DE1227028B

DE1227028B - Verfahren zur Herstellung von Lactamen durch katalytische Umlagerung von cyclischen Ketoximen

Info

Publication number: DE1227028B
Application number: DEB68166A
Authority: DE
Inventors: Dr Rudolf Irnich
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1962-07-25
Filing date: 1962-07-25
Publication date: 1966-10-20
Also published as: BE635221R; GB1048074A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

C07d

Deutsche Kl.: 12p-5

Nummer: 1227 028

Aktenzeichen: B 68166IV d/12 ρ

Anmeldetag: 25. Juli 1962

Auslegetag: 20. Oktober 1966

Gegenstand des Patents 1195 318 ist ein Verfahren zur Herstellung von Lactamen durch katalytische Umlagerung von cyclischen Ketoximen in Gegenwart von sauren Katalysatoren, die in auf und ab wirbelnder Bewegung gehalten werden und die gegebenenfalls auf Trägern aufgebracht sind, bei dem man die cylischen Ketoxime in flüssiger Form auf die erhitzen Katalysatoren bringt.

Es wurde nun gefunden, daß sich dieses Verfahren abändern läßt, indem man die cyclischen Ketoxime anstatt in flüssiger Form in fester Form mit Hilfe eines Inertgasstromes in die erhitzte Katalysatorzone fördert. '·"

Das abgewandelte Verfahren bietet gegenüber dem Stand der Technik die gleichen Vorteile wie das Verfahren gemäß Patent 1195 318. Eine Zersetzung der Oxime bei der vorherigen Verdampfung wird vermieden. Die Reaktionswärme der Umlagerungsreaktion wird zum Schmelzen bzw. zum Verdampfen des Oxims ausgenutzt. Dadurch wird einerseits Energie eingespart und andererseits die Temperaturführung bei der Umlagerungsreaktion erleichtert. Ein weiterer Vorteil des Verfahrens nach der Erfindung besteht darin, daß der Katalysator und das Oxim gemeinsam über nur eine Dosiervorrichtung dem Reaktionsrohr zugeführt werden können.

Es ist zwar bereits ein Verfahren bekanntgeworden, bei dem man Oxime an Katalysatoren umlagert, die in auf und ab wirbelnder Bewegung gehalten werden (bekanntgemachte Unterlagen des belgischen Patents 591897). Dabei wird jedoch das Oxim dampfförmig in die Katalysatorzone eingeführt. Da aus der deutschen Auslegeschrift 1 055 537 bekannt ist, daß eine Mitverwendung von Inertgasen bei der katalytischen Umlagerung von Oximen zu verminderten Ausbeuten führt, wäre es naheliegend gewesen, eine Zuführung des Ausgangsstoffes mit Hilfe eines Inertgasstromes zu vermeiden.
Bei dem Verfahren nach der Erfindung arbeitet man zweckmäßig in einem senkrecht angeordneten beheizbaren Reaktionsrohr, in dem eine Katalysatorschicht von 20 bis 70 cm Höhe (Körnung der Katalysatorteilchen 0,1 bis 1 mm) in auf und ab wirbelnder Bewegung gehalten wird. Es ist zweckmäßig, bei der Inbetriebnahme der Anlage gebrauchten Katalysator vorzulegen. Besonders vorteilhafte Temperaturen liegen zwischen 280 und 400° C, insbesondere bei 360° C. Man arbeitet in der Regel unter Normaldruck und verwendet Inertgase, wie Argon, Kohlendioxyd oder Stickstoff, um den Katalysator in auf und ab wirbelnder Bewegung zu halten. Der Ausgangsstoff und frischer bzw. regenerierter Katalysator

Verfahren zur Herstellung von Lactamen durch
katalytische Umlagerung von cyclischen
Ketoximen

Zusatz zum Patent: 1195 318

Anmelder:

Badische Anilin-& Soda-Fabrik

Aktiengesellschaft, Ludwigshafen/Rhein·

Als Erfinder benannt:

Dr. Rudolf Irnich, Frankenthal

werden an einer oder an mehreren Stellen mittels pneumatischer Förderanlagen in die Katalysatorzone eingebracht. Es ist vorteilhaft, den Ausgangsstoff im unteren Drittel der Katalysatorzone zuzuführen.

Aus dem Gasgemisch, das die Katalysatorzone verläßt, scheidet man zweckmäßig mit Hilfe eines Zyklons mitgeführten Staub ab und kühlt es dann auf eine solche Temperatur ab, daß praktisch alles Lactam kondensiert. Bei der Umlagerung von Cyclohexanonoxim liegt diese Temperatur unter Atmosphärendruck bei etwa 70° C. Aus dem restlichen Gas kann man geringe Mengen an Wasser, Ausgangsstoff und stickstoffhaltigen Nebenprodukten durch Kaltwasserkühlung entfernen. Das Inertgas wird dann zweckmäßig erneut für die Zuführung von Oxim und Katalysator in die Reaktionszone verwendet.

Beispiel 1

In einem senkrechten, elektrisch beheizten Reaktionsrohr von 100 cm Länge und 10 cm Durchmesser, das am unteren Ende mit einer groben Glasfritte abgeschlossen ist, werden 600 g eines frischen Aluminiumoxyd-Boroxyd-Katalysators mit einem Aluminiumoxydgehalt von 60 Gewichtsprozent und einer Körnung von 0,3 bis 0,5 mm erhitzt und durch einen Strom von 14001 Stickstoff pro Stunde, der auf 300° C erwärmt ist und von unten durch die Fritte eingeblasen wird, zum Wirbeln gebracht. Wenn die Katalysatorschicht eine Temperatur von 360° C erreicht hat, führt man mittels eines Förderrohres von 40 cm Höhe und 0,5 cm Durchmesser,

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das etwa 5 cm oberhalb der Glasfritte unter einem Winkel von 45° in das Reaktionsrohr einmündet, innerhalb von 185 Minuten 1128 g Oxim mit einem Wassergehalt von 4,8 Gewichtsprozent und 1128 g Katalysator mit Hilfe von 1001 Stickstoff pro Stunde in die Katalysatorzone, Um die Höhe der Katalysatorschicht kpnstant zu halten, wird eine dem zugeführten Katalysator entsprechende Menge aus der Katalysatorzone mittels eines Überlaufs abgezogen. Der Höhenunterschied zwischen der Einmündung des Förderrohres und dem Überlauf beträgt etwa 20 cm. Das Ende des erwähnten Förderrohres ragt etwa 0,5 cm in den Reaktionsraum hinein. Es ist mit einem Mantelrohr umgeben. Durch den ringförmigen Raum zwischen Förderrohr und Mantelrohr werden stündlich 3501 Stickstoff in den Reaktionsraum eingelBitetPÄiif^Kdiiese Weise wird das Förderrohr gekühlt undi^ubSähmelzen des Oxims im Förderrohr verhindert.

Das gasförmige Umsetzungsgemisch wird durch einen mit Wasser von 70° C gespeisten Kühler geleitet. Man destilliert das Kondensat unter vermindertem Druck und erhält aus 1074 g wasserfreiem Oxim 903 g ε-Caprolactam (84,1% der Theorie). F_68,5.bis-69° C. a₅

Beispiel 2

Man arbeitet, wie im Beispiel 1 beschrieben, legt jedoch an₇ Stelle von 600 g frischem Katalysator die gleiche Menge gebrauchten Katalysator vor. Innerhalb von 195 Minuten werden 1900 g Oxim mit einem Wassergehalt von 5,1 Gewichtsprozent und g Katalysator mittels 15001 Stickstoff pro Stunde in den iReaktionsraum- eingeführt. Man verfährt weiter^ wie im j. Beispiel 1 Jund_ erhält aus 1803 g wasserfreiem Oxim 1661 g ε-Caprolactam (92,1% der Theorie). F. 68,5 bis 69,0° C.

Claims

Patentanspruch:

Abänderung des Verfahrens zur Herstellung von Lactamen durch katalytische Umlagerung von cyclischen Ketoximen in Gegenwart von sauren Katalysatoren, die in auf und ab wirbelnder Bewegung gehalten werden und die gegebenenfalls auf Trägern aufgebracht sind, unter Zufuhr der Oxime in flüssiger Form gemäß Patent 1195 318, dadurch gekennzeichnet, daß man die cyclischen Ketoxime anstatt in flüsliger Form in fester Form mit HiUe eines Inertgasstromes in die erhitzte Katalysatorzone fördert.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1055 537;
bekanntgemachte Unterlagen des belgischen Patents Nr. 591 897.