专利名称：N-乙烯基-ε-己内酰胺的贮存和运输方法
技术领域：
本发明涉及贮存和运输N-乙烯基-ε-己内酰胺的方法。
N-乙烯基-ε-己内酰胺尤其可用作低聚物、聚合物和共聚物中的单体单元。因此发现它可用于例如生产纸张涂料、粘合剂、印刷墨水、洗涤剂、发动机油添加剂、纺织品助剂、辐射固化型表面涂料、化妆品、药物、采油用的助剂或摄影用的化学品。
N-乙烯基-ε-己内酰胺在工业上通常通过将乙炔加成到己内酰胺上来生产，例如描述在Ullmanns Encyclopedia of Industrial Chemistry，Bartholome等人编，23卷，第4版，Weinheim 1983，611-614页中。在该合成之后常常接着进行蒸馏提纯，其中产物可以通过从气相中冷凝以高纯度获得。为了抑制在贮存和运输过程中的所不需要的反应如分解、低聚或聚合，通常添加稳定剂。常常使用的稳定剂是N，N’-双(1-甲基丙基)-1，4-苯二胺，它由BASF AG以商品名KerobitBPD销售。其它已知的稳定剂的例子是碱金属氢氧化物或吩噻嗪衍生物。
对于其中产物的固有颜色应该最小化的应用，例如在化妆品或摄影领域中或在纸张涂料中，不仅需要高的化学纯度而且需要就引起颜色的杂质而言的非常高的纯度。几个ppb(按重量计)的引起颜色的杂质通常足够引起产物的显著变色。
在蒸馏之后获得的N-乙烯基-ε-己内酰胺，通常添加了稳定剂，通常以液态转移到容器如瓶子、桶或运货容器中并在环境温度下贮存和运输。因为N-乙烯基-ε-己内酰胺的熔点为35℃，所以它在转移之后即刻固化。固体物料通常在容器卸空之前被再熔化。根据本发明会认识到，熔化产物具有比初始产物显著更深的黄色到棕色。这种不希望有的变色在下面称为变色。
本发明的目的是提供贮存和运输N-乙烯基-ε-己内酰胺的方法，它不再有上述缺点，该N-乙烯基-ε-己内酰胺显示仅仅极低的变色倾向，甚至在数月的延期贮存和运输之后也是如此。
令人吃惊地，我们已经发现这一目的可通过贮存和运输N-乙烯基-ε-己内酰胺的方法来实现，其中该N-乙烯基-ε-己内酰胺保持在液相中。
该液相通常也称为“熔体”。在根据本发明的方法中，还可以散布固体颗粒如N-乙烯基-ε-己内酰胺的晶体。而且，固体颗粒如N-乙烯基-ε-己内酰胺的晶体可以例如作为沉淀物存在。在根据本发明的方法中，被贮存或运输的N-乙烯基-ε-己内酰胺优选被保持在液相中。特别优选超过90重量％，非常特别优选超过99重量％和尤其全部的N-乙烯基-ε-己内酰胺保持在液相中。通常，液相对于所存在的任何固相的比例越高，变色的倾向越低。
为了将该产物保持在液相中，所使用的温度通常对应于熔点或高于该熔点。纯N-乙烯基-ε-己内酰胺的熔点是35℃。在根据本发明的方法中，N-乙烯基-ε-己内酰胺被保持在优选35-100℃、特别优选35-75℃和非常特别优选35-60℃的温度下。
在根据本发明的方法中贮存和运输的时间一般是几小时到几个月。如果合适，该时间还可以更短或更长。该时间优选是至少三天，特别优选至少五天和非常特别优选至少七天。
稳定剂可以被加入到在根据本发明方法中使用的N-乙烯基-ε-己内酰胺中，以便抑制不需要的反应，如分解、低聚或聚合。可提及的合适稳定剂的例子是N，N’-双(1-甲基丙基)-1，4-苯二胺，它由BASF AG以商品名KerobitBPD销售，碱金属氢氧化物或吩噻嗪衍生物。如果将稳定剂加入到N-乙烯基-ε-己内酰胺中，则稳定剂的含量通常是1-1000ppm(按重量计)，优选1-100ppm(按重量计)和特别优选5-50ppm(按重量计)。
在根据本发明方法中使用的N-乙烯基-ε-己内酰胺一般具有超过98重量％、优选超过99重量％和特别优选超过99.5重量％的纯度。相对于100重量％而言的剩余部分通常由未反应的己内酰胺、所添加的稳定剂或杂质，例如在产物的生产中形成的那些杂质或例如因为分解、低聚或聚合所形成的那些杂质组成。通常，剩余部分主要由己内酰胺组成。
在根据本发明的方法中，N-乙烯基-ε-己内酰胺可以被各种气体的层覆盖或含有各种气体。可以提到的例子是氮气、稀有气体(例如氩气)或空气。
该产物通常在容器中贮存和运输。它们的尺寸通常是不相关的，只要根据本发明的方法加以考虑就行。一般说来，可以使用尺寸在升和m3范围内的容器。容器的几何形状通常也不相关，只要根据本发明的方法加以考虑就行。优选的实例是(i)大体上球形的容器(例如所谓的球形罐)，(ii)大体上圆筒形的容器(例如瓶子，桶，所谓的圆筒形储罐或油罐车)和(iii)大体上立方形的容器。
容器的壁应该对N-乙烯基-ε-己内酰胺表现惰性并且是防漏的。合适材料的例子是在内部涂漆的铁、不锈钢或金属或塑料的包装桶(例如由聚丙烯或聚乙烯制成)。
在根据本发明的方法中，N-乙烯基-ε-己内酰胺优选在绝热容器中贮存和运输，这被理解为指包括热绝缘层的容器。可提及的合适热绝缘体的例子是中间层，它含有真空，含有低热导率的气体如氦气，或含有固体绝缘材料如泡沫聚苯乙烯(例如Styropor)或玻璃或矿物绒。
当N-乙烯基-ε-己内酰胺在绝热容器中贮存和运输时，它可以(i)直接包装而无需其它容器，或(ii)被包装在其它容器中。可提及的(i)的合适例子是绝热的罐(例如球形、圆柱形或货车罐)或绝热的桶。可提及的(ii)的合适例子是绝热运货容器(例如Iso运货容器)，它以其它容器形式(例如桶或瓶子)含有N-乙烯基-ε-己内酰胺。
在根据本发明的方法中，N-乙烯基-ε-己内酰胺特别优选地在绝热的、可加热的容器中贮存和运输，这种容器被理解为指具备加热器以及上述热绝缘体的容器。对于绝热容器的情况，其中N-乙烯基-ε-己内酰胺(i)直接包装而不用其它容器，该加热器可以采取例如直接位于被贮存或运输的N-乙烯基-ε-己内酰胺中的加热元件的形式。另一个可能性是例如加热器位于热绝缘体和容器衬里之间。可提及的例子是具备加热夹套的桶或罐。对于其中将N-乙烯基-ε-己内酰胺(ii)包装在其它容器中的绝热容器情况，该加热器通常位于这些容器内部。
在根据本发明的方法的一个优选的实施方案中，220升的桶在40℃下在可加热的Iso运货容器中贮存或运输。
用于贮存和运输N-乙烯基-ε-己内酰胺的本发明方法是特别令人惊讶的，因为，根据目前的现有技术水平，在液体和因此扩散型-移动相中预期会有相当大的反应性。
根据本发明的优选方法，其中N-乙烯基-ε-己内酰胺被保持在它的熔点或熔点以上，这是特别令人惊讶的，因为根据目前的现有技术水平，反应性通常随温度而提高。
液体产物证明了比固体产物更低的就形成引起颜色的杂质而言的反应性的事实，以及这一效果也适用于被保持在比固体产物高得多的温度下的液体产物的事实，都不能从目前的现有技术水平推断出来。
根据本发明的方法使得有可能贮存和运输N-乙烯基-ε-己内酰胺，使得产物仅仅有轻微的变色，甚至在数月的长时间贮存和运输之后也是如此。
实施例为了表征N-乙烯基-ε-己内酰胺的可能的变色，色数是通过APHA方法与DIN EN 1557类似地来测定。
实施例1和2将500g的APHA色数为8的液体N-乙烯基-ε-己内酰胺转移到两个玻璃瓶中的每一个中并加以密封。
在对比例1中，样品在大约25℃的环境温度下快速地固化并在这一温度下固态贮存21天。样品然后在大约50℃下熔化并再次测定APHA色数。该值是125。
在实施例2中，样品在50℃下在液态下贮存，然后再次测定APHA色数。该值是24。
实施例3和4将200千克的纯度为99.8 GC面积％且APHA色数为58的液体N-乙烯基-ε-己内酰胺转移到两个220升铁桶中的每一个中，并密封。
在对比例3中，样品在大约20℃的环境温度下快速地固化并在这一温度下固态贮存1个月。样品然后在大约50℃下熔化并再次测定APHA色数。该值是152。
在实施例4中，样品在40℃下在液态下贮存，然后再次测定APHA色数。该值是84。
实施例1-4表明，与固相贮存的N-乙烯基-ε-己内酰胺相比，在液相中贮存的N-乙烯基-ε-己内酰胺显示出仅仅极低的变色倾向。因此，例如在根据本发明的实施例4(其中N-乙烯基-ε-己内酰胺在220升铁桶中液态贮存1个月)中的色数，提高了仅仅26个APHA单位，而在对比例3中，对于固相中贮存，观察到了94个单位的显著更大幅度的提高。
权利要求
1.一种贮存和运输N-乙烯基-ε-己内酰胺的方法，其中使N-乙烯基-ε-己内酰胺保持在液相中。
2.根据权利要求1的方法，其中将N-乙烯基-ε-己内酰胺保持在35-100℃的温度。
3.根据权利要求1或2的方法，其中将N-乙烯基-ε-己内酰胺保持在35-60℃的温度。
4.根据权利要求1-3中任何一项的方法，其中N-乙烯基-ε-己内酰胺被贮存或运输达至少五天的一段时间。
5.根据权利要求1-4中任何一项的方法，其中N-乙烯基-ε-己内酰胺被贮存或运输达至少七天的一段时间。
6.根据权利要求1-5中任何一项的方法，其中使用具有超过98％纯度的N-乙烯基-ε-己内酰胺。
7.根据权利要求1-6中任何一项的方法，其中N-乙烯基-ε-己内酰胺在绝热容器中贮存和运输。
8.根据权利要求7的方法，其中N-乙烯基-ε-己内酰胺在可加热的容器中贮存和运输。
全文摘要
本发明涉及一种贮存和运输N－乙烯基－ε－己内酰胺的方法，其特征在于将N－乙烯基－ε－己内酰胺保持在液相中。
文档编号C07D201/18GK1484636SQ02803590
公开日2004年3月24日 申请日期2002年1月8日 优先权日2001年1月10日
发明者A·博特歇尔, R·平科斯, R·E·洛伦茨, A 博特歇尔, 扑, 洛伦茨 申请人:巴斯福股份公司