Способ выделения лактамов из среды,

Союз Советских Социалистицеских РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ ТЕНТ ависимый от патен а явлено 14,71.1971 риоритет 17 Л 1. 9 М. Кл.С 070 41;0 Уе 167140323-4 дарственныи комитетета 1 нинистрое СССРделам изобретенийн открытий 008 Нидерланды Опубликовано 05.Х 1 нь45 97 о.318 ( 088.81 голле ата опубликования описания 15 Л,19 Авторызобретени Иностранцы рп и Абрагам Германус ДНидерланды) Иностранная фирма Стамикарбон Н. В.Ян Эльмендо явит ОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ЛАКТАМОВ ИЗ СРЕДСОДЕРЖАЩЕЙ КОНЦЕНТРИРОВАННУЮСЕРНУЮ КИСЛОТУ При извдержащей нне между лотой не до обеспечить для быстро ного фосфат ечении металловНгЯО и 50 з, молядигидрофосфатом тжно быть большдостаточно низкое о и полного,разло из среды, сорное соотпошеи серной к.с 2: 1, чтобы значение рН жения природИзобретение относится к способу выделения лактамов из среды, содержащей концентрированную серную кислоту или трехокись сер ы.Известен способ выделения лактамов из б среды, содержащей концентрированную серную кислоту, путем введения сульфата аммония в реакционную смесь в количестве, обеспечивающем молярное соотношение между сульфатом аммония и серной кислотой 1,45, 10 и последующей экстракции органическим растворителем, нерастворимым или малорастворимым в воде, например бензолом, причем раствор после экстракции лактама, представляющий собой,концентрированный раствор 15 бисульфата аммония в воде, используют для разложения природного фосфата. Недостатком такого способа является использоваттяе раствора бисульфата аммония со слаоыми кислыми свойствами для разложения природ О ного фосфата; разложение необходимо проводить или в комбинации с более сильной кислотой, например азотной, или путем предыдущей регенерации, наприомер экс фракции, свободной серной кислоты из раствора бисульфата аммония, чтобы использовать ее для разложения.С целью упрощения процесса и сокращения расхода кислот и воды предложено в качестве вещества, понижающего степень кис- ЗО лотности среды, использовать раствор дигчдрофосфата аммония или дигидрофосфата щелочных металлов, который может содержать свободную фосфорную, кислоту в количестве, обеспечивающем молярное соотношение между дигидрофосфатом и серной кислотой по меньшей мере 0,25 - 2:1.Экстракцню лактама целесообразно вестп при температуре ниже 40 С, предпочтительно ниже 30 С,Раствор после экстракцин лактама направляют на разложение природного фосфата часть образовавшегося раствора дигидрофосфата аммония или днгидрофосфата щелочных металлов после отделения образовавшегосч гипса и нейтрализации аммиаком или щелочью возвращают в секцию отделения лактама для понижения степени кислотностн срды. Из остатка можно затем регенерировать твердый дигндрофосфат аммония нлп дигидрофогфат щелочных металлов путем выпаривания и кристаллизации.По трубопроводу 13 в реактор 14 разложения подают природный фосфат, где последний разлагается с помощью растворов, содержащих свободную кислоту, подаваемых по трубопроводам 15 и 1 б. Полученную жидкость .разложения вводят по трубопроводу 17 в сосуд 18 для осаждения гипса, куда также подают раствор, содержащий свободную серную кислоту, выпускаемый,из отпарной колонны по трубопроводу 19. Из сосуда 18 суспензия гипса протекает по трубопроводу 20 в фосфорный .раствор, часть которого рециркулирует по трубопроводу 15 в рвактор расположения, в то ремя;как остальная часть освобождается от гипса в секцпи 21 разделения, разделяющей твердые вещества,и жидкость, например в фильтраторе или декантагоре. 55 В качестве экстрагирующего агента для полученных после перегруппировки согласно методу Бекмана лактамов из реакционной смеси предложены нерастворимые в .воде органические растворителями, такие, как бензол, циклогексан, гептап, талогекированные углеводороды, нитроуглеводороды, простые эфиры, диоксан,и нитрилы, но предпочтительно применяют хлороформ из-за высокого коэффициента экстракции и низкой точки кипенгя или 1,1,2,2-тетрахлорэтан благодаря его высокому коэффициенту экстракции.С целью устранения в значительной мере гидролиза, например, е-лактама:в -аминокап ,роновую,кислоту во время экстракции лактама из кислой смеси перегруппировки температуру в процессе экстраиции поддерживают относительно низкой, т. е. не выше 40 С и предпочтительно ниже 30 С.Предлагаемый способ иллюстрируется чертежом.В смеситель 1,подают по трубопроводу 2 смесь лактама и серной кислоты, а по трубопроводу 3 - раствор дигидрофосфата аммония или дигидрофосфата щелочных металлов.Из смесителя по трубопроводу 4 смесь поступает в экстракционное приспособление 5, в которое подают органический нерастворимый или малорастворимый в воде экстрагирующий агент для извлечения лактама. Экстрагирующий агент с лактамом направляется по трубопроводу б,в испаритель 7, где его отделяют от лактама. После конденсации выпаренный экстрагирующий агент рециркулируют по трубопроводу 8 в экстракционное приспособление, а регенерированный лактам удаляют,из системы по трубопроводу 9.Освобожденный от лактама и состоящий из серной кислоты и дигидрофосфата аммония или дигидрофосфата щелочных металлов раствор, содержащий следы экстрагирующего агента, поступает из экстракционного приспособления по трубопроводу 10 в отпарную колонну 11, где следы органического растворителя выпаривают из,водного раствора, так что после конденсации его можно подавать в экстракционную систему по трубопроводу 12. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 50 Освобожденный от гипса фосфорный раствор выпускают по трубопроводам 22, 23 и 24, частично его рециркулируют по трубопроводу 1 б в реактор разложения, в то время как другую часть вводят по трубопроводу 25 в сосуд 2 б нейтрализации с целью ее рециркуляции по трубопроводу 3 в смеситель 1 после нейтрализации аммиаком,или щелочью, подаваемым по трубопроводу 27,Отделенный в разделяющем приспособлении гипс промывают,в секции 28 промывки промывной водой, подаваемой по трубопроводу 29. Кристаллы гипса выпускают из системы по трубопроводу 30, а промывную воду с маточным раствором вводят в сосуд 2 б нейтрализации по трубопроводу 31. Можно однако работать,и без нейтрализации; при этом необходимые для нейтрализации дигидрбфосфата аммиак или щелочь следует вводить непосредственно в смеситель 1.Выпущенную ло трубопроводу 31 промывную воду можно также подавать в раствор, протекающий по трубопроводу 23. В процессе по предлагаемому способу, однако, всю промывную воду применяют для,разбавления раствора, рециркулирующего по трубопроводу 3, что выгодно, так как этот раствор должен иметь сравнительно низкую точку кристаллизации, чтобы препятствовать гидролизу лактама. Далее можно варьировать в широких пределах количества растворожив, содержащих свободную кислоту, возвращаемых в реактор .разложения, которые зависят не только от ко. личества разлагаемого природного фосфата, по и от концентрации гипса, Состав рециркулнруемого по трубопроводу 23 освооожденного от гипса потока предпочтительно выбирают таким, чтобы концентрация гипса в сосуде 18 не превышала 30 вес. %, а рециркулируемые по трубопроводам 15 и 23 потоки вместе содержали бы столько свободной кислоты, чтобы ее было достаточно для разложения природного фосфата, поданного в реактор разло.жения по трубопроводу 13.К смеси 100 моль е-капролактама и 150 моль серной, кислоты для разделения приливают раствор, содержащий 150 моль ХН 4 НРО 4 и 1378 моль НО, после чего экстрагируют лактам пз смеси перегруппировки хлороформом. Освооожденпым от лактама и содержащим свободную серную кислоту раствором осаждают гипс из массы разложения, полученной из природного фосфата, содержащего 150 моль СаО и 40,5 моль РО., Далее выпускают из системы суспензию гипса, состоящую из 150 моль гипса в целом с 780 моль, воды, частично связанной как гндрат и остаток в виде овооодной воды. Кроме того, регенернруют раствор, содержащий 28,4 моль НРО 4, 52,6 доль КН 4 Н,Р 04 и 388 моль Н,О.После нейтрализации раствора 52,6 моль ХНз в смеситель 1 рециркулируют,раствор, содержащий 150 моль ИН 4 НР 04 и 1378 моль Н,О.Преимуществами предлагаемого способаявляются экономное применение требуемой406353 Предмет изобретения Составитель С. Дашкевич Техред 3. ТараненкоКорректор Т. Хворова Редактор 3. Горбунова Заказ 209,9 Тираж 523 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб д. 45Тип, Харьк. фил. пред. Патент для перегруппировки согласно методу Бекмана кислоты для разложения природного фосфата, а также выгодное использование воды. Путем рециркуляции раствора, содержащего дигидрофосфат аммония или дигидрофосфат щелочных металлов, комбинированный процесс перегруппировки согласно методу Бекмана и регенерации фосфорного раствора дигидрофосфата аммония или дигидрофосфата щелочных металлов требует минимального количества воды для промывки разделенного гипса, вследствие чего расходы на испарение этой воды во время, регенерации выпущенного раствора незначительны,1. Способ выделения лактамов .из среды, содержащей концентрированную серную кислоту, с применением вещества, понижающего степень кислотности средыи последующей экстракции лактама органическим растворителем, нерастворимым или малорастворимым в воде, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, сокращения расхода кислот и воды, в качестве вещества, понижающе го степень кислотности среды, используютраствор дигидрофосфата аммония пли диггидрофосфата щелочных металлов, который может содержать свободную фосфорную кислоту в количестве, обеспечивающем молярое О соотношение между дитидрофосфатом и серной кислотой по меньшей мере 0,25 - 2:1. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, чтораствор после экстракции лактама направля ют на разложение природного фосфата, ооразовавшийся гипс отделяют, раствор нейтрализуют аммиаком или щелочью и используют в качестве вещества, понижающего степень гсислотности среды.20 3, Способ по пп, 1,и 2, отличающийся тем,что экстракцию ведут при температуре виже 40 С, предпочтительно ниже 30 С.