JPH05201965A - ε−カプロラクタムの製法 - Google Patents

ε−カプロラクタムの製法

Info

Publication number
JPH05201965A
JPH05201965A JP4263580A JP26358092A JPH05201965A JP H05201965 A JPH05201965 A JP H05201965A JP 4263580 A JP4263580 A JP 4263580A JP 26358092 A JP26358092 A JP 26358092A JP H05201965 A JPH05201965 A JP H05201965A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reaction
cyclohexanone oxime
caprolactam
catalyst
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP4263580A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3254752B2 (ja
Inventor
Koji Kajikuri
浩司 梶栗
Masaru Kitamura
勝 北村
Yasuhiko Too
保彦 東尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Chemical Co Ltd filed Critical Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority to JP26358092A priority Critical patent/JP3254752B2/ja
Publication of JPH05201965A publication Critical patent/JPH05201965A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3254752B2 publication Critical patent/JP3254752B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Landscapes

  • Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 触媒寿命が改良され、ε−カプロラクタムの
収率が向上したε−カプロラクタムの製法を提供する。 【構成】 アルコールおよび/またはエーチル化合物存
在下にゼオライト触媒を用い、さらに反応系に水をシク
ロヘキサノンオキシム1モルに対して0.06〜2.5モル
の範囲で共存させて気相でシクロへキサノンオキシムを
接触反応させることを特徴とするε−カプロラクタムの
製法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は固体触媒を用いて気相反
応条件下にシクロヘキサノンオキシムからε−カプロラ
クタムを製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】ε−カ
プロラクタムはナイロン等の原料として用いられている
重要な基幹化学原料である。
【0003】本発明者らは、固体触媒を用いて気相反応
条件下にシクロヘキサノンオキシムを転位(ベックマン
転位)させることによるε−カプロラクタムの製造方法
を提案している(特開平2−275850号公報及び特
開平2−250866号公報)。
【0004】本発明者らは、固体触媒を用いたシクロヘ
キサノンオキシムの転位反応についてその後さらに鋭意
検討を重ねた結果、アルコールおよび/またはエーテル
化合物存在下にゼオライト触媒を用い、さらに反応系に
水を共存させることによって、触媒の寿命が改良され、
且つε−カプロラクタムの収率が向上することを見出
し、本発明を完成するに至った。
【0005】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、アル
コールおよび/またはエーテル化合物存在下にゼオライ
ト触媒を用い、さらに反応系に水を共存させて気相でシ
クロヘキサノンオキシムを接触反応させることを特徴と
する工業的に優れたε−カプロラクタムの製法を提供す
るものである。
【0006】以下、本発明を詳細に説明する。本発明で
使用するゼオライト触媒としては、例えば結晶性シリ
カ、結晶性メタロシリケート等が挙げられる。
【0007】本発明における結晶性シリカとは、実質的
にケイ素と酸素とからなるものであり、また、結晶性メ
タロシリケートとは、ケイ素と酸素の他に金属を含むも
のであり、例えば金属原子数に対するケイ素原子数の比
(Si/Me原子比)が5以上、好ましくは500以上
のものが挙げられる。ここで金属としてはAl、Ga、
Fe、B、Zn、Cr、Be、Co、La、Ge、T
i、Zr、Hf、V、Ni、Sb、Bi、Cu、Nb等
から選ばれる1種以上の金属が挙げられる。Si/Me
原子比は通常の分析手段、例えば原子吸光法、螢光X線
法等により求めることができる。
【0008】またこれらの触媒は公知の方法により製造
することができる。これらの結晶性シリカ及び結晶性メ
タロシリケートには種々の結晶型が知られているが、い
わゆるペンタシル型構造に属するものが好ましい。
【0009】本発明は反応系に水を共存させることを特
徴とするが、かかる水の使用量はシクロヘキサノンオキ
シム1モルに対してモル比で0.06〜2.5倍であり、好
ましくは0.18〜1.9倍、より好ましくは0.18〜0.6
5倍である。水がシクロヘキサノンオキシムに対して0.
06倍未満でも、また2.5倍を超えても触媒の活性低下
が大きくなり好ましくない。
【0010】また本発明では、反応系に水とともにアル
コールやエーテル化合物を共存させる。かかるアルコー
ルやエーテル化合物は下記一般式(1)で示される化合
物が挙げられる。 R1 −O−R2 (1) (式中、R1 はフッ素原子が置換していてもよい低級ア
ルキル基を表し、R2 は水素原子、フッ素原子が置換し
ていてもよい低級アルキル基またはフェニル基を表
す。)アルコールの具体例としては、例えばメタノー
ル、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノー
ル、n−ブタノール、sec−ブタノール、イソブタノ
ール、n−アミルアルコール、n−ヘキサノール、2,
2,2−トリフルオロエタノール等の炭素数6以下の低
級アルコールが挙げられ、中でもメタノールおよびエタ
ノールが好ましい。また共存させるエーテル化合物とし
ては、R1 がメチル基またはエチル基のものが好まし
く、例えばジメチルエーテル、メチルエチルエーテル、
ジエチルエーテル、メチル−n−プロピルエーテル、メ
チルイソプロピルエーテル、メチル−tert−ブチル
エーテル、アニソール等の炭素数8以下のエーテル化合
物が挙げられる。これらのアルコールおよびエーテル化
合物は2種以上を併用することもでき、またアルコール
とエーテル化合物を併用することも可能である。
【0011】さらに本発明では、反応系に希釈ガスとし
てベンゼン、シクロヘキサン、トルエン等のような反応
に不活性な化合物の蒸気あるいは窒素、二酸化炭素等の
不活性ガスを共存させることもできる。
【0012】次に本発明を実施する際の反応方法につい
て述べる。原料のシクロヘキサノンオキシムは気体状態
で接触反応させるが、反応は固定床方式、流動床方式の
いずれの方式で実施してもよい。水、アルコール、エー
テル化合物等は、予めシクロヘキサノンオキシムと混合
して反応器に供給してもよいし、シクロヘキサノンオキ
シムとは別々に供給してもよい。後者の場合には水等を
分割して供給することもできる。固定床方式の場合はシ
クロヘキサノンオキシムが水、アルコール、エーテル化
合物等と十分に混合された状態で触媒層を通過させるの
が好ましいため、通常前者の方法が採用される。
【0013】原料のシクロヘキサノンオキシムの空間速
度は、通常WHSV=0.1〜40hr -1(すなわち触媒1
kg当たりのシクロヘキサノンオキシム供給速度が0.1〜
40kg/hr)であり、好ましくは0.2〜20hr-1、より
好ましくは0.5〜10hr-1の範囲から選ばれる。
【0014】本発明の反応温度は通常250〜500℃
であるが、好ましくは300〜450℃であり、より好
ましくは300〜400℃である。250℃未満の温度
では反応速度が十分でなく、またε−カプロラクタムの
選択率も低下する傾向があり、一方500℃を越えても
ε−カプロラクタムの選択率が低下する傾向がある。
【0015】さらに本発明は、加圧、常圧、減圧下のい
ずれでも実施することができるが、例えば通常0.05〜
10kg/cm2 の反応条件下で実施する。
【0016】反応混合物からのε−カプロラクタムの分
離精製は、例えば反応生成ガスを冷却して凝縮させ、次
いで抽出、蒸留あるいは晶析等をすることにより行うこ
とができる。
【0017】また長期間の使用によって活性の低下した
触媒は、分子状酸素含有ガス中、例えば空気気流中で焼
成するか、またはアルコールを加えた分子状酸素含有ガ
ス中で焼成することにより容易に元の性能に賦活でき、
繰り返し使用できる。
【0018】
【発明の効果】本発明によれば触媒の寿命が著しく改良
され、ε−カプロラクタムの収率が向上する。
【0019】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0020】参考例1(触媒の調製) 1.5lのステンレス製オートクレーブにテトラエチルオ
ルソシリケート (Si(OC2 5 4 、Al含有量10ppm 以下)1
00g、10%水酸化テトラ−n−プロピルアンモニウ
ム水溶液224.0g、エタノール214gを仕込み、3
0分間激しく攪拌した。混合溶液のpHは13であっ
た。オートクレーブの蓋を締めた後、油浴に浸して内温
を105℃に保ち、400rpm 以上の回転数で攪拌を行
いながら120時間水熱合成を行った。この間オートク
レーブ内の圧力は2〜3kg/cm2 に達した。水熱合成終
了時のpHは11.8であった。白色の固体生成物を濾別
し、次いで洗液のpHが7付近になるまで蒸留水で連続
的に洗浄した。白色固体を乾燥後、空気流通下に530
℃で4時間焼成し、27gの粉末状白色結晶を得た。該
結晶を粉末X線回折で分析した結果、ペンタシル型ゼオ
ライトと同定された。また、原子吸光法による元素分析
の結果、Alの含有量は3ppm であった。この結晶10
gに5%塩化アンモニウム水溶液100gを加え、50
〜60℃で1時間イオン交換処理を行った後、結晶を濾
別した。このイオン交換処理操作を4回行った後、洗液
中にCl- イオンが検出されなくなるまで結晶を蒸留水
で洗浄した。続いて該結晶を120℃で16時間乾燥
し、得られたアンモニウム塩型の結晶を加圧成形後、2
4〜48メッシュに篩分けした。さらに該結晶を窒素ガ
ス流通下に500℃で1時間焼成し、触媒を得た。
【0021】実施例1 内径1cmの石英ガラス製反応管中に参考例1で調製した
触媒を0.375g(0.6ml)充填し、窒素気流下(4.2
l/hr)に350℃で1時間予熱処理した。次いでシク
ロヘキサノンオキシム/メタノール/水のモル比が1/
6.4/0.31の混合液を8.58g/hrの速度で反応管に
供給して反応させた。このときキャリアーガスとしてア
ンモニアガスを0.21l/hr、および窒素ガスを3.99
l/hrの速度で供給した。このときのシクロヘキサノン
オキシムの空間速度WHSVは8hr-1であり、触媒層の
温度(反応温度)は380℃であった。反応生成物は水
冷下に捕集し、ガスクロマトグラフで分析した。反応結
果を表1に示す。
【0022】尚、ここにシクロヘキサノンオキシムの空
間速度WHSVは次式で算出し、またシクロヘキサノン
オキシムの転化率およびε−カプロラクタムの選択率も
それぞれ次式で算出した。 WHSV(hr-1)=O/C シクロヘキサノンオキシムの転化率(%)=〔(X−Y)/X〕×100 ε−カプロラクタムの選択率(%)=〔Z/(X−Y)〕×100 また、O、C、X、YおよびZはそれぞれ次のとおり
である。 O=シクロヘキサノンオキシム供給速度(kg/hr) C=触媒重量(kg) X=供給した原料シクロヘキサノンオキシムのモル数 Y=未反応のシクロヘキサノンオキシムのモル数 Z=生成物中のε−カプロラクタムのモル数
【0023】
【表1】
【0024】実施例2 シクロヘキサノンオキシム/メタノール/水のモル比が
1/6.4/0.1の混合溶液を8.48g/hrの速度(WH
SV=8hr-1)で反応管に供給した以外は実施例1と同
じ条件で反応を行った。反応結果を表2に示す。
【0025】
【表2】
【0026】実施例3 シクロヘキサノンオキシム/メタノール/水のモル比が
1/6.4/0.63の混合溶液を8.73g/hrの速度(W
HSV=8hr-1)で反応管に供給した以外は実施例1と
同じ条件で反応を行った。反応結果を表3に示す。
【0027】
【表3】
【0028】実施例4 シクロヘキサノンオキシム/メタノール/水のモル比が
1/6.4/1.89の混合溶液を9.33g/hrの速度(W
HSV=8hr-1)で反応管に供給した以外は実施例1と
同じ条件で反応を行った。反応結果を表4に示す。
【0029】
【表4】
【0030】比較例1 シクロヘキサノンオキシム/メタノールの重量比が1/
1.8の混合溶液を8.44g/hrの速度(WHSV=8hr
-1)で反応管に供給した以外は実施例1と同じ条件で反
応を行った。反応結果を表5に示す。なお、反応原料と
して使用したシクロヘキサノンオキシム中の水分量を分
析したところ0.3重量%であり、これはシクロヘキサノ
ンオキシム1モルに対して0.019モルに相当した。
【0031】
【表5】
【0032】比較例2(ホウ酸触媒への適用) 実施例1において参考例1で調製した触媒をホウ酸0.3
75gに変更した以外は実施例1と同じ条件で反応させ
た。反応開始後直ちにホウ酸が溶出し、実質的に反応は
行えなかった。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】アルコールおよび/またはエーテル化合物
    存在下にゼオライト触媒を用い、さらに反応系に水をシ
    クロヘキサノンオキシム1モルに対して0.06〜2.5モ
    ルの範囲で共存させて気相でシクロヘキサノンオキシム
    を接触反応させることを特徴とするε−カプロラクタム
    の製法。
JP26358092A 1991-11-27 1992-10-01 ε−カプロラクタムの製法 Expired - Fee Related JP3254752B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26358092A JP3254752B2 (ja) 1991-11-27 1992-10-01 ε−カプロラクタムの製法

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3-312491 1991-11-27
JP31249191 1991-11-27
JP26358092A JP3254752B2 (ja) 1991-11-27 1992-10-01 ε−カプロラクタムの製法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05201965A true JPH05201965A (ja) 1993-08-10
JP3254752B2 JP3254752B2 (ja) 2002-02-12

Family

ID=26546088

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP26358092A Expired - Fee Related JP3254752B2 (ja) 1991-11-27 1992-10-01 ε−カプロラクタムの製法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3254752B2 (ja)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001212463A (ja) * 1999-12-03 2001-08-07 Enichem Spa ゼオライト触媒の製造方法
JP2002105039A (ja) * 2000-09-29 2002-04-10 Sumitomo Chem Co Ltd シクロヘキサノンオキシムの蒸発方法とこれに使用する蒸発器、ならびにε−カプロラクタムの製造方法とその製造装置
EP1582515A1 (en) * 2004-03-30 2005-10-05 Sumitomo Chemical Company, Limited Method for producing epsilon-caprolactam
US7060645B2 (en) 2004-06-30 2006-06-13 Sumitomo Chemical Company, Limited Method for manufacturing zeolite and method for manufacturing ε-caprolactam
EP1875964A1 (en) 2006-07-04 2008-01-09 Sumitomo Chemical Company, Limited Process for regenerating catalyst for producing a-caprolactam and process for producing e-caprolactam
JP2009114219A (ja) * 2001-02-14 2009-05-28 Asahi Kasei Chemicals Corp ε−カプロラクタムの製造方法
JP2010522148A (ja) * 2007-03-19 2010-07-01 アルケマ フランス グリセロールの気化方法
WO2013058121A1 (ja) * 2011-10-17 2013-04-25 住友化学株式会社 ε-カプロラクタムの製造方法
EP2599748A1 (en) 2011-11-30 2013-06-05 Sumitomo Chemical Company Limited Method for producing zeolite molded article and method for producing epsilon-caprolactam
US9708480B2 (en) 2012-02-07 2017-07-18 Polymerexpert Sa Metastable polymer compositions for ophthalmic implant injection devices

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2559806A1 (en) 2011-08-17 2013-02-20 Center of Excellence Polymer Materials and Technologies (Polimat) Method for increasing the hydrophilicity of polymeric materials
FR3062854B1 (fr) 2017-02-10 2019-04-12 Polymerexpert Sa Solution viscoelastique aqueuse et son utilisation dans un dispositif d'injection
FR3116715B1 (fr) 2020-11-30 2025-02-28 Polymerexpert Sa Polymère apte à former un revêtement glissant pour injecteur ophtalmique
FR3148372A1 (fr) 2023-05-05 2024-11-08 Polymerexpert Sa Polymères thermogélifiants aptes à former un revêtement glissant pour injecteur ophtalmique

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001212463A (ja) * 1999-12-03 2001-08-07 Enichem Spa ゼオライト触媒の製造方法
JP2002105039A (ja) * 2000-09-29 2002-04-10 Sumitomo Chem Co Ltd シクロヘキサノンオキシムの蒸発方法とこれに使用する蒸発器、ならびにε−カプロラクタムの製造方法とその製造装置
JP2009114219A (ja) * 2001-02-14 2009-05-28 Asahi Kasei Chemicals Corp ε−カプロラクタムの製造方法
EP1582515A1 (en) * 2004-03-30 2005-10-05 Sumitomo Chemical Company, Limited Method for producing epsilon-caprolactam
US7060645B2 (en) 2004-06-30 2006-06-13 Sumitomo Chemical Company, Limited Method for manufacturing zeolite and method for manufacturing ε-caprolactam
EP1875964A1 (en) 2006-07-04 2008-01-09 Sumitomo Chemical Company, Limited Process for regenerating catalyst for producing a-caprolactam and process for producing e-caprolactam
US7687621B2 (en) 2006-07-04 2010-03-30 Sumitomo Chemical Company, Limited Process for regenerating catalyst for producing e-caprolactam and process for producing e-caprolactam
JP2010522148A (ja) * 2007-03-19 2010-07-01 アルケマ フランス グリセロールの気化方法
WO2013058121A1 (ja) * 2011-10-17 2013-04-25 住友化学株式会社 ε-カプロラクタムの製造方法
JP2013100274A (ja) * 2011-10-17 2013-05-23 Sumitomo Chemical Co Ltd ε−カプロラクタムの製造方法
EP2599748A1 (en) 2011-11-30 2013-06-05 Sumitomo Chemical Company Limited Method for producing zeolite molded article and method for producing epsilon-caprolactam
US9708480B2 (en) 2012-02-07 2017-07-18 Polymerexpert Sa Metastable polymer compositions for ophthalmic implant injection devices

Also Published As

Publication number Publication date
JP3254752B2 (ja) 2002-02-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3254752B2 (ja) ε−カプロラクタムの製法
US5304643A (en) Process for producing epsilon-caprolactam
US4968793A (en) Process for producing ε-caprolactam
US4717770A (en) Process for producing epsilon-caprolactam
US5354859A (en) ε-caprolactam
JP2616088B2 (ja) ε―カプロラクタムの製法
JP3254753B2 (ja) ε−カプロラクタムの製造法
US6946553B2 (en) Process for producing ε-caprolactam and catalyst for the production
JP3221024B2 (ja) ε−カプロラクタムの製造方法及びε−カプロラクタム製造用固体触媒の活性化方法
EP1614657B1 (en) Method for manufacturing zeolite and method for manufacturing epsilon-caprolactam
JP2676895B2 (ja) ε―カプロラクタムの製造法
JP3254751B2 (ja) ε−カプロラクタムの製造法
JP3301092B2 (ja) ε−カプロラクタムの製造方法
JP2001019670A (ja) 転位反応による有機化合物の製造方法
JP3221021B2 (ja) ε−カプロラクタムの製造方法
JP3767562B2 (ja) ε−カプロラクタムの製造方法
JP3969078B2 (ja) ペンタシル型ゼオライトの製造方法およびε−カプロラクタムの製造方法
KR100287085B1 (ko) E-카프로락탐의 제조방법
JP2003320260A (ja) ε−カプロラクタム製造用触媒の再生方法およびε−カプロラクタムの製造方法
JP4415580B2 (ja) ラクタム化合物の製造方法
JPH08253434A (ja) 高純度1,3−シクロヘキサジエンの製造法
JPH0912539A (ja) ε−カプロラクタムの製造方法
JP2001039965A (ja) 3−ヒドロキシ−3−メチルテトラヒドロフランの製造方法
JP2001335561A (ja) ラクタムの製造方法
JP2000256309A (ja) ε−カプロラクタムの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071130

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081130

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081130

Year of fee payment: 7

RD05 Notification of revocation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R3D05

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081130

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091130

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091130

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101130

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101130

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111130

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees