Патент ссср 173778
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советския
Социалистическими
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 28.Х11.1950 (№ 427653/23-4) Кл. 12р, 5 с присоединением заявки №,ЧПК С 07d
УД К, 547.466.3.07 (088.8) Приоритет
Опубликовано 06.VIII.1965. Бюллетень ¹ 16
Дата опубликования описания 24.IX.19б5
Государственный комитет по делам изобретений и открытий СССР
Авторьг изобретения
В. С. Хайлов, А. А. Артемьев, Г. Ь. Овакимян, И. Л. Кнунянц, Е. В.,Генкина и Л. А Гордиевский
".1
Заявитель
-Г,1! Q 1110; 1.! . А ею спосов пол чкния -клпроллктлмл из циклогккслнл
Г1одпасная группа М 51
Известен способ получения в-капролактама из циклогексана, который подвергают жидкофазному нитрованию азотной кислотой при
125 — 130 С и давлении 10 — 12 атч с последующим восстановлением нитроциклогексана, растворенного в циклогексане, водородом над медным катализатором в присутствии жидкого аммиака при 100 С и давлении 200—
220 атм с последующей изомеризацией циклогексаноноксима в в-капролактам.
С целью упрощения технологии и повышения выхода целевого продукта предлагается способ получения е-капролактама, состоящий в том, что нитрование ведут при 150 — 200 С и давлении 50 — 75 атч в присутствии 0,01—
0,1 моль перекиси водорода на 1 моль азотной кислоты, а восстановление — при давлении
130 †1 атлг в присутствии 2 — 8% воды от веса нитроциклогексапа.
Пример 1. Циклогексан и азотная кислота концентрацией 35 — 45%, содержащая от
0,01 до 0,1 лголь перекиси водорода па 1 лголь азотной кислоты, нагретые (только в пусковой период) до 150 С, и подаются в реакционный аппарат, который для поддержания требуемой температуры реакции (150—
200 С) снабжен охлаждающим устройством.
Реактор и подогреватель азотной кислоты должны быть выполнены из стали ЭЯ1-Т и могут иметь любое конструктивное оформление, обеспечивающее непрерывную циркуляцию азотной кислоты и циклогексана под давлением 50 — 75 атм и энергичное перемешивапие жидкостей в реакционной зоне. Достигнутая производительность составляет 2000—
2500 г/л в час.
Реакционная масса (жидкость — газ) на выходе из аппарата охлаждается до 30 — 10 С и делится на газовую и жидкуго фазы. Газы
10 NO», N, СО и С02, проидя холодильник, выбрасываются в атмосферу, а жидкость поступает в флорентийский сосуд, в котором разделяется на органический слой, содержащий основной продукт реакции — нитроциклогек15 сан и кислый водный слой (отработанная азотная кислота концентрацией б — 10%) с растворенной в нем адипиновой кислотой. Кислый водный слой охлаждают до 10 С и после отделения выпавшей адипиновой кислоты ук20 репляют свежей азотной кислотой и возвращают в цикл. Органический слой промывают
5 — 10%-пым раствором соды или аммиака, затем водой и сразу (без сушки) передают на восстановление нитроциклогексапа, содержа25 шегося в органическом слое в. Восстановление проводят водородом над медным катализатором в присутствии жидкого аммиака под давлением 130 †1 атм с обязательной добавкой в реакционную массу 2 — 8% во30 ды от веса нитроциклогексана.
173778
800 кг
40 кг (в пересчете на 100!!/о)
10 кг
1800 кг
350 мз
Аммиак
Перекись водорода
Медь металлическая
Олеум
Водород
Предмет изобретения
1800 кг
3800 кг (в пересчете на 100з/0) Составитель Г. Шагалова
Техред А. А. Камышникова Корректор О. И, Попова
Редактор Л. Ильина
Заказ 2363, !2 Тираж 575 Формат бум. 60X90/ s Объем 0,13 изд. л. Цена 5 коп.
ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР
Москва, Центр, пр. Серова, д. 4
Типография, пр. Сапунова, д. 2
Газообразные продукты реакции после отделения от жидкой фазы — аммиак (после сжижения) и водород — возвращаются в цикл.
Из жидкого продукта реакции после отделения от него воды и катализаторного шлама отгоняют растворитель (циклогексан), выделяют циклогексаноноксим вакуумной дистилляцией и перерабатывают последний в а-капролактам любым из известных способов.
Не исключено непосредственное использование полученного после восстановления раствора циклогексаноноксима в циклогексане для последующей стадии изомеризации оксима в з-капролактам.
Выхода по стадиям:
1. Нитроциклогексан (т. кип. 109 †1 С, 40 мм рт. ст., и" 1,4612) — 60 — 65/о, адипиновая кислота — 15 — 18!!/в от превращенного циклогексана при 25 — 30о/о конверсии последнего за один проход;
2; Циклогексаноноксим (т. пл. 85 — 86 С)—
80 — 85!!/0 от превращенного нитроциклогексана при конверсии последнего, равной 95—
97о/ .
Описанный способ, проверенный на непрерывно действующей установке для нитрования мощностью 4 — 5 кг/сутки и на периодически действующей установке для восстановления (автоклав емкостью 1 л), позволяет характеризовать его следующими показателями (расходные коэффициенты на 1 т в-капролактама):
Циклогексан
Азотная кислота .
В качестве побочного продукта получается адипиновая кислота в количестве 520 кг на
1 т а-капролактама, Ориентировочная стоимость последнего по сырью — 5000 руб за
1 т вместо 28000 — 29000 руб, по существующей фепольной схеме. Капитальные затраты составят приблизительно около 8000 руб. в год за 1 т в-капролактама.
Способ получение в-капролактама из циклогексана жидкофазным нитрованием циклогексана азотной кислотой при повышенных температуре и давлении с последующим восстановлением нитроциклогексана, растворенного в циклогексане, водородом над медным катализатором в присутствии жидкого аммиака при 100 С и повышенном давлении с последующей изомеризацией циклогексаноноксима .в е-капролактам, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии и увеличения выхода целевого продукта, нитрование ведут при 150 †2 С и давлении 50 — 75 атм в присутствии 0,01 — 0,1 моль перекиси водорода на 1 моль азотной кислоты, а восстановление — при давлении 130 †1 атм в присутствии 2 — 8 /о воды от веса нитроциклогексана.
