专利名称：一种合成ε－已内酰胺的方法
技术领域：
本发明涉及一种合成ε-己内酰胺的方法，适用于ε-己内酰胺的制取。
ε-己内酰胺是环己酮肟的同分异构体，由环己酮肟经过“贝克曼重排”反应转变成ε-己内酰胺。发烟硫酸和环己酮肟在一个特殊设计的反应器中混合，进行重排。
有关环己酮肟经过“贝克曼重排”反应转变成ε-己内酰胺的方法已有文献报道，并已投入工业生产。荷兰斯达米卡本(DSM)公司开发的5万吨/年ε-己内酰胺生产技术，是在含8％(wt)三氧化硫(SO3)的发烟硫酸存在及常压条件下，反应温度120-125℃，发烟硫酸∶ε-己内酰胺＝1.5∶1(摩尔/摩尔)、反应后混合物的三氧化硫(SO3)在3.5-4％(wt)来制备ε-己内酰胺的。除了贝克曼重排反应外，还发生所谓“内布重排反应”，这种反应产生副产物，如果偏离上述正常反应条件会有利于内布重排反应。
本发明的目的在于提供一种合成ε-己内酰胺的方法。
本发明是这样实现的1)将占环己酮肟总流量70-80％的环己酮肟在85-105℃温度，常压下与发烟硫酸进行初步反应，获得含ε-己内酰胺的重排混合物。所述发烟硫酸的摩尔数∶反应后重排混合物中ε-己内酰胺的摩尔数＝1.5-1.8∶1，反应后重排混合物中三氧化硫(SO3)的含量为4-5％(wt)。
2)将占环己酮肟总流量20-30％的环己酮肟在85-105℃温度，常压下与第一步反应所得的重排混合物进一步反应，获得所需的含ε-己内酰胺的重排混合物，所述发烟硫酸的摩尔数∶反应后重排混合物中ε-己内酰胺的摩尔数＝1.2-1.4∶1，反应后重排混合物中三氧化硫(SO3)的含量为3-4％(wt)。
本发明的积极效果在于该合成方法可以提高重排反应质量(反应质量由重排混合物滴定值来表征。重排混合物滴定值低，表明副产物少，重排反应质量好，原一步重排法滴定值指标为≤1.2)，降低ε-己内酰胺烟酸消耗(烟酸消耗由重排混合物中烟酸与ε-己内酰胺的摩尔比—酸己比来表征。重排混合物酸己比低，表明烟酸用量少，消耗低，原一步重排法生成的重排混合物酸己比指标为≤1.5)，烟酸消耗降低后，后工序中和反应液氨消耗和副产物硫酸铵产量也相应减少。对降低ε-己内酰胺生产成本，提高经济效益，效果显著。与原引进技术比较，每吨ε-己内酰胺的烟酸消耗为1150kg，液氨400kg，相应付产浓度为41％的硫酸铵母液减少为3743kg，分别是原引进技术的88.5％、88.5％、88.4％，而重排收率及ε-己内酰胺质量均有所提高(排往污水系统的残液COD含量由45000g/ml降至40000g/ml，液体己内酰胺PM值由19800秒上升至21600秒左右)。
实施例1环己酮肟分两步加入反应器，发烟硫酸直接加在第一步重排反应器内。在重排反应时，控制第一步重排反应器投肟量为5.13m3/hr，8％(wt)SO3的发烟硫酸量为3.68m3/hr，温度105℃，第二步重排反应器投肟量为1.71m3/hr，温度105℃。反应后第二步重排反应器出口重排混合物滴定值0.82，酸己比1.20(摩尔/摩尔)。
实施例2环己酮肟分两步加入反应器，发烟硫酸直接加在第一步重排反应器内。在重排反应时，控制第一步重排反应器投肟量为4.0m3/hr，8％(wt)SO3的发烟硫酸量为3.33m3/hr，温度99℃，第二步重排反应器投肟1.75m3/hr，温度96℃。反应后第二步重排反应器出口重排混合物滴定值0.85，酸己比1.30(摩尔/摩尔)。
实施例3环己酮肟分两步加入反应器，发烟硫酸直接加在第一步重排反应器内。在重排反应时，控制第一步重排反应器投肟量为6.7m3/hr，8％(wt)SO3的发烟硫酸量为5.25m3/hr，温度85℃，第二步重排反应器投肟量为1.66m3/hr，温度85℃。反应后第二步重排反应器出口重排混合物滴定值0.76，酸己比1.40(摩尔/摩尔)。
权利要求
1.一种合成ε-己内酰胺的方法，其特征在于a、将70-80％流量的环己酮肟在85-105℃温度，常压下与发烟硫酸进行初步反应，获得含ε-己内酰胺的重排混合物，所述发烟硫酸的摩尔数∶反应后重排混合物中ε-己内酰胺的摩尔数＝1.5-1.8∶1，反应后重排混合物中三氧化硫(SO3)的含量为4-5％(wt)；b、将20-30％流量的环己酮肟在85-105℃温度，常压下与上述反应所得的重排混合物进一步反应，获得所需的含ε-己内酰胺的重排混合物，所述发烟硫酸的摩尔数∶反应后重排混合物中ε-己内酰胺的摩尔数＝1.2-1.4∶1，反应后重排混合物中三氧化硫(SO3)的含量为3-4％(wt)。
全文摘要
本发明公开了一种合成ε－己内酰胺的方法。本发明为两步合成法,第一步70－80%流量的环己酮肟在一定条件下与发烟硫酸进行初步反应,第二步30－20%流量的环己酮肟在一定条件下与第一步反应所得的重排混合物进一步反应,生成所需的ε－己内酰胺。该合成方法对提高重排反应质量,降低ε－己内酰胺烟酸和液氨消耗,减少副产物硫酸铵产量有着显著的效果。
文档编号C07D223/00GK1371905SQ0110691
公开日2002年10月2日 申请日期2001年2月28日 优先权日2001年2月28日
发明者朱泽华, 罗和安, 沈飞, 程立泉, 张滔, 卢世健, 刘小秦, 旷志刚 申请人:中国石油化工股份有限公司巴陵分公司