[发明专利]一种环己酮肟气相重排生产己内酰胺的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种环己酮肟生产己内酰胺的方法，更具体地说，涉及一种环己酮肟气相重排生产己内酰胺的方法。

技术背景

ε-己内酰胺(以下简称为己内酰胺)是生产锦纶、工业帘子线以及尼龙工程塑料三大系列产品的主要原料，随着国内工程塑料需求量的不断增加，其需求量也呈逐年增加的趋势。2009年国内表观需求量为90.1万吨，实际进口量为60万吨。可见，国内己内酰胺的缺口是相当巨大的。随着尼龙工程塑料消费量的不断增加，国内己内酰胺的供需不平衡的状态将更加显现。

工业上多采用以浓硫酸或发烟硫酸为催化剂的环己酮肟液相贝克曼重排工艺生产己内酰胺。采用该工艺生产的己内酰胺占世界己内酰胺生产总量的90％左右。虽然该工艺方法对己内酰胺的选择性达到98.5％，但其最大的缺点为：每生产1吨己内酰胺就要副产硫酸铵1.3-1.8吨。另外使用浓硫酸或发烟硫酸会造成设备腐蚀和环境污染，这与提倡原子经济性和环保经济性的化工背景产生了矛盾。

为了满足工业生产以及环保要求，以固体酸为催化剂的环己酮肟气相贝克曼重排工艺有望取代液相重排工艺。它在重排反应过程中不消耗发烟硫酸和氨，具有无设备腐蚀、无环境污染和不副产硫酸铵等优点。

环己酮肟重排制取己内酰胺的反应中除生成己内酰胺以外，还生成极少量的多聚物副产物。液相重排工艺，其轻重副产物流均返回到重排反应器重复利用，部分副产物与催化剂接触可以重新生成己内酰胺，因此重排反应的精制过程己内酰胺的收率可达99.5％以上。而气相重排工艺反应器中生成的极少量较重副产物随产物己内酰胺排出反应器后不再返回反应器重复利用。其次，在溶剂回收塔分离溶剂的精馏过程中也产生少量的多聚物，这些沸点较高的较重副产物组分最终在脱重塔塔釜中积累。塔釜重组分的含量越多，塔釜温度也越高。另外，由于己内酰胺热敏性的原因，蒸馏温度一般不宜超过200℃，所以塔釜排出的物料中仍含有60wt％左右的己内酰胺。所以在精馏过程中需要损失一部分己内酰胺以保证塔釜温度，这就导致气相重排工艺的己内酰胺收率只有96％左右，己内酰胺随重产物的流失降低了己内酰胺的收率，增加了三废处理的负担，影响了气相重排装置的经济效益。相对于液相重拍工艺，差距比较明显，因此为提高气相重排工艺的竞争力和经济效益，提高气相重排工艺己内酰胺收率是十分必要的。

发明内容

本发明要解决的技术问题之一是提供一种能够有效提高己内酰胺的收率的己内酰胺粗产品分离回收己内酰胺的方法。

本发明要解决的技术问题之二是提供一种产品收率更高的环己酮肟气相重排生产己内酰胺的方法。

本发明提供的一种己内酰胺粗产品分离回收己内酰胺的方法，包括：脱溶剂后的己内酰胺粗产品经脱水、脱轻质副产物后，进入脱重塔中分馏脱除较重副产物，脱重塔在绝对压力为0-0.5bar、塔釜温度为100-200℃的条件下操作，塔顶得到己内酰胺产品，塔釜出料为含有己内酰胺的较重副产物，将塔底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。

本发明提供的回收己内酰胺的方法中，所述的强制蒸发单元优选刮膜蒸发器，在130-170℃的较低操作温度下，将己内酰胺蒸发出来。

本发明提供的己内酰胺粗产品分离回收己内酰胺的方法的有益效果为：

本发明提供的方法在常规分离回收流程中增加强制蒸发单元进一步回收己内酰胺，而高沸点的重产物组分及时排出系统。提高了己内酰胺的收率，同时减少了装置排出废液的量。可以应用于气相法和液相法生产己内酰胺的工艺过程。

本发明提供的环己酮肟气相重排生产己内酰胺的方法，包括将环己酮肟与高温溶剂和载气混合气化，以气相形式引入重排反应器中，重排反应器中装填固体酸催化剂，环己酮肟与固体酸催化剂接触，在温度为200-500℃，绝对压力为2.1-26bar的条件下反应生成己内酰胺，反应后的物流经换热降温后气液分离，将分离出的液相引入溶剂回收塔分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，进入脱重塔中分馏脱除较重副产物，脱重塔在绝对压力为0-0.5bar、塔釜温度为100-200℃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，在绝对压力小于0.1bar，温度为130-170℃的条件下操作，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副产物排出装置。

本发明提供的环己酮肟气相重排生产己内酰胺的方法的有益效果为：