170436. lajstromszámú szabadalom • Eljárás laktámok tisztítására

5 170436 6 határa a bevitt laktam tisztasági foka szerint, valamint gazdasági szempontok szerint alakul. A hőmérsékletet a ciklohexán-laktám-keverékben 10-40 C° előnyösen 10-25 C° között tartjuk. Emelkedő hőmérsékleti értéken a tisztító hatás csökken, ezenkívül a lakiamnak ciklohexánban való oldhatósága növekszik. 20C°-on a karolaktám oldhatósága ciklohexánban pl. 1,38 g/100 ml oldat. Az extrakciós idő 5 és 60 perc között van. A hosszabb idő nem előnyös, az előnyös extrakciós idő pl. kaprolaktámnál 10 és 30 perc, pl. laurinlaktámnál pedig 30-60 perc között van. Ha kristályos extrakciónál petrolétert alkalmazunk, akkor alapvetően azonos hőmérsékleti feltételek, extrakciós idők, valamint mennyiségi arányok tartandók be mint ciklohexán felhasználása esetén. A laktam olvadék állapotban a hideg oldószer- 20 rel, illetve az oldószer-laktám-keverékkel való érintkezéskor azonnal szilárd alakban válik ki és az oldószerben egy finomkristályos szuszpenziót képez. A kristálykása elválasztása, vagyis az oldószer és a laktam elkülönítése, szűrővel történhet, elő- 25 nyösen azonban dekantáló centrifugákat alkalmazunk, mivel ezek elválasztó hatása sokkal jobb mint a szűrőké. A centrifugálással kapott oldószer a laktam : oldószer mennyiségi aránytól és az extrakciónál betartott hőmérséklettől függően kapro- 30 laktam esetén pl. 1-3%, laurinlaktám esetén pl. 0,5-1% anyagot, valamint az extrahált szennyezéseket tartalmazza. A szennyeződések aránya az oldott laktam mennyiségre számítva jóval magasabb és a mellette levő laktam mennyiség csak csekély, 35 így a kivonat olyan feldolgozását — amellyel a laktam visszavezetése elérhető volna - rendszerint mellőzzük. Az oldószer feldolgozása egyszerű desztillációval vagy vízzel történő kimosással történhet. Ezután az oldószer ismét a kristályos extrakcióba 40 visszavezethető. A centrifugáról származó kaprolaktám a kristálymérettől és a centrifuga centrifugáló hatásától függően súlyára számítva kb. 3-10% oldószert tártai- 45 maz. A laktam vízgőzzel kezelhető, amikor az oldószer elpárolog és a koncentrálása után szintén az extrakciós műveletbe visszavezethető. A műveleti körülményeket pl. kaprolaktám ese- 50 tében úgy állítjuk be, hogy a ciklohexán ledesztillálása után a laktam kb. 10% vizet tartalmazó olvadék alakjában legyen jelen, amely kevés nátriumhidroxid, előnyösen 0,05—0,5 súly% hozzáadása után közvetlenül csökkentett nyomáson desz- 55 tillálható. A desztilláció előpárlataként jelentkező csak kevés laktámot tartalmazó vizes frakciót elöntjük. A laktámból álló főfrakció képezi a tisztítási eljárás végtermékét. A főfrakció egy kisebb részét kitevő és vizén kívül elsősorban laktámot 60 tartalmazó előpárlatot valamint a desztillációs maradékot - amely kettőnek összege a desztillációba bevitt mennyiség kb. 4-7 súly%-át teszi ki - pl. egy 50%-os vizes oldat alakjában benzollal vagy toluollal kimerítően extrahálhatjuk és az ott vissza- 65 nyert laktámot ismét a desztillációhoz bevitt terméknél alkalmazhatjuk. A kaprolaktám hozam a maradék extrakciójánál 90—95%-ot tesz ki. Ezzel a módszerrel a desztillációnál kb. 99%-os összhozam 5 érhető el. A laurinlaktám desztillációja az előbbivel analóg módon nátriumhidroxid távollétében is kivitelezhető. 10 A találmány szerinti eljárás laktámok tisztítására tehát azzal jellemezhető, hogy nyers laktámot tetszés szerinti sorrendben valamely 5-10 szénatomos alifás vagy cikloalifás szénhidrogénnel kristályos extrakciónak és csökkentett nyomáson desztillá-15 ciónak vetünk alá. A következő példák a találmány szerinti eljárás lényegét közelebbről szemléltetik anélkül, hogy a találmány oltalmi körét korlátoznák. 1. példa 1000 kg oldószeres desztillációból származó extrahált kaprolaktámot illetve nyers víz- és oldószermentes kaprolaktámot (permanganát száma 200, illékony bázis tartalma 0,32, APHA száma 40%-os oldatban 70—80, fényáteresztő képessége 290 és 310 nm hullámhosszon 21,5 illetve 47,0%), amely 936,5 kg friss termékből és 63,5 kg a desztillációs előpárlatnál és a desztillációs maradéknál képzett termékek feldolgozásából tevődik össze, 75 C° hőmérsékleten keverés és hűtés közben 2000 liter ciklohexánnal folyamatosan úgy hozunk össze, hogy a keverék hőmérséklete 15C°-ot ne haladja meg. Az így képződő laktám-kristályokból és ciklohexánból álló híg kását addig keverjük, hogy a termék tartózkodási ideje a keverős berendezésben 30 perc legyen. Ezután a laktam kristályokat >a ciklohexántól egy dekantáló-centrifugával elválasztjuk. A hozam 1029 kg nedves termék, amely 4,47 súly% ciklohexánt tartalmaz, vagyis 983 kg következő minőségi jellemzőkkel rendelkező laktam: permanganát száma 950 illékony bázis tartalma 0,24 APHA-szám (40%-os oldatban) 50-60 fény át ereszt őképessége (290 és 310 nm) és 48,0% 31,0 Ezt a terméket egy oldóedényben annyi vízgőzzel kezeljük, hogy kb. 10% vizet tartalmazó laktámolvadék képződjön és a maradék ciklohexán a laktámból elpárologjon. A vízgőzzel kihajtott ciklohexán kondenzációjával 45,5 kg-ot visszanyerünk és ezt a centrifugáról jövő szennyezéseket, valamint az oldott laktámot tartalmazó ciklohexánnal együtt egy keverő berendezésben 1000 kg vízzel intenzív módon elkeverjük. A keverék hőmérséklete 12C°, az érintkezési idő 2 perc. Ezt követi a két fázis elválasztása egy ülepítő edényben, a kb. 16 kg laktámot tartalmazó vizes oldatot elöntjük, a ciklohexánt pedig a kristályos extrakcióba visszavezetjük. 3