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己内酰胺生产工艺比拟1己内酰胺开展历程£-氨基己酸获得了己内酰胺未工业应用1900年,O.Wallach利用贝克曼Beckmann重排转位反响,在硫酸中加热环己酮月亏获得己内酰胺1937年,德国I.GFarben公司P.Schlack开创了己内酰胺生产和应用的新纪元,以氨基己酸盐为催化剂,使己内酰胺开环聚合,聚合体纺得纤维的商品名为Perlon.二次大战期间,德国建立了一些工业装置,生产聚酰胺6纤维,主要用在军事工业上采纳苯酚为原料加氢制的环己醇,再脱氢得环己酮,再和羟胺硫酸盐反响生成环己酮后,转位生成己内酰胺二次大战后,I.GFarben公司公开技术,各国的公司纷纷建立己内酰胺装置,到I960年,世界己内酰胺产量到达18kt50年头后期,接连开发了多种己内酰胺生产工艺随着石油苯的快速开展以苯为原料,加氢制得环己烷,氧化得环己醇、环己酮的工艺成为生产己内酰胺的主要方法2己内酰胺生产工艺己内酰胺生产方法可以归纳为以下4类1苯加氢制环己烷,环己烷氧化制环己酮,再与羟胺巨亏化生成环己酮胎,经Beckmann重排得己内酰胺2苯酚加氢制环己酮,经后化、重排得己内酰胺3甲苯氧化制苯甲酸,加氢的环己烷竣酸,与亚硝酰硫酸反响生成己内酰胺4环己烷与亚硝酰氯发生光亚硝化反响生成环己酮眄,经Beckmann重排得己内酰胺其详细生产工艺如下表所示己内酰胺生产工艺生产工艺生产原理厂家优势劣势苯酚法传统法苯酚加氢制得环己醇,环己醇脱氢成环己酮德国公司在副产经济价值较低的硫钱,大约每生产It己内酰胺副产硫钱硫酸羟胺法氢氧化制氧化氮,氨水依次汲取二氧化氮、美国霍尼韦尔日本宇部技术成熟、运转稳定,易操作;氨消耗大,副产硫铉多,It己内酰胺同环己酮羟胺HSO氧化氮得到羟胺二磺酸盐,经加热水解即得兴产公司衢州巨化不须要珍贵金属催化剂时副产硫铁;法依据羟胺硫酸羟胺环境污染大,设备腐蚀严峻,三废排放生产工艺可量大分为三种磷酸羟胺法氨氧化制得NO和NO2,被磷酸、硫钱及硝荷兰DSM输出技术占荷兰DSM公司开发的工艺技术1工艺路途长,设备投资大;HPO酸铁的混合液汲取,生产硝酸,在催化剂作
88.6%经济性较佳2羟胺制备、环己酮后化反响中不副产用下加氢制的磷酸羟胺南京东方和巴陵石化硫酸铉,仅在贝克曼重排过程中11己内酰胺副产硫酸钺一氧化氮复原用贵金属进展氨氧化反响,生成NO;NO西德BASF氨、氢的总耗量比拟低运用贵金属生产本钱高;副产硫铉吨/法NO在贵金属催化剂Pt作用下,在稀硫酸中用输出技术占27%吨H2复原制取硫酸羟胺,再结合苯加氢制取环己烷、环己烷氧化、环己酮眄化和贝克曼重排等配套技术甲苯法SNIA甲苯氧化值得苯甲酸,加氢制六氢苯甲酸;意大利SNIA公司石家生产流程短,不经过环己酮后干酰胺化反响过程条件苛刻,精制步骤多,氨氧化成氧化氮,用发烟硫酸汲取得亚硝基庄化纤脆生产己内酰胺,使投资费用大硫钺副产量很高,经济性不佳,有较大硫酸;亚硝基硫酸汲取六氢苯甲酸,在发烟硫大降低的局限性酸的作用下制的粗己内酰胺光亚硝法(PNC)日本东丽公司省去了环己酮、羟胺、后扮装反响器难以设计,耗电量大,物料腐蚀氨氧化制取亚硝气,再与发烟硫酸作用生成亚置.,投资费用低,流程短;性强,光源灯管难以长期连续运行,开硝基硫酸,通过亚硝基硫酸制取亚硝酰氯,再展受限;与环己烷进展光化学反响生成环己酮月亏盐副产的硫钱较低,为
1.75吨硫钱/吨己酸盐,在发烟硫酸的作用下进展Beckmann内酰胺重排.用氨水中和后得到己内酰胺环己酮氨月亏化法在催化剂作用下,环己酮和氨、双氧水反响意大利Montedipe公司工艺流程短;能耗低;没有副催化剂价格昂贵,催化剂的稳定性和寿干脆得到环己酮后和Enichcmn公司日本住产品硫钱生成(运用液相重排时命是该工艺的关键友巴陵分公司有副产品);废水、废气量少,环境极其友好以上一系列工艺以降低原料消耗和能量消耗,降低或免除副产硫镂为目的环己酮羟胺法是目前主要的生产工艺,占总生产规模的90%以上其中,NO复原工艺、HPO法工艺是目前世界上己内酰胺成熟生产技术的代表,HPO法输出技术比重较大(约为
88.6%),在全世界建有18套装置新兴的生产工艺有环己酮氨后化法、丁二烯工艺、己二睛工艺等,其中丁二烯工艺、己二精工艺等技术不成熟,仅建有一些试验装置,未工业化应用而环己酮氨月亏化法是新工艺中比拟先进的成熟的生产技术代表,在日本住友和巴陵建有装置图己内酰胺的主要生产工艺路线13己内酰胺重排工艺环己酮月亏经过贝克曼重排反响生成己内酰胺,又可分为两种:工艺原理优势劣势液相重排通过发烟硫酸或硫酸作为反响催化剂,利用环己酮历在液相中工艺成熟,选择性在98%以上运用的发烟硫酸催化剂会副产大量硫酸镂,进展贝克曼重排来制取己内酰胺同时带来一系列设备腐蚀和环境污染等问温度86-88℃;眄:烟酸二
0.71题;反响剧烈,易造成混合不匀称,从而影响产品质量气相重排将环己酮汽化,在固体催化剂作用下进展复相催化反响重排成CPL,完全不生成硫酸钱,生产本钱低,副产物采纳新设备,反响过程困难,且须要价格昂可以防止硫酸铉生成为水,降低了对环境的污染.贵的催化剂,前期资金投入大
3.1气相重排工艺气相重排新工艺技术开发是针对传统的己内酰胺液相重排生产工艺中间步骤多、流程困难、设备腐蚀大、“三废〃排放多、环境污染重的情形开发的该工艺的关键是催化剂的选择和制备目前探讨的催化剂有二氧化硅-氧化铝催化剂、固体磷酸催化剂、硼酸催化剂和MFI构造分子筛催化剂其详细工艺为将环己酮溶于低碳醇溶剂中,并与惰性气体混合,35℃预热汽化,以气相形式引入重排反响器中,重排反响器中装填固体酸催化剂,环己酮月弓与固体酸催化剂接触,在温度为200-500℃,肯定压力为
2.1-26bar的条件下反响生成己内酰胺,反响后的物流经换热降温后气液别离,别离出的液相引入溶剂回收塔别离为溶剂和脱溶剂后的己内酰胺粗产品,脱溶剂后的己内酰胺粗产品经脱水、脱轻质副产物后,进入脱重塔中分储脱除较重副产物,脱重塔在肯定压力为、塔釜温度为100-200C的条件下操作,塔顶得到己内酰胺产品,塔釜出料引入强制蒸发单元,在较低温度下将己内酰胺蒸发出来,蒸发后的气相经冷凝后返回脱重塔中,蒸发后的残留液相为较重副产物排出装置石油化工科学探讨院胜利开发了RBS-1分子筛和环己酮肠气相贝克曼重排反响固定床新工艺2006年,在气相重排新工艺小试探讨的根底上,建成了800吨/年气相重排工业侧线试验装置,解决了环己酮后汽化和催化剂运用寿命等难题2021年中试装置已开场阶段性试车MFI型拓扑学构造的RBS-1分子筛对环己酮亚气相贝克曼重排反响表现出很高的环己酮后转化率
98.5%以上和己内酰胺选择性
96.5%,分子筛单程寿命达lh挤条成型后的RBS・1催化剂压碎强度到达80N/cm以上,环己酮月亏转化率接近100%,己内酰胺选择性到达97%以上失活分子筛在参与甲醇的430C空气中再生24h,催化性能得到完全复原挤条成型的RBS-1催化剂能满意固定床反响新工艺的要求日本住友化学公司与埃尼化学公司开发了己内酰胺生产新技术该工艺将TS-1化剂使过氧化氢同氨进展氨氧化干脆生产环己酮眄的技术与环己酮月亏气相法贝克曼重排反响技术结合起来采纳流化床反响器,运用甲醇为协助反响剂,环己酮月亏/甲醇气在350℃下通过分子筛,环己酮后转化率为
99.3%,产率为
95.3%唯一的副产物是水住友化学公司已在5kt/a装置上验证,并于2003年在日本爱媛建成67kt/a装置,该工艺技术打算向东南亚或中国转让气相重排工艺是目前的探讨热点,其具有本钱低且无硫酸筱生成,可以采纳芳煌以外的原料,对环境污染小的特点;但须要采纳新设备,反响过程困难,且须要价格昂贵的催化剂,前期资金投入大所以目前世界上采纳经过技术改良的液相重排工艺生产的己内酰胺仍占肯定地位。
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