Спосіб одержання капролактаму багатоступінчатим перегрупуванням бекмана

1. Спосіб одержання капролактаму багатоступінчатим перегрупуванням Бекмана циклогексаноноксиму, який подають в реакційну суміш, яка містить сірчану кислоту, SO3 і капролактам, причому вміст SO3 в реакційній суміші принаймні на останній стадії перегрупування складає між 9 і 20% мас. і мольне відношення М реакційної суміші, що визначають як h SO3 + h H2SO 4 / h cap , принаймні на останній стадії 2 (19) 1 3 81675 Винахід відноситься до способу отримання капролактаму за допомогою перегрупування Бекмана циклогексаноноксиму, що подається в реакційну суміш, що містить, (і) сірчану кислоту, (іі) SO3 і (ііі) капролактам. Капролактам може бути отриманий за допомогою перегрупування циклогексаноноксиму за Бекманом. Таке перегрупування Бекмана може бути проведене домішуванням циклогексаноноксиму до реакційної суміші, що містить капролактам, сірчану кислоту і SO3. В такому способі сірчана кислота і SO3 чинять каталітичну дію на перетворення циклогексаноноксиму в капролактам. Таке перетворення, як відомо, відбувається миттєво. Такий спосіб описаний, наприклад, в патенті США 3914217. У способі, як він описаний в патенті США 3914217, перегрупування Бекмана проводиться послідовно в три стадії. Циклогексаноноксим подається на кожну стадію, що містить циркулюючу суміш для перегрупування, що має відношення маси сірчаної кислоти +SO3 до маси капролактаму і вміст SO3, що знаходяться в певному діапазоні. Циркулююча суміш для перегрупування в першій стадії має відношення маси сірчаної кислоти +SO3 до маси капролактаму від 1,33 до 1,80 (мольне відношення від 1,55 до 2,17) і вміст SO3 від 2 до 14% мас; циркулююча суміш для перегрупування у др угій стадії має відношення маси сірчаної кислоти +SO3 до маси капролактаму від 1,14 до 1,31 (мольне відношення від 1,32 до 1,55) і вміст SO3 щонайменше 0,82% мас, переважно від 0,82 до 6,5% мас, і циркулююча суміш для перегрупування на третій стадії має відношення маси сірчаної кислоти +SO3 до маси капролактаму від 1,00 до 1,13 (мольне відношення від 1,15 до 1,33) і вміст SO3 щонайменше 0,4% мас, переважно від 0,4 до 4% мас. Реакційна суміш, отримана на третій стадії перегрупування, що по суті містить капролактам, сірчану кислоту і можливо залишковий триокис сірки, подається в реакторну систему разом з аміаком, водою і розчинником, таким як толуол. Сірчана кислота і SO3 нейтралізуються перетворенням сірчаної кислоти і SO3 в сульфат амонію і одночасно капролактам екстрагується з розчину сульфату амонію, що утворився в цій системі. Відомо, що перегрупування може бути здійснене при різних значеннях мольного відношення М. Це особливо випадок для так званого багатоступінчастого перегрупування, в якому мольне відношення М реакційної суміші зменшується на кожній наступній стадії. Однак виявилося, що в способі, який, наприклад, був описаний в патенті США 3914217, вихід капролактаму все ще був малий при роботі з низьким мольним відношенням. Як було тут використано, мольне відношення М реакційної суміші визначається як (nSO3+nH2SO4)/ncap , де nSO3 = кількості SO3 в реакційній суміші, в молях (1 моль SO3 відповідає 80г), nH2SO4 - кількості H2SO4 в реакційній суміші, в молях (1 моль H2SO4 відповідає 98г) і nсар = кількості капролактаму в реакційній суміші, в 4 молях (1 моль капролактаму відповідає 113г). Як тут використовується, під вмістом SO3 (в % мас.) мається на увазі кількість SO3 (в грамах) по відношенню до всієї кількості (в грамах) реакційної суміші, що містить сірчану кислоту, SO3 і капролактам. Під SO3 розуміється SO3, яка може бути проаналізована, як така в реакційній суміші. Задачею винаходу є спосіб отримання капролактаму перегрупуванням Бекмана циклогексаноноксиму з підвищеним виходом капролактаму при роботі при низькому мольному відношенні. Ця мета досягається при вмісті SO3 в реакційній суміші від 9 до 20% мас. і при мольному відношенні М реакційної суміші, що визначається як (nSO3+nH2SO4)/ncap, від 1 до 1,4, де nSO3 = кількості SO3 в реакційній суміші, в молях, nH2SO4 = кількості H2SO4 в реакційній суміші, в молях, nсар = кількість капролактаму в реакційній суміші, в молях. Виявилося, що при способі згідно з винаходом підвищується вихід капролактаму, коли проводять перегрупування Бекмана циклогексаноноксиму. Робота при низькому мольному відношенні вигідна, оскільки вона приводить до утворення меншої кількості сульфату амонію під час подальшої нейтралізації. У способі за винаходом підвищується якість отриманого капролактаму, оскільки менше утворюється побічних продуктів. Виявилося також дивно, що незважаючи на високі кількості SO3, на якість капролактаму це не вплинуло негативно. Як тут використовується, вміст SO3 (в % мас.) дається відносно маси реакційної суміші, що містить сірчану кислоту, SO3 і капролактам. Згідно з винаходом циклогексаноноксим вводиться в реакційну суміш, що містить сірчану кислоту, SO3 і капролактам, і що має мольне відношення від 1 до 1,4 і вміст SO3 від 9 до 20% мас, переважно вище 10% мас, більш переважно вище 12% мас. і переважно менше 18% мас Переважно, щоб мольне відношення М реакційної суміші було від 1,15 до 1,4 і вміст SO3 в реакційній суміші був від 9 до 20% мас, переважно вище 10% мас, більш переважно вище 12% мас і переважно менше 18% мас. Як тут використовується, значення М, концентрації SO3 і температури реакційної суміші відносяться особливо до цих значень реакційної суміші, отриманої після подачі циіслогексаноноксиму в реакційну суміш. Значення М і вмісту SO3 можуть бути отримані будь-яким відповідним способом. У переважному втіленні спосіб є безперервним, причому вказаний спосіб переважно включає в себе підтримку реакційної суміші в стані циркуляції, подачу суміші, що містить сірчану кислоту і SO3, наприклад, олеум, або реакційної суміші, що містить капролактам, сірчану кислоту і SO3, в циркулюючу реакційну суміш, і відведення частини циркулюючої реакційної суміші. Кількість суміші, що містить сірчану кислоту і SO3, вміст SO3 в ній, кількість циклогексаноноксиму, що подається в циркулюючу 5 81675 6 реакційну суміш, і вміст води в оксимі, що циклогексаноноксиму і окремо від цього, олеуму подається в циркулюючу реакційну суміш, може (перша стадія) відповідно до кількості вибиратися таким чином, щоб М і вміст SO3 мали циркулюючої реакційної суміші, що відводиться від переважні значення. Олеум може мати будь-яку попередньої стадії (якщо така є), в циркулюючу прийнятну концентрацію SO3, наприклад, від 18 до реакційну суміш і за допомогою безперервного 35% мас. SO3. відведення кількості циркулюючої реакційної Переважно, щоб циклогексаноноксим суміші, еквівалентної кількості вводився в реакційну суміш, що має вміст води циклогексаноноксиму і кількості олеуму (перша менше 2% мас, більш переважно менше 1% мас, стадія), відповідно до кількості циркулюючої переважно менше 0,2% мас. і навіть більш реакційної суміші, що відводиться від попередньої переважно менше 0,1% мас. Подача стадії (якщо така є), і що вводиться в циркулюючу циклогексаноноксиму, що має такий малий вміст реакційну суміш, і за допомогою безперервної води, переважна, оскільки вона забезпечує подачі вказаної кількості на наступну стадію (якщо ефективне отримання реакційної суміші, що має така є). На останній стадії багатоступінчастого вміст SO3 вище 9% мас, і додавання великих перегрупування частина циркулюючої реакційної кількостей SO3 не потрібне. Додавання суміші, яка переважно відводиться, еквівалентна циклогексаноноксиму, що має такий вміст води, кількості циклогексаноноксиму і кількості робить можливим здійснення перегрупування циркулюючої реакційної суміші, відведеній від Бекмана при низькому мольному відношенні і в попередньої стадії і введеній в циркулюючу той же самий час при високому вмісті SO3, і реакційну суміш останньої стадії; з вказаної додавання великих кількостей SO3 не потрібне. частини регенерується капролактам. Переважно, Здійснення перегрупування Бекмана при низькому щоб олеум безперервно вводився в циркулюючу мольному відношенні і високому вмісті SO3 реакційну суміш першої стадії в кількості, переважне, оскільки це приводить до підвищення достатній для збереження мольного відношення М виходу капролактаму, а кількість сульфату амонію циркулюючої реакційної суміші щонайменше на під час подальшої нейтралізації не збільшується останній стадії багатоступінчастого (таке саме мольне відношення). Крім того, великі перегрупування в діапазоні від 1 до 1,4. Робота кількості SO3 при такому низькому мольному при такому низькому мольному відношенні і відношенні приводять до підвищеної якості високому вмісті SO3 переважна особливо на отриманого капролактаму. останній стадії багатоступінчастого Температура, при якій проводиться перегрупування, оскільки низькі мольні перегрупування Бекмана в реакційній суміші, що відношення на останній стадії багатоступінчастого має мольне відношення від 1 до 1,4 і вміст SO3 від перегрупування приводять до утворення малих 9 до 20% мас, може мати будь-яку відповідну кількостей сульфату амонію під час подальшої величину. Переважно, щоб температура була від нейтралізації, а високі кількості SO3 при такому 70 до 130°С, більш переважно, щоб температура низькому мольному відношенні приводять до була від 80 до 120°С. підвищеного виходу капролактаму і додатково У переважному втіленні перегрупування приводять до підвищення якості отриманого проводиться в декілька стадій, сполучених капролактаму. послідовно, в яких мольне відношення М В одному переважному втіленні винаходу реакційної суміші переважно зменшується в кожній перегрупування проводиться в дві стадії, наступній стадії (тут також звана сполучені послідовно. У цьому втіленні багатоступінчастим перегрупуванням). Переважно, капролактам переважно отримували щоб перегрупування проводилося щонайменше в безперервним способом, що включає в себе: дві і більше стадій, переважно щонайменше в три a) подачу (і) олеуму і (іі) циклогексаноноксиму стадії, сполучені послідовно. Кожна з цих стадій в першу реакційну суміш, що містить капролактам, завантажується циклогексаноноксимом і сірчану кислоту і SO 3, переважно, щоб весь необхідний олеум b) подачу (ііі) частини першої реакційної суміші завантажувався на першій стадії. Переважно, щоб і (iv) циклогексаноноксиму в другу реакційну суміш, циклогексаноноксим подавався на кожну стадію і що містить капролактам, сірчану кислоту і SO3, де щоб при цьому його кількість зменшувалась від мольне відношення М другої реакційної суміші стадії до стадії. Це переважно, оскільки через складає від 1,0 до 1,4 і вміст SO3 у другій більш низьке мольне відношення на кожній реакційній суміші складає від 9 до 20% мас, і наступній стадії, вихід капролактаму зменшується є) відведення частини другої реакційної суміші, на кожній наступній стадії. Подача з якої регенерується капролактам. Переважно, циклогексаноноксиму на кожну стадію, яка щоб перша і друга реакційні суміші проводиться таким чином, щоб його кількість підтримувалися в стані циркуляції. зменшувалась на кожній наступній стадії, У ще більш переважному втіленні винаходу приводить до того, що загальний високий вихід перегрупування проводиться в три стадії, капролактаму зберігається при порівняльній сполучені послідовно. У цьому втіленні кількості утворюваного сульфату амонію як капролактам отримують безперервним способом, побічного продукту. При багатоступінчастому що включає в себе: перегрупуванні перегрупування Бекмана на кожній a) подачу (і) олеуму і (іі) циклогексаноноксиму стадії переважно проводиться в циркулюючій в першу реакційну суміш, що містить капролактам, реакційній суміші, що містить капролактам, сірчану сірчану кислоту і SO 3, кислоту і SO3, за допомогою безперервної подачі 7 81675 8 b) подачу (ііі) частини першої реакційної суміші b) відділення дистиляцією і (iv) циклогексаноноксиму в другу реакційну суміш, циклогексаноноксиму від вказаного органічного що містить капролактам, сірчану кислоту і SO3 , середовища. c) відведення частини другої реакційної суміші, Приготування органічного середовища, що d) подачу (н) частини другої реакційної суміші і містить циклогексаноноксим, розчинений в (vi) циклогексаноноксиму в третю реакційну суміш, органічному розчиннику, переважно здійснюється що містить капролактам, сірчану кислоту і SO3, де контактуванням в реакційній зоні в протитечії мольне відношення М третьої реакційної суміші потоку розчину циклогексанону в органічному складає від 1,0 до 1,4 і вміст SO3 в третій розчиннику, який є також розчинником для реакційній суміші складає від 9 до 20% мас, і циклогексаноноксиму, з потоком фосфату, що є) відведення частини третьої реакційної містить буфер, водним розчином гідроксиламонію; суміші, з якої регенерується капролактам. і видаленням з реакційної зони органічного Переважно, щоб перша, друга і третя реакційні середовища з циклогексаноноксиму, розчиненого суміші підтримувалися в стані циркуляції. у вказаному органічному розчиннику. Особливо Виявилося, що ефективним способом прийнятними органічними розчинниками для здійснення двоступінчастого або триступінчастого використання в способі приготування перегрупування, в якому друга або третя суміш циклогексаноноксиму є толуол і бензол. Як для перегрупування має мольне відношення М від органічний розчинник переважно використовується 1,0 до 1,4 і вміст SO3 від 9 до 20% мас, є введення толуол. Фосфа т, що містить буфер, водне циклогексаноноксиму у вказану суміш для реакційне середовище переважно безперервно перегрупування, причому вказаний рециркулюються між зоною синтезу циклогексаноноксим має вміст води менше 2% гідроксиламонію і зоною синтезу мас, переважно менше 1% мас, переважно менше циклогексаноноксиму. У зоні синтезу 0,2% мас, і навіть більш переважно менше 0,1% гідроксиламонію гідроксиламоній утворюється мас Використання циклогексаноноксиму, що має каталітичним відновленням воднем нітратних іонів вміст води менше за 2% мас, переважне тому, що або окису азоту. У зоні синтезу використання циклогексаноноксиму з такою малою циклогексаноноксиму гідроксиламоній, що кількістю води приводить до того, що може бути утворився в зоні синтезу гідроксиламонію, вступає забезпечене низьке мольне відношення в в реакцію з циклогексаноном з утворенням поєднанні з високим вмістом SO3 без додавання циклогексаноноксиму. Циклогексаноноксим потім великих кількостей SO3. Додавання великих може бути виділений з водного реакційного кількостей SO3 невигідне, оскільки в олеумі тоді середовища, яке рециркулюється в зону синтезу повинна бути висока концентрація SO3 (суміш гідроксиламонію. Органічне середовище, що H2SO4/SO3), що невигідно з економічної точки містить утворений циклогексаноноксим, зору, або через зростання ризику димлення розчинений у вказаному органічному розчиннику, олеуму і зменшення його текучості, або ж при відводиться із зони реакції і може бути використанні олеуму з порівняно низькою продистильований для регенерації концентрацією SO3 треба буде подавати великі циклогексаноноксиму, що має, наприклад, вміст кількості олеуму в суміш для перегрупування з води менше 2% мас, менше 1% мас, менше 0,2% розрахунку на кількість оксиму, що приводить до мас. або навіть менше 0,1% мас. утворення великих кількостей побічного продукту Органічне середовище звичайно містить (сульфату амонію) під час подальшої циклогексаноноксим, вказаний органічний нейтралізації. Введення циклогексаноноксиму, що розчинник і можливо циклогексанон. У випадку, має такий низький вміст води, переважне, оскільки якщо органічне середовище містить може бути отриманий більш високий вихід циклогексанон, концентрація циклогексанону в капролактаму для даної кількості доданого SO3, органічному середовищі може бути вищою за 0,1% або треба буде додавати менше SO3 для мас, переважно вище за 0,5% мас, найбільш отримання заданого виходу капролактаму. Крім переважно вище 1% мас. Концентрація того, введення циклогексаноноксиму, що має циклогексанону в органічному середовищі може такий низький вміст води, переважне, оскільки бути нижчою за 10% мас, переважно нижче 5% може бути досягнута більш висока якість мас. Концентрація циклогексаноноксиму в отриманого капролактаму для даної кількості SO3, органічному середовищі може бути ви щою за 5% доданої в процес, або треба буде додавати менше мас, переважно вище 10% мас, більш переважно SO3, щоб отримати капролактам заданої якості. вище 25% мас і може бути нижчою за 60% мас, Одним способом отримання переважно нижче 50% мас. Концентрація циклогексаноноксиму, що має вміст води менше органічного розчинника в органічному середовищі 2% мас, є сушіння циклогексаноноксиму з високим може бути вищою за 40% мас, переважно вище за вмістом води, наприклад, інертним газом. 50% мас. і може бути нижчою за 95% мас, Переважним способом отримання переважно нижче за 90% мас. циклогексаноноксиму із вмістом води менше 2% У вказаному переважному способі отримання мас, є спосіб, в якому циклогексаноноксим циклогексаноноксиму, що має вміст води менше отримують за допомогою: 2% мас, виділення циклогексаноноксиму з а) приготування органічного середовища, що вказаного органічного середовища здійснюється містить циклогексаноноксим, розчинений в дистиляцією. Дистиляція може проводитись будьорганічному розчиннику, і яким відповідним чином. Дистиляція може проводитись з використанням будь-якої 9 81675 10 відповідної колони або комбінації колон. В одному більше 12% мас Підвищені концентрації С SO3(2) у втіленні розділення дистиляцією включає в себе вищезазначених діапазонах М(2), як виявилося дистиляцію органічного середовища для дивно, приводять до значно більш високих отримання органічного розчинника як дистиляту виходів. СSO3(2) переважно менше 18% мас. і (відігнаного продукту) і циклогексаноноксиму як навіть більш переважно менше 16% мас залишкового продукту. Циклогексаноноксим, Переважно Т(2) складає від 70 до 130°С і більш наприклад, отриманий як залишковий продукт, переважно від 80 до 120°С. може, наприклад, містити води менше 2% мас, У переважному втіленні М(3) складає від 1,0 переважно менше 1% мас, більш переважно до 1,4 і переважно від 1,0 до 1,3. Переважно менше 0,2% мас, більш переважно менше 0,1% СSO3(3) складає від 9 до 18% мас, переважно мас. і може подаватися в реакційну суміш (суміші). більше 10% мас, більш переважно більше 11% Дистиляція може проводитись при будь-якій мас. Підвищені концентрації СSO3(3) у прийнятній температурі, наприклад, при вищезазначених діапазонах для М(3), що температурі між 35 і 115°С, переважно між 50 і виявилося дивним, приводять до значно більш 100°С і при будь-якому прийнятному тиску, високих виходів. СSO3(3) переважно менше 17% наприклад, між 0,006 і 0,020МРа, переважно між мас. і навіть більш переважно менше 16% мас. 0,012 і 0,020МРа. Як тут використовується, під Переважно Т(3) складає від 70 до 130°С і більш температурою розуміється температура у верхній переважно від 80 до 120°С. частині колони, в якій здійснюється дистиляція. Як Переважно в такому багатоступінчастому тут використано, під тиском розуміється тиск у перегрупуванні перегрупування проводиться на верхній частині колони, в якій здійснюється великому числі стадій, сполучених послідовно, в дистиляція. Приклади здійснення дистиляції якому мольне відношення М реакційної суміші описані в GB-A-1303739 і ЕР-А-5291. переважно зменшується на кожній подальшій При багатоступінчастому перегрупуванні стадії. Переважно перегрупування проводиться мольне відношення М переважно різне в кожній щонайменше в дві стадії і більш переважно реакційній суміші. Мольне відношення в першій, щонайменше в три стадії, сполучені послідовно. другій і, якщо використовується, в третій Олеум може подаватися в реакційну суміш будьреакційній суміші тут позначається відповідно як яким відповідним способом. Переважно, щоб весь М(1), М(2) і М(3). Концентрація SO3 в першій, олеум, що подається, вводився в першу реакційну другій і, якщо використовується, в третій суміш, а циклогексаноноксим переважно реакційній суміші тут відповідно позначається як подавався в першу, другу і, якщо СSO3(1), СSO3(2) і СSO3(3). Температура першої, використовується, в третю реакційну суміш. другої і, якщо використовується, третьої реакційної Переважно, щоб кількість циклогексаноноксиму, суміші тут позначається відповідно як Т(1), T (2) і що подається в першу реакційну суміш, була Т(3). Як тут використано, значення для М, більшою від кількості циклогексаноноксиму, що концентрацій SO3 і для температури відносяться подається у другу реакційну суміш і, якщо зокрема до їх значень в реакційній суміші, використовується третя, то переважно, щоб отриманій після подачі циклогексаноноксиму в кількість циклогексаноноксиму, що подається у реакційну суміш. другу реакційну суміш, була більшою від кількості Переважні значення для М і концентрації SO3 циклогексаноноксиму, що подається в третю можуть бути отримані за допомогою подачі реакційну суміш. Це вигідно, оскільки через меншу циклогексаноноксиму у відповідних кількостях на величину мольного відношення на кожній різні стадії при відповідних кількостях води і при наступній стадії, вихід капролактаму зменшується подачі прийнятних кількостей олеуму для на кожній наступній стадії. Подача отримання відповідної концентрації SO3. циклогексаноноксиму на кожну стадію із Переважно М(2) менше М(1). Переважно М(3) зменшенням його кількості від стадії до стадії менше М(2). приводить до того, що загальний високий вихід У переважному втіленні М(1) складає від 1,2 капролактаму підтримується при порівняно меншій до 2,2, переважно від 1,4 до 1,9, більш переважно кількості сульфату амонію, що утворюється, що є від 1,5 до 1,8. Переважно СSO3(1) складає від 9 до побічним продуктом. Переважно від 60 до 95% 20% мас, більш переважно більше 10% мас. і мас. від загальної кількості циклогексаноноксиму, навіть більш переважно більше 12% мас. що подається в першу, др угу і, якщо Підвищені значення СSO3(1) мають ту перевагу, що використовується, то в третю реакційну суміш, CSO3(2) в др угій реакційній суміші може подається в першу реакційну суміш. Переважно підтримуватися високим без подачі олеуму в другу від 5 до 40% мас. від загальної кількості реакційну суміш. СSO3(1) переважно менше 18% циклогексаноноксиму, що подається в першу, мас. і навіть більш переважно менше 17% мас. другу і, якщо використовується, то в третю Переважно Т(1) складає від 70 до 130°С, більш реакційну суміш, подається у другу реакційну переважно від 70 до 120°С. суміш. Якщо використовується третя реакційна У переважному втіленні М(2) в суміш, то переважно від 2 до 15% мас. від двоступінчастому перегрупуванні складає від 1,0 загальної кількості циклогексаноноксиму, що до 1,4, переважно від 1,2 до 1,4, і М(2) в подається в першу, др угу і третю реакційні суміші, триступінчастому перегрупуванні складає від 1,0 подається в третю реакційну суміш. до 1,6, переважно від 1,2 до 1,4. Переважно Переважно, щоб одна об'ємна частина СSO3(2) складає від 9 до 20% мас, більш циклогексаноноксиму безперервно вводилася переважно більше 10% мас, більш переважно щонайменше в 10 об'ємних частин реакційної 11 81675 12 суміші, більш переважно щонайменше в 20 видалений з розчину капролактаму. Розчин об'ємних частин реакційної суміші. капролактаму може бути очищений відомими Циклогексаноноксим переважно подається в способами. реакційну суміш у вигляді рідкого розплаву. На Фіг.1 показана переважна установка для Циклогексаноноксим (розплав) і окремо від триступінчастого перегрупування, що включає нього олеум переважно вводяться через дільники. першу систему циркуляції, другу систему Переважно, щоб циклогексаноноксим інтенсивно циркуляції і третю систему циркуляції. Перша перемішува вся з реакційною сумішшю. Відповідні система циркуляції включає в себе змішувальний способи для домішування циклогексаноноксиму до пристрій А1, колекторну ємність В1, насос С1 і реакційної суміші, наприклад, описані в патенті холодильник D1, і перша реакційна суміш США 3601318 і ЕР-А-15617. У переважному підтримується в стані циркуляції по лінії 1. Друга втіленні винаходу циклогексаноноксим система циркуляції включає в себе змішувальний домішується до реакційної суміші з використанням пристрій А2, колекторну ємність В2, насос С2 і змішувального пристрою, показаного на Фіг.2. холодильник D2, і друга реакційна суміш Змішувальний пристрій на Фіг.2 включає в себе підтримується в стані циркуляції по лінії 11. Третя циліндричний трубопровід 101, який в першій система циркуляції включає в себе змішувальний частині 101а звужується до горловини 101b і після пристрій A3, колекторну ємність В3, насос С3 і горловини 101b розширюється у др угій частині холодильник D3, і третя реакційна суміш 101с. Друга частина 101с трубопроводу сполучена підтримується в стані циркуляції по лінії 21. з другим трубопроводом 102. У горловині є отвори Циклогексаноноксим і олеум подаються в першу 103, які сполучені з живильною камерою 104. реакційну суміш відповідно по лінії 2 і лінії 3. Циклогексаноноксим подається через отвори 103 і Частина першої реакційної суміші відводиться з живильну камеру 104 в реакційну суміш. колекторної ємності В1 по лінії 4 і подається у Змішувальний пристрій включає в себе замки 105, другу реакційну суміш. Циклогексаноноксим які можуть відкривати і закривати незалежно подається у другу реакційну суміш по лінії 12. отвори 103. Змішувальний пристрій також включає Частина другої реакційної суміші відводиться з в себе відбійну перегородку 106, розташовану колекторної ємності В і по лінії 14 і подається в проти виходу з тр убопроводу 101. Трубопровід третю реакційну суміш. Циклогексаноноксим відкривається в колекторну ємність В, що має подається в третю реакційну суміш по лінії 22. стінки 110, перелив 111 і випуск 112. Реакційна Частина третьої реакційної суміші відводиться з суміш, що виходить з тр убопроводу 102, колекторної ємності ВЗ по лінії 24. Спосіб збирається в колекторну ємність В і виходить з проводиться безперервно. колекторної ємності В частково через лінію 112 На Фіг.2 показано змішувальний пристрій, який для подальшої циркуляції і частково через переважно використовується як змішувальний перелив 111 для подачі в наступну реакційну пристрій А1, змішувальний пристрій А2 і суміш або на регенерацію капролактаму. У більш змішувальний пристрій A3. переважному втіленні винаходу змішувальний Наступні конкретні приклади потрібно пристрій включає в себе (і) трубопровід, по якому розуміти, як такі, що просто ілюструють, але не може протікати реакційна суміш, і (іі) канали, обмежують подальший винахід. розташовані навколо трубопроводу, при цьому У прикладах ви хід капролактаму визначається вказані канали відкриваються в трубопровід, таким чином: Проби беруться з реакційної суміші, причому вказаний спосіб включає в себе: що ви ходить з останньої стадії перегрупування. пропущення реакційної суміші через трубопровід і Вихід (кількість капролактаму, що утворився з подачу циклогексаноноксиму в реакційну суміш розрахунку на кількість циклогексаноноксиму, що через один або більше вказаних каналів, при подається в реакційну суміш) визначається таким цьому Re реакційної суміші > 5000, переважно чином: До першої частини (0,2г) кожної проби більше 10000, де Re - число Рейнольдса, що додавалася концентрована сірчана кислота (20мл, 96% мас), а також 15г K2SO4 і 0,7г HgO. Вміст визначається співвідношенням rVD/h, в якому азоту в отриманій кислій суміші визначався r = щільності (в кг/м 3) реакційної суміші, яка методом К'єльдаля, і з нього розраховувалася подається в трубопровід, мольна концентрація азоту в першій частині проби V = швидкості реакційної суміші і визначається (TN). Друга частина кожної проби екстрагується як W/A, де W - швидкість потоку (в м 3/с) реакційної хлороформом. Цей спосіб заснований на тому суміші, що подається в трубопровід, і А - площа факті, що капролактам надходить в фазу поперечного перерізу трубопроводу (в м 2) на рівні, хлороформу. Домішки залишаються у водній фазі. де вказані канали відкриваються в тр убопровід, Екстрагована водна фаза аналізується на вміст D = діаметру трубопроводу на рівні, де вказані азоту методом К'єльдаля, і потім розраховувалася канали відкриваються в тр убопровід (в м), мольна концентрація азоту у другій частині проби h = в'язкості реакційної суміші, що подається в (RN). Вихід розраховується таким чином: трубопровід (в Pas). % виходу=(1-RN/TN)x100 Регенерація капролактаму з реакційної суміші, Поглинаюча здатність при 290нм (Е290), що отриманої (на останній стадії) перегрупуванням використовується як показник якості отриманого Бекмана, може бути здійснена відомими капролактаму, визначалася таким чином: способами. Переважно, щоб реакційна суміш, Реакційна суміш, що ви ходить з останньої отримана (на останній стадії) перегрупуванням стадії перегрупування, нейтралізувалася аміаком, і Бекмана, була нейтралізована аміаком у воді, і отримана водна фаза, що містить капролактам, отриманий таким чином сульфат амонію був 13 81675 14 розділялася. Поглинаюча здатність розділеної швидкістю 400 тонн/год, через холодильник (D1), в водної фази, що містить капролактам, якому її температура знижувалася до 77°С. Оксим вимірювалася при довжині хвилі 290нм з домішується до циркулюючої першої реакційної використанням 1см кювети (розрахованої для 70% суміші за допомогою змішувального пристрою мас. водного розчину капролактаму). (А1), що має діаметр горловини 51см (101b), і ПРИКЛАДИ I-V змішувальний пристрій забезпечувався 16 У лабораторній установці в 0,5л реакторі з каналами (діаметр 3мм). Циклогексаноноксим відбійною перегородкою, забезпеченому подавався через 8 каналів (8 каналів знаходилися турбінною мішалкою, в реакційну суміш, що в закритому положенні). Швидкість циркулюючої містить капролактам, сірчану кислоту і триокис суміші в горловині була 40м/с, а швидкість, з якої сірки, безперервно додавалися циклогексаноноксим подавався в циркулюючу циклогексаноноксим (що містить менше 100ч/млн реакційну суміш, була 41 м/с. Потік (4), що води) і олеум, і реакційна суміш безперервно виходить з реактора, спрямовувався у др угу відводилася. Кількість реакційної суміші, що стадію системи перегрупування, де в нього відводиться, еквівалентна кількості додавалося (12) 1,9 тонн/год. оксиму такого ж циклогексаноноксиму і олеуму, що вводяться в походження. У другій і третій стадіях системи реакційну суміш. перегрупування оксим домішувався до Циклогексаноноксим інтенсивно змішува вся з циркулюючої другої і третьої реакційних сумішей реакційною сумішшю. У кожному експерименті за допомогою змішувального пристрою (відповідно мольне відношення М реакційної суміші А2 і A3), як такі, що використовуються в першій підтримувалося на рівні близько 1,2. Температура, стадії, але габарити яких пристосовані до більш при якій проводилися експерименти, була 95°С. низької пропускної спроможності другої і третьої Вміст SO3 (% SO3) в реакційній суміші змінювався стадій. Швидкість циркуляції становила 150 від 5 до 15% при використанні олеуму з різним тонн/год., вихідна температура холодильника (D2) вмістом SO3. Результати наведені в Табл. 1. становила 72°С і реактор працював при Нижченаведена Табл. 1 показує, що при даному температурі 86°С. У кінці вихідний потік (14) з мольному відношенні вихід капролактаму реактора подавався в третю стадію системи підвищується і якість поліпшується із збільшенням перегрупування, де в нього додавалося (22) 1,1 кількості SO3 в реакційній суміші. тонн/год, оксиму. Робоча температура знов становила 86°С, регульована швидкістю Таблиця 1 циркуляції 100 тонн/год, і вихідною температурою 76°С холодильника (D3). Мольне відношення М відповідно першої, Загасання при 290нм (1см % SO3 Вихід другої і третьої реакційних сумішей складали кювета, 70% мас.) відповідно 1,70, 1,35 і 1,20. Вміст SO3 в першій, 4,5 97,73 3,7 другій і третій реакційних сумішах відповідно 6,7 97,95 3,2 становив 16,7, 15,0 і 14,3% мас. Виходи у вихідних 9,4 98,21 2,50 потоках кожного реактора перегрупування 13,6 98,51 1,42 визначалися з використанням вищенаведеного методу. Ці ви ходи були загальними виходами і ПРИКЛАДИ VI-X розрахунком визначалися виходи другої і третьої Приклади I-V повторювалися тільки з тією стадій. Загальний вихід триступінчастої системи різницею, що температура, при якій проводилися перегрупування був 99,5%. Вихід третьої стадії був експерименти, була 75°С. Результати наведені в 98,9%. Загасання при 290нм (визначене, як Табл. 2. Нижченаведена Табл. 2 показує, що при вказано вище) було 0,365. даному мольному відношенні вихід капролактаму ПОРІВНЯЛЬНИЙ ЕКСПЕРИМЕНТ А підвищується і якість поліпшується із збільшенням Приклад XI був повторений лише з тією кількості SO3 в реакційній суміші. різницею, що був використаний циклогексаноноксим з 4,5% мас. води і що олеум, Таблиця 2 що подається з швидкістю 9,3 тонн/год., містив 29% мас. SO3. Для забезпечення таких самих Загасання при 290нм (1см % SO3 Вихід відношень споживання олеуму до споживання кювета, 70% мас.) оксиму подача олеуму регулювалася таким чином, 3,4 97,66 2,8 щоб мольні відношення, виміряні в кожній з трьох 6,3 97,85 2,2 стадій, були близькі або однакові з величинами в 9,9 98,23 1,27 Прикладі XI. Мольне відношення М в третій 15,2 99,04 0,3 реакційній суміші становило 1,20. Вміст SO3 в першій, другій і третій реакційних сумішах ПРИКЛАД XI відповідно був 7,9, 4,9 і 3,4% мас. Визначалися Використовувалася установка, показана на виходи у ви хідному потоку кожного реактора Фіг.1 і 2. На першу стадію системи перегрупування перегрупування. Ці виходи є загальними виходами подавалися 7,1 тонн/год, оксиму, що містить і розрахунком визначався вихід у другій і третій менше 100ч/млн води (2), і 9,8 тонн/год, олеуму, стадіях. Загальний вихід триступінчастої системи що містить 29% мас. SO3 (3). Температура в перегрупування був 99,3%. Вихід в третій стадії ємності насоса (С1) підтримувалася при 102°С за був 98,3%. Загасання при 290нм (що допомогою циркуляції першої реакційної суміші з визначається, як вказано вище) було 1,036. 15 81675 16