專利名稱：一種合成ε－已內酰胺的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種合成ε-己內酰胺的方法，適用于ε-己內酰胺的制取。
ε-己內酰胺是環(huán)己酮肟的同分異構體，由環(huán)己酮肟經過“貝克曼重排”反應轉變成ε-己內酰胺。發(fā)煙硫酸和環(huán)己酮肟在一個特殊設計的反應器中混合，進行重排。
有關環(huán)己酮肟經過“貝克曼重排”反應轉變成ε-己內酰胺的方法已有文獻報道，并已投入工業(yè)生產。荷蘭斯達米卡本(DSM)公司開發(fā)的5萬噸/年ε-己內酰胺生產技術，是在含8％(wt)三氧化硫(SO3)的發(fā)煙硫酸存在及常壓條件下，反應溫度120-125℃，發(fā)煙硫酸∶ε-己內酰胺＝1.5∶1(摩爾/摩爾)、反應后混合物的三氧化硫(SO3)在3.5-4％(wt)來制備ε-己內酰胺的。除了貝克曼重排反應外，還發(fā)生所謂“內布重排反應”，這種反應產生副產物，如果偏離上述正常反應條件會有利于內布重排反應。
本發(fā)明的目的在于提供一種合成ε-己內酰胺的方法。
本發(fā)明是這樣實現的1)將占環(huán)己酮肟總流量70-80％的環(huán)己酮肟在85-105℃溫度，常壓下與發(fā)煙硫酸進行初步反應，獲得含ε-己內酰胺的重排混合物。所述發(fā)煙硫酸的摩爾數∶反應后重排混合物中ε-己內酰胺的摩爾數＝1.5-1.8∶1，反應后重排混合物中三氧化硫(SO3)的含量為4-5％(wt)。
2)將占環(huán)己酮肟總流量20-30％的環(huán)己酮肟在85-105℃溫度，常壓下與第一步反應所得的重排混合物進一步反應，獲得所需的含ε-己內酰胺的重排混合物，所述發(fā)煙硫酸的摩爾數∶反應后重排混合物中ε-己內酰胺的摩爾數＝1.2-1.4∶1，反應后重排混合物中三氧化硫(SO3)的含量為3-4％(wt)。
本發(fā)明的積極效果在于該合成方法可以提高重排反應質量(反應質量由重排混合物滴定值來表征。重排混合物滴定值低，表明副產物少，重排反應質量好，原一步重排法滴定值指標為≤1.2)，降低ε-己內酰胺煙酸消耗(煙酸消耗由重排混合物中煙酸與ε-己內酰胺的摩爾比—酸己比來表征。重排混合物酸己比低，表明煙酸用量少，消耗低，原一步重排法生成的重排混合物酸己比指標為≤1.5)，煙酸消耗降低后，后工序中和反應液氨消耗和副產物硫酸銨產量也相應減少。對降低ε-己內酰胺生產成本，提高經濟效益，效果顯著。與原引進技術比較，每噸ε-己內酰胺的煙酸消耗為1150kg，液氨400kg，相應付產濃度為41％的硫酸銨母液減少為3743kg，分別是原引進技術的88.5％、88.5％、88.4％，而重排收率及ε-己內酰胺質量均有所提高(排往污水系統(tǒng)的殘液COD含量由45000g/ml降至40000g/ml，液體己內酰胺PM值由19800秒上升至21600秒左右)。
實施例1環(huán)己酮肟分兩步加入反應器，發(fā)煙硫酸直接加在第一步重排反應器內。在重排反應時，控制第一步重排反應器投肟量為5.13m3/hr，8％(wt)SO3的發(fā)煙硫酸量為3.68m3/hr，溫度105℃，第二步重排反應器投肟量為1.71m3/hr，溫度105℃。反應后第二步重排反應器出口重排混合物滴定值0.82，酸己比1.20(摩爾/摩爾)。
實施例2環(huán)己酮肟分兩步加入反應器，發(fā)煙硫酸直接加在第一步重排反應器內。在重排反應時，控制第一步重排反應器投肟量為4.0m3/hr，8％(wt)SO3的發(fā)煙硫酸量為3.33m3/hr，溫度99℃，第二步重排反應器投肟1.75m3/hr，溫度96℃。反應后第二步重排反應器出口重排混合物滴定值0.85，酸己比1.30(摩爾/摩爾)。
實施例3環(huán)己酮肟分兩步加入反應器，發(fā)煙硫酸直接加在第一步重排反應器內。在重排反應時，控制第一步重排反應器投肟量為6.7m3/hr，8％(wt)SO3的發(fā)煙硫酸量為5.25m3/hr，溫度85℃，第二步重排反應器投肟量為1.66m3/hr，溫度85℃。反應后第二步重排反應器出口重排混合物滴定值0.76，酸己比1.40(摩爾/摩爾)。
權利要求
1.一種合成ε-己內酰胺的方法，其特征在于a、將70-80％流量的環(huán)己酮肟在85-105℃溫度，常壓下與發(fā)煙硫酸進行初步反應，獲得含ε-己內酰胺的重排混合物，所述發(fā)煙硫酸的摩爾數∶反應后重排混合物中ε-己內酰胺的摩爾數＝1.5-1.8∶1，反應后重排混合物中三氧化硫(SO3)的含量為4-5％(wt)；b、將20-30％流量的環(huán)己酮肟在85-105℃溫度，常壓下與上述反應所得的重排混合物進一步反應，獲得所需的含ε-己內酰胺的重排混合物，所述發(fā)煙硫酸的摩爾數∶反應后重排混合物中ε-己內酰胺的摩爾數＝1.2-1.4∶1，反應后重排混合物中三氧化硫(SO3)的含量為3-4％(wt)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種合成ε－己內酰胺的方法。本發(fā)明為兩步合成法,第一步70－80%流量的環(huán)己酮肟在一定條件下與發(fā)煙硫酸進行初步反應,第二步30－20%流量的環(huán)己酮肟在一定條件下與第一步反應所得的重排混合物進一步反應,生成所需的ε－己內酰胺。該合成方法對提高重排反應質量,降低ε－己內酰胺煙酸和液氨消耗,減少副產物硫酸銨產量有著顯著的效果。
文檔編號C07D223/00GK1371905SQ0110691
公開日2002年10月2日 申請日期2001年2月28日 優(yōu)先權日2001年2月28日
發(fā)明者朱澤華, 羅和安, 沈飛, 程立泉, 張?zhí)? 盧世健, 劉小秦, 曠志剛 申請人:中國石油化工股份有限公司巴陵分公司