生成
物15.000重量部を、管路(lO)を経て静的ミキ
サー(18)に注入されたオキシムの第3添加物(35
0重量部)と−緒に反応器兼蒸発器(8)へと連続再循
環させることにより、例1を反復した。第3工程で所期
の操作温度(エチレングリクールにより熱安定化された
反応器兼蒸発器の低部において90℃)に達した後、−
緒になった生成物を中和操作と後続操作(11a)とに
移送すべく分離した。
Third addition of oxime where the Takumi-Yu product was accumulated and 15.000 parts by weight of the product was injected via lines (11) and (9) into the static mixer (18) via line (IO). things (35
Example 1 was repeated with continuous recirculation to the reactor-evaporator (8) along with 0 parts by weight). After reaching the desired operating temperature in the third step (90 °C in the lower part of the reactor-evaporator thermally stabilized with ethylene glycol) -
The combined product was separated for transfer to the neutralization operation and subsequent operation (11a).

高純度の最終カプロラクタムは例1と同じ物理的化学的
特性を示したが、副生物(硫酸アンモニウム)の量は1
.17kg/kgにまで低下した。換言するに、第3工
程に付さなかったなら、副生物の量は13%以上増加し
たことになる。更に指摘せねばならないのは、第3工程
のオキシム(350部)を第2工程のオキシム(1,0
66部)と−緒に加えようとすると、異常な熱的アンバ
ランスが生じ、危険なほどの粘度上昇と最終生成物の受
容されない品質低下を来すということである。
The high purity final caprolactam showed the same physical and chemical properties as Example 1, but the amount of by-product (ammonium sulfate) was 1
.. The weight decreased to 17 kg/kg. In other words, if the third step had not been carried out, the amount of by-products would have increased by more than 13%. Furthermore, it must be pointed out that the oxime (350 parts) in the third step was replaced with the oxime (1,0 parts) in the second step.
66 parts) would create an abnormal thermal imbalance, resulting in a dangerous increase in viscosity and an unacceptable loss of quality in the final product.

以上のことから、オキシムの高い希釈度(および第2工
程に関して、より高い温度)条件下での第3工程が如何
に臨界的かが認識されよう。
From the above, it will be appreciated how critical the third step is under conditions of high oxime dilution (and, with respect to the second step, higher temperature).

匠−1 第3工程のオキシム(管路10)の量を680重量部に
し、重量比R[再循環流れ(管路11)/オキシム(管
路lO)]を約40に保ち且つ定常温度(反応器兼蒸発
器の下部で)を約100℃に調節して例2を反復した。
Takumi-1 The amount of oxime (pipe 10) in the third step was 680 parts by weight, the weight ratio R [recirculated flow (pipe 11)/oxime (pipe IO)] was maintained at about 40, and the steady temperature ( Example 2 was repeated by adjusting the temperature (at the bottom of the reactor-evaporator) to about 100°C.

すぐれた品質の高純度カプロラクタムが得られ、予想外
なこととして副生物の量が該カプロラクタム1kg当り
1.07kgにまで低下した。
High purity caprolactam of excellent quality was obtained and unexpectedly the amount of by-products was reduced to 1.07 kg/kg of caprolactam.

もし斯かる第3工程に付さなかったなら、容易に算定し
つる如く、副生物の量は約21%より高くなったであろ
う。
If such a third step had not been applied, the amount of by-products would have been higher than about 21%, as can be easily calculated.

fLL4(比較) 濃厚なオレウムに代え希釈度の高い(S O345重量
%)オレウム2.125重量部を用い、また第3工程の
オキシム濃度を200重量部にまで下げて例2を反復し
た。中和および精製の後、合成の選択性(オキシムに関
し)が97〜98%範囲の、きわめて品質の劣るカプロ
ラクタムを得た。このテストは、初期「低温」工程にお
いて濃度を著しく高めたオレウムの使用が如何に臨界的
かを示している。
fLL4 (comparison) Example 2 was repeated using 2.125 parts by weight of highly diluted (45% by weight S O3) oleum in place of the concentrated oleum and reducing the oxime concentration in the third step to 200 parts by weight. After neutralization and purification, caprolactam of very poor quality was obtained, with a synthesis selectivity (with respect to oxime) in the range of 97-98%. This test shows how critical the use of significantly increased concentrations of oleum is in the initial "cold" process.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、プロセス全体を概略的に例示するフローシー
トであり、 第2図、第3図および第4図は、本発明に従った「混合
プロセス」の第3工程で用いられる静的ミキサーの全体
ないし部分の、より詳細な断面図であり、そして 第5図は、同じ第3工程でオキシムと混合される再循環
流れ(遊離S Oa約20重量%、S Ot1%)の粘
度を示すグラフである。 図中主要部は下記の通りである: 1.7.10・・・オキシム流れ、 2 ・・・ オレウム流れ、 3 ・・・ 液体SO2流れ 4 ・・・ 第1転位工程、 8 ・・・ 蒸発器兼反応器、 11  ・・・ 再循環流れ、 11/a・・・ 非循環生成物 18  ・・・ 静的ミキサー又はフランジ付きシリン
ダー、 19および20・・・へせん形フィン、25  ・・・
 停止ビン Δ−Δ 手続補正書(方式) 昭和63年7月11 日 特許庁長官 吉 1)文 毅 殿 事件の表示 昭和63年 特願第55864  号発明
の名称  を−カブリラクタムの合成方法補正をする者
Figure 1 is a flow sheet schematically illustrating the entire process; Figures 2, 3 and 4 are static mixers used in the third step of the "mixing process" according to the invention; and Figure 5 shows the viscosity of the recycle stream (approximately 20 wt% free S Oa, 1% S Ot) which is mixed with oxime in the same third step. It is a graph. The main parts in the figure are as follows: 1.7.10... Oxime flow, 2... Oleum flow, 3... Liquid SO2 flow 4... First rearrangement step, 8... Evaporation vessel-reactor, 11...recirculated stream, 11/a...non-circulated product 18...static mixer or flanged cylinder, 19 and 20...helical fin, 25...
Stop bin Δ-Δ Procedural amendment (method) July 11, 1988 Director General of the Japan Patent Office Yoshi 1) Indication of the case of Takeshi Moon 1988 Patent application No. 55864 Title of invention - Amendment to the method of synthesizing cabrilactam person who does

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)通常の「低温」技法に従い、液体SO_2の存在
下オキシムの最初(第1)の部分を用いる第1工程でオ
レウム中遊離SO_3の量を50重量%以上にして遂行
されるシクロヘキサノン−オキシムと過剰のオレウムと
の反応によるカプロラクタムの合成方法にして、「低温
」工程が、オキシムの別(第2)の部分を加えることに
より別(第2)の高温工程で完成せしめられ、また該オ
キシムの別(第2)の部分と最初(第1)の部分との比
が0.5〜1.2範囲であることを特徴とする方法。
(1) Cyclohexanone-oxime carried out according to conventional "cold" techniques with an amount of free SO_3 in the oleum in the first step using a first portion of oxime in the presence of liquid SO_2 at 50% by weight or more. A process for the synthesis of caprolactam by reaction of oxime with excess oleum, in which the "low temperature" step is completed in a separate (second) high temperature step by adding another (second) portion of the oxime, and the oxime is A method characterized in that the ratio of the other (second) part to the first (first) part is in the range 0.5 to 1.2.
(2)第2「高温」工程の粗生成物に、後続(第3)工
程で、再循環流れに混合した、オキシムの更に別(第3
)の部分を加え、また第3工程の粗生成物を前記再循環
流れと最終粗生成物流れとに分け、該再循環流れとオキ
シムの第3部分との重量比を10〜150とし、オキシ
ムの第3部分と、第3工程の出発時に存在する未結合S
O_3とのモル比を0.30未満(好ましくは0.05
〜0.30)とし、そして (再循環流れ+最終粗生成物)/(オキシムの第3部分
)の重量比を10〜150範囲とすることを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載の方法。
(2) The crude product of the second "hot" step is mixed with a further (third) oxime in the recycle stream in a subsequent (third) step.
), and the crude product of the third step is divided into the recycle stream and the final crude product stream, the weight ratio of the recycle stream and the third portion of oxime is from 10 to 150, and the oxime and the unbound S present at the start of the third step.
The molar ratio with O_3 is less than 0.30 (preferably 0.05
~0.30) and the weight ratio (recycle stream + final crude product)/(third portion of oxime) is in the range from 10 to 150. Method.
(3)(再循環流れ+最終粗生成物)/(オキシムの第
3部分)の重量比を40〜80範囲とする特許請求の範
囲第2項記載の方法。
3. A process according to claim 2, wherein the weight ratio (recycle stream + final crude product)/(third portion of oxime) is in the range of 40 to 80.
(4)第3工程の温度を工程の温度より高くする特許請
求の範囲第2項記載の方法。
(4) The method according to claim 2, wherein the temperature in the third step is higher than the temperature in the step.
(5)オキシムの第3部分を、好ましくは固定せるらせ
ん形ブレード(フィン、リブ若しくはそらせ板)を備え
た静的ミキサー内の再循環流れに注入する特許請求の範
囲第2項記載の方法。
5. A method as claimed in claim 2, in which the third portion of oxime is injected into the recirculating stream in a static mixer, preferably provided with fixed helical blades (fins, ribs or baffles).
(6)オキシムの第3部分を、温度調節された逆止弁付
ノズルを介して注入する特許請求の範囲第5項記載の方
法。
(6) The method of claim 5, wherein the third portion of the oxime is injected through a temperature-controlled nozzle with a check valve.
JP63053864A 1987-03-11 1988-03-09 Method for synthesizing ε-caprolactam Expired - Fee Related JPH0699385B2 (en)

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