close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY4826

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 4826
(13)
C1
(51)
(12)
7
C 07D 201/12
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАПРОЛАКТАМА
(21) Номер заявки: 971229
(22) 1997.06.30
(86) PCT/EP95/04596, 1995.11.22
(31) P 44 42 727.1
(32) 1994.12.01
(33) DE
(46) 2002.12.30
(71) Заявитель: БАСФ Акциенгезельшафт (DE)
(72) Авторы: Эберхард ФУКС; Том ВИТЦЕЛЬ (DE)
(73) Патентообладатель: БАСФ
Акциенгезельшафт
(DE)
(57)
1. Способ получения капролактама расщеплением олигомеров и/или полимеров, которые содержат в основном повторяющееся звено -[-N(H)-(CH2)5-C(O)-]-, в присутствии гетерогенного катализатора при повышенной температуре, отличающийся тем, что процесс осуществляют в среде органического растворителя
из числа спирта или полиола в присутствии в качестве гетерогенного катализатора двуокиси титана.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что процесс осуществляют при 140-320 °С.
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что процесс осуществляют при концентрации олигомеров
и/или полимеров 5-50 мас. %.
4. Способ по п. 1 или 3, отличающийся тем, что процесс осуществляют в течение 5-300 мин.
5. Способ по п. 1 или 4, отличающийся тем, что процесс осуществляют в присутствии воды.
(56)
SU 765263 A, 1980.
EP 0529470 A1, 1993.
EP 0209021 A2, 1987.
SU 883027 A, 1981.
Изобретение относится к технологии производства циклических лактамов, в частности к способу каталитического получения капролактама путем расщепления олигомеров и/или полимеров, содержащих в основном, повторяющееся звено -[-N(H)-(CH2)5-C(O)-]-.
Расщепление полиамида-6 (поликапролактама) до капролактама осуществляют, главным образом, под действием
кислых или основных катализаторов при повышенной температуре, обычно обработкой водяным паром в области
низких давлений. В журнале Chem. Ing. Techn., т. 45, (1973 г.), стр. 1510 описано промышленное осуществление способа расщепления перегретым водяным паром, причем, однако, для переработки необходимо концентрировать раствор капролактама и воды.
Кроме того, известен способ получения капролактама расщеплением олигомеров капролактама, который заключается в том, что олигомеры в жидком или твердом состоянии подают в кипящий слой окиси алюминия, в котором расщепление осуществляют в присутствии водяного пара при температуре 290-400 °С, при этом выше кипящего слоя дополнительно вводят инертный газ в количестве, равном 0,1-3-кратному количеству инертного газа,
требуемого для поддержания кипящего слоя окиси алюминия (см. заявку ЕР № 0 209 021, кл. С 07 0201/12,
21.01.1987 г.).
BY 4826 C1
Недостатком известного способа является высокая энергоемкость.
Задачей изобретения является разработка способа получения капролактама деполимеризацией, требующего меньше энергозатрат.
Поставленная задача решается предлагаемым способом получения капролактама расщеплением олигомеров и/или полимеров, которые содержат, в основном, повторяющееся звено -[-N(H)-(CH2)5-C(O)-]- в
присутствии гетерогенного катализатора при повышенной температуре, за счет того, что процесс осуществляют в среде органического растворителя из числа спирта или полиола в присутствии двуокиси титана в качестве гетерогенного катализатора.
В качестве сырья предпочтительно используют поликапролактам, олигомеры капролактама, а также сополимеры капролактама, например получаемые полимеризацией капролактама в присутствии гексаметилендиамина и терефталевой кислоты.
Можно также использовать олигомеры и/или полимеры капролактама, подлежащие выбрасыванию, например отходы, которые получаются при производстве капролактама или поликапролактама и его переработке в нити, пленки, изделия, получаемые литьем под давлением или экструдированием, изделия, получаемые с использованием форм, такие как пленки, упаковочные материалы, ткани, волокна, нити,
экструдируемые детали. При этом изделия, которые также подлежат расщеплению, целесообразно измельчать, например, размалыванием.
Предлагаемый способ осуществляют при температуре, в общем, от 140 до 320 °С, предпочтительно от
160 до 300 °С. Давление выбирают, в общем, в области от 0,5 до 25, предпочтительно от 5 до 20 МПа, причем поддерживают такие условия, чтобы реакционная масса постоянно оставалась жидкой. Время реакции
составляет обычно от 5 до 300, предпочтительно от 7 до 180 минут.
Расщепление согласно изобретению осуществляют без добавления воды. В предпочтительном варианте
выполнения изобретения берут воду, а именно, на одно повторяющееся звено -[-N(H)-(CH2)5-C(O)-]- берут
предпочтительно от 0,5 до 20, в частности от 1 до 5 молей воды.
Сырье, т.е. олигомеры или, соответственно, полимеры, может применяться в виде раствора в указанном органическом растворителе с концентрацией от 1 до 50, предпочтительно от 5 до 40, особенно предпочтительно от 5 до 25
вес. %, причем особенно предпочтительно применять смесь воды и органического растворителя, имеющую указанную концентрацию олигомеров и/или полимеров.
В качестве спиртов можно указать спирты с 1-10 атомами углерода, такие как метанол, этанол, н- и изопропанол, н-бутанол, изобутанол, втор-бутанол, н-пентанол, н-гексанол, н-гептанол, н-октанол, н-нонанол и
н-деканол, в частности спирты с 1-4 атомами углерода, такие как метанол, этанол, н- и изо-пропанол, нбутанол, изобутанол, втор-бутанол, особенно предпочтительно метанол, этанол, н-пропанол и н-бутанол; а в
качестве полиолов - диэтиленгликоль и тетраэтиленгликоль, предпочтительно тетраэтиленгликоль.
В реакционную смесь можно добавлять до 5, предпочтительно от 0,1 до 2 вес. %, аммиака и/или водорода, и/или азота.
Катализатор можно применять как таковой или нанесенный на носитель, такой как двуокись кремния,
окись алюминия или окись циркония. Нанесение можно осуществлять стандартными методами. Так, например, двуокись титана можно наносить в виде тонкого слоя на носитель путем гидролиза титанорганических
соединений, таких как изопропилат титана или бутилат титана, или гидролиза четыреххлористого титана или
других неорганических титан-содержащих соединений. Применимы также содержащие окись титана золи.
Предлагаемый способ поясняется следующими приемами.
Пример 1.
В обогреваемый трубчатый реактор емкостью 25 мл (диаметр 6 мм; длина 800 мм), заполненный окисью
титана (анатаз) в форме прутков размером 1,5 мм, подают под давлением 100 бар 10 вес. %-ный раствор
нитрила 6-аминокапроновой кислоты (НАК) в 6,4 вес. % воды и 83,6 вес. % этанола при температуре 200 °С.
Время реакции составляет 30 минут. Выходящий из реактора поток продукта подвергают газохроматографическому анализу и жидкостной хроматографии высокого давления. Выход капролактама: 100 %, селективность по капролактаму: 88 %.
Полученную смесь подвергают дистилляции (температура: 110 °С, давление: 0,1 мбара) для получения
капролактама, причем в качестве кубового остатка получают смесь следующего состава: 9 вес. % олигомеров и полимеров, 1 вес. % капролактама, 6,4 вес. % воды и 83,4 вес. % этанола.
Пример 2.
В нагретый до 230 °С трубчатый реактор емкостью 25 мл (диаметр 6 мм; длина 800 мм), заполненный
окисью титана (анатаз) в форме прутков размером 1,5 мм, подают под давлением 100 бар 60 мл/час кубового
остатка из примера 1. Время реакции составляет 15 минут.
2
BY 4826 C1
Степень превращения до капролактама, в расчете на исходные количества олигомеров и полимеров, содержащих повторяющееся звено -[-N(H)-(CH2)5-C(O)-]-, составляет 53 %.
Пример 3.
Повторяют пример 2 в указанных в следующей таблице условиях, в которой также приведены результаты
опытов.
Пример
№
3
4
5
Температура
220
220
250
Время реакции (минуты)
15
30
10
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
Степень превращения до капролактама
50
62
63
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
120 Кб
Теги
патент, by4826
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа