從有機(jī)溶劑中回收和提純ε-己內(nèi)酰胺的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及從有機(jī)溶劑中回收和提純ε-己內(nèi)酰胺的方法，并具體提供了一種從含ε-己內(nèi)酰胺和有機(jī)溶劑的有機(jī)相中回收ε-己內(nèi)酰胺的方法，其中所述方法包括：a)向第一個(gè)蒸餾區(qū)加入含有ε-己內(nèi)酰胺和有機(jī)溶劑的有機(jī)相；b)蒸餾并回流有機(jī)相，取走塔頂?shù)玫降挠袡C(jī)相的第一餾分；c)向第二蒸餾區(qū)加入剩余的含ε-己內(nèi)酰胺和有機(jī)溶劑的有機(jī)相；d)蒸餾并回流含水相，取走塔頂?shù)玫降挠袡C(jī)相的第二餾分剩下含ε-己內(nèi)酰胺的含水相；e)向第三個(gè)蒸餾區(qū)加入含有ε-己內(nèi)酰胺的含水相；并且f)蒸餾含有ε-己內(nèi)酰胺的含水相，從中分離出塔頂?shù)玫降乃玫溅?己內(nèi)酰胺。
【專利說明】從有機(jī)溶劑中回收和提純ε-己內(nèi)酰胺的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種從溶于有機(jī)溶劑的ε -己內(nèi)酰胺有機(jī)相中回收ε -己內(nèi)酰胺的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在制備ε -己內(nèi)酰胺的方法中，通常需要從含有溶于有機(jī)溶劑的ε -己內(nèi)酰胺的溶液中回收ε-己內(nèi)酰胺，在所述方法中環(huán)己酮肟借助酸轉(zhuǎn)化為ε-己內(nèi)酰胺。所述轉(zhuǎn)化被稱為貝克曼重排反應(yīng)?？蓪A，優(yōu)選氨，可加入到貝克曼重排混合物中產(chǎn)生中和過的貝克曼重排混合物。其目的是在環(huán)己酮肟重排反應(yīng)中，環(huán)己酮肟盡可能充分地轉(zhuǎn)化為ε-己內(nèi)酰胺同時(shí)以環(huán)保經(jīng)濟(jì)的方式從轉(zhuǎn)化反應(yīng)物中盡可能充分并且盡可能純凈地分離出由環(huán)己酮肟轉(zhuǎn)化形成的ε-己內(nèi)酰胺。
[0003]W002/070475描述了一種提純ε -己內(nèi)酰胺的方法，通過七步流程可降低ε -己內(nèi)酰胺的損失。其中所述的步驟b)涉及在水的存在下進(jìn)行蒸餾，苯與水共沸，來去除苯。產(chǎn)生的ε -己內(nèi)酰胺產(chǎn)物在含水混合物中；該產(chǎn)品隨后進(jìn)行去水處理生成濃度為99.5wt.%的ε-己內(nèi)酰胺。實(shí)施進(jìn)一步蒸餾來去除剩余水分和低沸點(diǎn)有機(jī)雜質(zhì)；分離提純的ε-己內(nèi)酰胺；并且將高沸點(diǎn)雜質(zhì)作為殘?jiān)?br> [0004]DEl 194863描述了一種在兩-步驟方法中提純環(huán)己酮肟進(jìn)行貝克曼重排反應(yīng)產(chǎn)生的ε-己內(nèi)酰胺的方法 。粗ε-己內(nèi)酰胺在苯中萃取。所述苯的量必須至少是ε-己內(nèi)酰胺量的3倍，優(yōu)選為4.5-12倍的ε-己內(nèi)酰胺的量。這使ε -己內(nèi)酰胺溶液含有5_15wt.%ε-己內(nèi)酰胺。隨后，利用蒸餾去除苯直到剩余的混合物含有25wt.%苯。然后添加含水苛性鈉溶液并蒸餾出剩余的苯。蒸餾發(fā)生在單效或多效塔內(nèi)并未提及。體積也未給出，因此實(shí)施例是實(shí)驗(yàn)室模式還是工業(yè)模式并不清楚。
[0005]CN1155577C描述了一種方法,該方法中將苯和ε -己內(nèi)酰胺溶液加入到蒸懼塔中同時(shí)直接蒸汽也被加入到了相同的蒸餾塔。在苯和-ε-己內(nèi)酰胺溶液中直接蒸汽提供了熱量，也可以替代苯溶劑。為防止塔釜ε-己內(nèi)酰胺水溶液溫度過高可采用真空蒸餾方式。依照這種方法，可獲得濃度為85-90%的不含苯的含水ε -己內(nèi)酰胺溶液。蒸餾塔的進(jìn)料液中苯含量可能為15_85wt.%。如果采用多效蒸餾，只向最后一個(gè)蒸餾塔加入直接蒸汽。為防止鐵離子和水隨著直接蒸汽進(jìn)入蒸餾塔，在直接蒸汽進(jìn)入蒸餾塔前安裝捕集裝置和分水
>J-U ρ?α裝直。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)方法的弊端是蒸餾去水耗費(fèi)了大量的能量，例如共沸。因此本發(fā)明的目的是降低需蒸餾的水或有機(jī)溶劑量；從而降低能耗。
[0007]本發(fā)明的發(fā)明人驚訝地發(fā)現(xiàn)，在液相中利用兩個(gè)階段的工藝進(jìn)行有機(jī)溶劑蒸餾，可以產(chǎn)生高純度的ε -己內(nèi)酰胺，其中第一個(gè)階段是有機(jī)溶劑回流，第二個(gè)階段是水回流。另外，提純過程中耗能較低。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]因此，本發(fā)明提供了一種從含ε -己內(nèi)酰胺和有機(jī)溶劑的有機(jī)相中回收ε -己內(nèi)酰胺的方法，其中所述方法包括:[0009]a)向第一個(gè)蒸餾區(qū)加入含有ε _己內(nèi)酰胺和有機(jī)溶劑的有機(jī)相；
[0010]b)蒸餾并回流有機(jī)相，取走塔頂?shù)玫降挠袡C(jī)相的第一餾分；
[0011]c)向第二蒸餾區(qū)加入剩余的含ε -己內(nèi)酰胺和有機(jī)溶劑的有機(jī)相；
[0012]d)蒸餾并回流含水相，取走塔頂?shù)玫降挠袡C(jī)相的第二餾分剩下含ε -己
[0013]內(nèi)酰胺的含水相；
[0014]e)向第三個(gè)蒸餾區(qū)加入含有ε _己內(nèi)酰胺的含水相；并且
[0015]f)蒸餾含有ε -己內(nèi)酰胺的含水相，從中分離出塔頂?shù)玫降乃玫溅?_己內(nèi)酰胺。
[0016]含有ε -己內(nèi)酰胺和有機(jī)溶劑的有機(jī)相通常還含有雜質(zhì)，例如硫酸銨、水和高沸點(diǎn)及低沸點(diǎn)的有機(jī)成分。這些雜質(zhì)通常是ε-己內(nèi)酰胺生產(chǎn)方法的特征。通常有機(jī)溶劑為芳香溶劑，例如苯或者甲苯。因此，有機(jī)相通常含有苯或甲苯。
[0017]一個(gè)蒸餾區(qū)含有一個(gè)或多個(gè)蒸餾塔。但是通常它只含有一個(gè)蒸餾塔。優(yōu)選地，第一個(gè)和第二個(gè)蒸餾區(qū)各只含有一個(gè)蒸餾塔。所述蒸餾塔可能包括塔板或者填料或者它們的組合。
[0018]有機(jī)相的回流是指有機(jī)相重新回到蒸餾塔頂端。含水相的回流是指含水相重新回到蒸餾塔的頂部。每種情況下回流都確保較低比例的ε-己內(nèi)酰胺被蒸餾出來。
[0019]有機(jī)相蒸餾后的第一餾分與步驟a)定義的有機(jī)相相比具有不同化學(xué)成分。通常情況下，相對于步驟a)中定義的有機(jī)相，第一餾分含有較高百分比沸點(diǎn)低于ε-己內(nèi)酰胺的化合物和較低百分比的ε-己內(nèi)酰胺以及沸點(diǎn)高于ε-己內(nèi)酰胺的化合物。步驟a)蒸餾的目的是去除有機(jī)溶劑。因此，有機(jī)相的第一餾分主要含有有機(jī)溶劑。
[0020]剩余的含ε-己內(nèi)酰胺的有機(jī)相也被認(rèn)為是蒸餾塔底餾分。由于蒸餾，其化學(xué)成分與步驟a)定義的有機(jī)相不同。通常，與步驟a)的有機(jī)相相比，它含有較高百分比的ε-己內(nèi)酰胺和沸點(diǎn)高于ε-己內(nèi)酰胺的化合物以及較低百分比沸點(diǎn)低于ε-己內(nèi)酰胺的化合物。
[0021]有機(jī)相蒸餾后的第二餾分與步驟a)的有機(jī)相和步驟b)中有機(jī)相的第一餾分相t匕，具有不同的化學(xué)成分。通常，與步驟b)中有機(jī)相的第一餾分相比，它含有較高百分比的水，因?yàn)楹啾患尤胗糜诨亓鳌２襟Eb)蒸餾的目的是去除更多的有機(jī)溶劑。優(yōu)選地，去除基本上所有的有機(jī)溶劑，如果不是所有的，在第二蒸餾區(qū)去除剩余的有機(jī)溶劑。通常，步驟d)中去除的有機(jī)相第二餾分含有高達(dá)25wt.%的水。
[0022]步驟f)蒸餾的目的是去除含ε -己內(nèi)酰胺的含水相中的水。優(yōu)選地，去除基本上所有的水，如果不是所有的，在第三蒸餾區(qū)去除水。通常，步驟f)蒸餾后獲得的ε-己內(nèi)酰胺中水含量為Iwt.%或更低。通常，含ε -己內(nèi)酰胺的含水相基本上沒有有機(jī)溶劑，優(yōu)選完全沒有有機(jī)溶劑。
[0023]通常，含ε -己內(nèi)酰胺的含水相也含有雜質(zhì)。通常，這些雜質(zhì)的沸點(diǎn)比ε -己內(nèi)酰胺高。通常需進(jìn)行進(jìn)一步的提純。例如，將其加入到第四蒸餾區(qū)來進(jìn)行蒸餾，ε-己內(nèi)酰胺作為塔頂餾分流出。從而剩余相通常由沸點(diǎn)高于ε-己內(nèi)酰胺的成分組成。
[0024]通常，所述方法還包括在步驟d)或步驟e)之后將含有ε _己內(nèi)酰胺的含水相實(shí)施加氫處理。這是指處理可使不飽和雜質(zhì)加氫。通常利用本領(lǐng)域公知技術(shù)應(yīng)用加氫處理。
[0025]由于步驟f)蒸 餾，干燥含ε -己內(nèi)酰胺的含水相。干燥不一定徹底。通常在步驟f)后殘留少于0.2wt.%的水。優(yōu)選地，在步驟f)后殘留少于0.1wt.%水。
[0026]第二餾分是通過步驟d)采用含水相回流得到的。優(yōu)選地，步驟d)中作為回流的含水相為純度大于99.5wt.%的水。至少一部分所述水不是從有機(jī)相的第二餾分中分離出來的。然而，優(yōu)選地，用于回流的部分水源自有機(jī)相的第二餾分。因此，優(yōu)選從有機(jī)相的第二餾分分離水。通常冷凝有機(jī)相第二餾分，隨后將產(chǎn)生的有機(jī)相和含水相分離。通常在熱交換器內(nèi)進(jìn)行冷卻冷凝。冷凝有機(jī)相/含水相分離為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知。因此，優(yōu)選地，本方法含有冷凝有機(jī)相的第二餾分的步驟；分離含水相；和回收所述分離的含水相用于步驟d)的回流。
[0027]通常，作為步驟d)中回流的含水相的量至少為步驟d)去除的有機(jī)相第二餾分的15wt.%。優(yōu)選地，至少為步驟d)去除的有機(jī)相第二餾分的25wt.%。為避免誤解，步驟d)去除的有機(jī)相第二餾分的量是指流過第二蒸餾區(qū)頂端的第二餾分的量。
[0028]通常，殘留在步驟d)中含有ε -己內(nèi)酰胺的含水相含有2.5-25wt.%水。優(yōu)選地，含有3-15wt.% ;更優(yōu)選地，含有4-12wt.V0o
[0029]通常，步驟b)中作為回流的有機(jī)相至少部分來源于步驟b)去除的第一有機(jī)餾分。冷凝步驟b)中的第一有機(jī)餾分；回收部分冷凝物用于步驟b)回流中。任選地，在回收前進(jìn)行含水相的分離和清除。任選地，在回收前通過蒸餾進(jìn)行第一有機(jī)餾分的提純。如果有必要可再添加有機(jī)溶劑。通常在熱交換器中進(jìn)行冷卻冷凝。冷凝、分離有機(jī)相/含水相和蒸餾提純?yōu)楸绢I(lǐng)域技術(shù)人員公知。[0030]通常，作為步驟b)中回流的有機(jī)相的量至少為步驟b)去除的有機(jī)相第一餾分的7wt.%。優(yōu)選地，至少為9wt.%，最優(yōu)選地至少為IOwt.%。作為回流的有機(jī)相可含有微量的水，例如0.2wt.%0
[0031]通常，步驟d)中作為回流的含水相為純度大于99wt.%的水。優(yōu)選地,為大于99.5wt.% ;最優(yōu)選地為大于99.8wt.%。
[0032]用高含量的ε -己內(nèi)酰胺進(jìn)行有機(jī)相的蒸餾特別有利。這是指相對于現(xiàn)有技術(shù)的方法而言，在提純期間需要蒸餾較少的溶劑從而減少工藝耗能。有機(jī)相回流進(jìn)行的第一次蒸餾和隨后用含水相回流進(jìn)行的第二蒸餾允許使用這樣高含量的己內(nèi)酰胺。通常，步驟a)中含ε -己內(nèi)酰胺的有機(jī)相含有5_30wt.% ε -己內(nèi)酰胺。優(yōu)選地，含有10_25wt.更優(yōu)選地,含有15_20wt.%。
[0033]進(jìn)一步地，第二次蒸餾用含較高含量ε -己內(nèi)酰胺的含水相回流進(jìn)行是有利的。這是指相對于現(xiàn)有技術(shù)的方法而言，第二次蒸餾期間需要蒸餾較少的溶劑從而減少工藝耗能。通常，步驟c)中含ε-己內(nèi)酰胺的剩余有機(jī)相含有50_96wt.% ε -己內(nèi)酰胺。優(yōu)選地，70_95wt.%0
[0034]通常，第一蒸餾區(qū)和第二蒸餾區(qū)中每個(gè)蒸餾塔的塔頂溫度為高于35°C。優(yōu)選地，高于45°C ;更優(yōu)選地為高于50°C。
[0035]由現(xiàn)有技術(shù)得知，通常蒸餾塔配備有再沸器。通常，在第一蒸餾區(qū)和第二蒸餾區(qū)中每個(gè)進(jìn)入再沸器的流體溫度為低于180°C。優(yōu)選地，為低于150°C ;更優(yōu)選地為低于140°C。
[0036]通常，第一蒸餾區(qū)的每個(gè)蒸餾塔的塔頂壓強(qiáng)為低于0.5MPa。優(yōu)選地，第一蒸餾區(qū)的每個(gè)蒸餾塔的塔頂壓強(qiáng)為大氣壓強(qiáng)或低于大氣壓強(qiáng)。最優(yōu)選地，第一蒸餾區(qū)的每個(gè)蒸餾塔的塔頂壓強(qiáng)為低于大氣壓強(qiáng)。低于大氣壓下實(shí)施蒸餾的益處在于可采用較低的底部溫度，這意味著可將ε-己內(nèi)酰胺的低聚化降至最低。進(jìn)一步地，可用較低溫度能源啟動(dòng)再沸器從而降低了能耗。
[0037]通常，第二蒸餾區(qū)的每個(gè)蒸餾塔的塔頂壓強(qiáng)為低于0.5MPa。優(yōu)選地，第二蒸餾區(qū)的每個(gè)蒸餾塔的塔頂壓強(qiáng)為大氣壓強(qiáng)或低于大氣壓強(qiáng)。最優(yōu)選地，第二蒸餾區(qū)的每個(gè)蒸餾塔的塔頂壓強(qiáng)為低于大氣壓強(qiáng)。低于大氣壓下實(shí)施蒸餾的益處在于可采用較低的底部溫度，這意味著可將ε-己內(nèi)酰胺的低聚化降至最低。進(jìn)一步地，可用較低溫度能源啟動(dòng)再沸器從而降低了能耗。
[0038]通常，所述方法還含有在硫酸存在的條件下環(huán)己酮肟通過貝克曼重排反應(yīng)制備含溶解于有機(jī)溶劑的ε-己內(nèi)酰胺，隨后用氨中和產(chǎn)生的貝克曼重排混合物。優(yōu)選地，氨為含水溶液；含有含水硫酸銨的層和含有含水ε-己內(nèi)酰胺的層因中和形成。含有含水ε-己內(nèi)酰胺層也稱為含水粗ε-己內(nèi)酰胺。除了水和ε-己內(nèi)酰胺外含水粗ε-己內(nèi)酰胺通常還含有雜質(zhì)，例如硫酸銨以及高和低沸點(diǎn)的有機(jī)化合物。
[0039]優(yōu)選地，從含有含水硫酸銨層中分離出含有含水粗ε -己內(nèi)酰胺層并且將其在有機(jī)溶劑中萃取。
[0040]優(yōu)選地，第一蒸餾區(qū)和第二蒸餾區(qū)的蒸餾塔的總數(shù)等于2。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0041]本發(fā)明通過以下圖更全面的解釋。
[0042]圖1描述了一種基于由環(huán)己酮制成的環(huán)己酮肟制備ε -己內(nèi)酰胺的連續(xù)方法。圖2描述了現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)施方案，其中含有ε -己內(nèi)酰胺和有機(jī)溶劑的混合物在蒸餾過程中分離。圖3描述了本發(fā)明的實(shí)施方案，其中含有ε-己內(nèi)酰胺和有機(jī)溶劑的混合物在兩步驟蒸餾方法中分離。
[0043]圖1
[0044]圖1描述了一種通過形成環(huán)己酮肟和相關(guān)提純步驟制備ε -己內(nèi)酰胺的連續(xù)方法。環(huán)己酮通過線[1]進(jìn)入到環(huán)己酮肟形成區(qū)[Α]。通過線[O]加入肟形成劑。產(chǎn)生的含有環(huán)己酮肟的反應(yīng)混合物通過線[2]輸入到環(huán)己酮肟提純區(qū)[B](可能也含有清洗步驟和/或者一個(gè)或多個(gè)蒸餾步驟)。提純的環(huán)己酮肟通過線[3]進(jìn)入到貝克曼重排反應(yīng)區(qū)[C](由一個(gè)或多個(gè)連續(xù)的階段組成)同時(shí)通過線[4]加入溶解于硫酸的SO3溶液(也稱為發(fā)煙硫酸)。獲得的重排混合物通過線[5]進(jìn)入到中和區(qū)[D]同時(shí)氨水也通過線[6]加入到中和區(qū)。
[0045]獲得的含水中和混合物通過線[7]進(jìn)入到相分離區(qū)[Ε]，含有含水硫酸銨的相通過線[8]離開相分離區(qū)并且含有含水粗ε -己內(nèi)酰胺的相通過線[9]進(jìn)入到萃取區(qū)[F]。在萃取區(qū)[F]中通過線[10]添加有機(jī)溶劑(優(yōu)選為苯或甲苯)并用其萃取含有含水粗ε -己內(nèi)酰胺的相[9]。含有含水硫酸銨的相通過線[11]離開同時(shí)通過線[12]將溶解于有機(jī)溶劑的ε-己內(nèi)酰胺溶液輸入到有機(jī)溶劑清除區(qū)[G]。通過線[13]向有機(jī)溶劑清除區(qū)[G]加入水,富含有機(jī)溶劑的流注通過線[14]從清 除區(qū)流出同時(shí)含水ε -己內(nèi)酰胺流注通過線
[15]流入最終提純區(qū)[H]。最終提純區(qū)[H]可能包括氫化步驟、堿洗步驟、一個(gè)或多個(gè)干燥步驟和/或者一個(gè)或多個(gè)最終產(chǎn)品蒸餾步驟。尼龍-6等級的ε -己內(nèi)酰胺通過線[16]排出。[0046]圖2
[0047]圖2描述了一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)施方案，其中含ε -己內(nèi)酰胺和有機(jī)溶劑的混合物通過線[I]加入到蒸餾塔[Α]。該混合物由在有機(jī)溶劑中萃取含水粗己內(nèi)酰胺后獲得，是含ε-己內(nèi)酰胺和有機(jī)溶劑的混合物，有機(jī)溶劑優(yōu)選苯或甲苯，其中含水粗ε-己內(nèi)酰胺是由環(huán)己酮肟和發(fā)煙硫酸通過貝克曼重排反應(yīng)制備并用含水氨中和的?，F(xiàn)有技術(shù)中，線[I]含ε -己內(nèi)酰胺和有機(jī)溶劑的混合物中有機(jī)溶劑和ε-己內(nèi)酰胺的重量比為4.5: 1-12: I。通過線[2]將蒸餾的塔頂氣體引入到冷凝器[B]中，在冷凝器中冷凝該氣體形成液態(tài)含水相和液態(tài)有機(jī)相的混合物。通過線[3]排出液態(tài)含水相和液態(tài)有機(jī)相的混合物。水作為回流液通過線[4]進(jìn)入蒸餾塔[Α]頂部。含ε -己內(nèi)酰胺和水的混合物通過再沸器[D]循環(huán)。部分含ε -己內(nèi)酰胺和水的混合物通過線[5]離開蒸餾塔[Α]。由于該所謂的共沸蒸餾，可以忽略線[5]含己內(nèi)酰胺和水的混合物中有機(jī)溶劑量。
[0048]蒸餾塔[Α]可能含有塔板或填料或者其組合。任何合適的冷凍劑都可能適用于冷凝器[B]。優(yōu)選地，將冷卻水作為冷凝劑。優(yōu)選地，再沸器[D]為蒸汽驅(qū)動(dòng)。
[0049]圖3
[0050]圖3描述了一種本發(fā)明所述的設(shè)備。含ε -己內(nèi)酰胺和有機(jī)溶劑的混合物通過線[I]加入到蒸餾塔[Α’ ]。該混合物由在有機(jī)溶劑中萃取粗己內(nèi)酰胺后獲得，是含己內(nèi)酰胺和有機(jī)溶劑[I]的混合物，有機(jī)溶劑優(yōu)選苯或甲苯，其中粗己內(nèi)酰胺是由環(huán)己酮肟和發(fā)煙硫酸通過貝克曼重排反應(yīng)制備并用含水氨中和的。含己內(nèi)酰胺和有機(jī)溶劑[I]的混合物中有機(jī)溶劑和己內(nèi)酰胺的重量比為5: 1-3: I。蒸餾塔[Α’ ]可能含有塔板或填料或者其組合。通過線[11]將蒸餾的塔頂氣體引入到冷凝器[B’ ]中，在冷凝器中冷凝該氣體形成液態(tài)含水相和液態(tài)有機(jī)相的混合物。通過線[12]混合物進(jìn)入到相分離器[C’ ]中，有機(jī)相通過線[13]離開相分離器同時(shí)含水相通過線[14]離開。冷凝器[B’ ]和分離器[C’ ]可組合成一個(gè)設(shè)備。任何合適的冷凝劑都可能適用于冷凝器[B’]。優(yōu)選地，將冷卻水作為冷凝劑。有機(jī)相[15]作為回流液進(jìn)入到蒸餾塔[Α’ ]頂部。作為回流液的有機(jī)相[15]可能由來自線[12]含水相和有機(jī)相的混合物餾分組成或者由來自線[13]有機(jī)相餾分組成。
[0051]蒸餾塔[Α’ ]配備有可能由任何熱源驅(qū)動(dòng)的再沸器[D’ ]。優(yōu)選地，再沸器[D]為蒸汽驅(qū)動(dòng)。含有ε-己內(nèi)酰胺和有機(jī)溶劑的混合物通過線[16]進(jìn)入第二個(gè)蒸餾塔[Α"]。含ε-己內(nèi)酰胺和有機(jī)溶劑的混合物中有機(jī)溶劑和ε-己內(nèi)酰胺的重量比為1: 1-1: 9。
[0052]蒸餾塔[Α”]可能含有塔板或填料或者其組合。通過線[17]將蒸餾的塔頂氣體引入到冷凝器[B”]中，在那里形成液態(tài)含水相和液態(tài)有機(jī)相的混合物。通過線[18]將混合物輸入到相分離器[C”]中，有機(jī)相通過線[19]離開相分離器同時(shí)含水相通過線[20]離開。冷凝器[B”]和分離器[C”]可組合成一個(gè)設(shè)備。任何合適的冷凝劑都可能適用于冷凝器[B”]。優(yōu)選地，將冷卻水作為冷凝劑。含水相[21]作為回流液進(jìn)入到蒸餾塔[Α”]頂部。任選地，將通過線[20]加入的含水相作為回流引入到線[21](圖3并未顯示)。
[0053]蒸餾塔[Α”]配備有可能由任何熱源驅(qū)動(dòng)的再沸器[D”]。優(yōu)選地，再沸器[D”]為蒸汽驅(qū)動(dòng)。含有ε-己內(nèi)酰胺和水的混合物通過線[22]離開蒸餾塔[Α"]。含ε-己內(nèi)酰胺和水的混合物中水的重量百分比為2.5-25wt.%。線[22]含ε -己內(nèi)酰胺和水的混合物中有機(jī)溶劑的量是可忽略的。實(shí)施例
[0054]本發(fā)明通過以下的實(shí)施例來進(jìn)一步說明，但不限于此。所有實(shí)施例和對比實(shí)施例均基于采用Aspen仿真軟件包進(jìn)行的數(shù)值模擬。所有的模擬僅考慮了以下成分，ε _己內(nèi)酰胺、苯和水。
[0055]對比實(shí)施例1
[0056]采用如圖2所述的設(shè)備。含ε -己內(nèi)酰胺和苯的混合物加入到蒸餾塔[Α]。該混合物由在苯中萃取含水粗ε-己內(nèi)酰胺后獲得，是含ε-己內(nèi)酰胺和苯的混合物，其中含水粗ε-己內(nèi)酰胺是由環(huán)己酮肟和發(fā)煙硫酸通過貝克曼重排反應(yīng)制備并用含水氨中和的。雜質(zhì)分布圖依據(jù)該方法。進(jìn)入蒸懼塔的含ε-己內(nèi)酰胺和苯的混合物中苯和ε-己內(nèi)酰胺的重量比為4.4:1。蒸餾塔[Α]包括12個(gè)平衡階段。通過線[2]離開蒸餾塔[Α]的塔頂氣體在冷凝器[B]中冷凝，在冷凝器中形成了含水相和有機(jī)(苯的)相的混合物并以混合物的形式通過線[3]排出。將冷卻水作為冷凝器[B]的冷凝劑。水作為回流液通過線[4]進(jìn)入蒸餾塔[Α]塔頂。蒸餾塔[Α]配備有蒸汽驅(qū)動(dòng)的再沸器[D]。含ε -己內(nèi)酰胺和水的混合物通過線[5]離開蒸餾塔[Α]。含ε -己內(nèi)酰胺和水的混合物中水和ε -己內(nèi)酰胺的重量比為1: 11.5。線[5]含ε -己內(nèi)酰胺和水的混合物中苯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是可忽略的(低于
0.01wt.% )。蒸餾塔[Α]塔頂?shù)膲簭?qiáng)為lOOkPa。
[0057]最為相關(guān)流注的溫度、質(zhì)量流量和質(zhì)量分?jǐn)?shù)如表1所示。
[0058]表1
【權(quán)利要求】
1.一種從含ε -己內(nèi)酰胺和有機(jī)溶劑的有機(jī)相中回收ε -己內(nèi)酰胺的方法，其中所述方法包括: a)向第一個(gè)蒸餾區(qū)加入含有ε-己內(nèi)酰胺和有機(jī)溶劑的有機(jī)相； b)蒸餾并回流有機(jī)相，取走塔頂?shù)玫降挠袡C(jī)相的第一餾分； c)向第二蒸餾區(qū)加入剩余的含ε-己內(nèi)酰胺和有機(jī)溶劑的有機(jī)相； d)蒸餾并回流含水相，取走塔頂?shù)玫降挠袡C(jī)相的第二餾分剩下含己內(nèi)酰胺的含水相； e)向第三個(gè)蒸餾區(qū)加入含有ε-己內(nèi)酰胺的含水相；并且 f)蒸餾含有ε-己內(nèi)酰胺的含水相，從中分離出塔頂?shù)玫降乃玫溅?己內(nèi)酰胺。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其中所述方法還包括在步驟d)或步驟e)之后將含有ε-己內(nèi)酰胺的含水相實(shí)施加氫處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述方法，其中含有冷凝有機(jī)相的第二餾分；分離其中的含水相；和回收所述分離的含水相作為步驟d)的回流液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任何一項(xiàng)所述方法，其中作為步驟d)中回流液的含水相的量至少為步驟d)去除的有機(jī)相 第二懼分的15wt.%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任何一項(xiàng)所述方法，其中殘留在步驟d)中含有ε-己內(nèi)酰胺的含水相含有2.5-25wt.%水。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任何一項(xiàng)所述方法，其中冷凝步驟b)中的第一有機(jī)餾分；部分冷凝物回收作為步驟b)的回流液。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任何一項(xiàng)所述方法，其中作為步驟b)中回流液的有機(jī)相量至少為步驟b)去除的有機(jī)相第一餾分的7wt.%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任何一項(xiàng)所述方法，其中步驟a)中含ε-己內(nèi)酰胺的有機(jī)相含有5_20wt.% ε-己內(nèi)酰胺。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任何一項(xiàng)所述方法，其中有機(jī)相含有苯或甲苯。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任何一項(xiàng)所述方法，其中步驟c)中含ε-己內(nèi)酰胺的剩余有機(jī)相含有50_96wt.% ε -己內(nèi)酰胺。
11.根據(jù)權(quán)利要求ι-?ο中任何一項(xiàng)所述方法，其中第一蒸餾區(qū)和第二蒸餾區(qū)中每個(gè)蒸餾塔的塔頂溫度為高于35°C。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-11中任何一項(xiàng)所述方法，其中在第一蒸餾區(qū)和第二蒸餾區(qū)中每個(gè)進(jìn)入再沸器的流體溫度為低于180°C。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-12中任何一項(xiàng)所述方法，其中第二蒸餾區(qū)的每個(gè)蒸餾塔的塔底壓強(qiáng)為低于大氣壓強(qiáng)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-13中任何一項(xiàng)所述方法，其中步驟b)中作為回流的有機(jī)相為純度大于99.5wt.%的有機(jī)溶劑。
15.根據(jù)權(quán)利要求1-14中任何一項(xiàng)所述方法，其中步驟d)中作為回流的含水相為純度大于99.5wt.%的水。
【文檔編號】C07D223/10GK103896841SQ201210591163
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月28日
【發(fā)明者】約翰·托馬斯·廷格, 邁克爾·威廉頌·瑪麗亞·博伊斯坦, 邁斯·約翰內(nèi)斯·賽姆林克 申請人:帝斯曼知識產(chǎn)權(quán)資產(chǎn)管理有限公司