HPO法生產(chǎn)己內(nèi)酰胺工藝過程中羥胺反應(yīng)系統(tǒng)的擴(kuò)產(chǎn)與改造.pdf

1、己內(nèi)酰胺是一種重要的石油化工產(chǎn)品，主要用于民用纖維、工業(yè)纖維和工程塑料等。 目前具有代表性的己內(nèi)酰胺工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)主要有環(huán)己酮-羥胺法、環(huán)己烷光亞硝化法（PNC 法）和甲苯法（SNIA 法）等。環(huán)己酮-羥胺法以苯為原料，通過苯加氫生成環(huán)己烷，再經(jīng)氧化生成環(huán)己酮，環(huán)己酮與羥胺進(jìn)行肟化反應(yīng)制得環(huán)己酮肟，然后經(jīng)重排以及精制過程獲得己內(nèi)酰胺成品；環(huán)己烷光亞硝化法以環(huán)己烷為原料，首先經(jīng)光亞硝化制取環(huán)己酮肟鹽酸鹽，進(jìn)而制得己內(nèi)酰胺；甲苯法以甲

2、苯為原料，甲苯先被氧化為苯甲酸，繼而加氫得到六氫苯甲酸，再亞硝化制得己內(nèi)酰胺。 環(huán)己酮-羥胺法是采用最為廣泛的生產(chǎn)工藝，在該工藝中，羥胺是非常重要的中間物料。工業(yè)上大量制備羥胺鹽的方法主要有拉西法(HSO)、一氧化氮法(NO)和磷酸羥胺法(HPO)。中石化巴陵分公司采用了磷酸羥胺法制己內(nèi)酰胺工藝，裝置實(shí)現(xiàn) 50kt/a 達(dá)標(biāo)和 70kt/a 擴(kuò)產(chǎn)成功后，又提出了利用現(xiàn)有裝置和設(shè)備，充分挖掘潛能，將裝置產(chǎn)能擴(kuò)大到100kt/a 的

3、改造設(shè)想。希望通過對(duì)羥胺制備的生產(chǎn)工藝進(jìn)行了進(jìn)一步研究，提高無機(jī)工藝液（IPL）中的羥胺濃度實(shí)現(xiàn)擴(kuò)產(chǎn)目標(biāo)。 本課題的任務(wù)是：首先參照現(xiàn)有工況和有關(guān)文獻(xiàn)資料進(jìn)行合成高羥胺濃度的本征動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)，掌握反應(yīng)的基本特性，并建立反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)模型，在此基礎(chǔ)上，再進(jìn)行小試連續(xù)實(shí)驗(yàn)，裝置側(cè)線實(shí)驗(yàn)和裝置大試，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，評(píng)價(jià)提高無機(jī)工藝液中羥胺濃度的可行性。 小試結(jié)果表明，提高氫分壓、催化劑濃度、氫離子濃度和硝酸根濃度可以提高羥胺的反應(yīng)速

4、率，高羥胺濃度下硝酸鹽加氫的羥胺生成速率與催化劑濃度的 0.65 次方、與氫分壓的 0.45 次方成正比，硝酸根濃度和氫離子濃度對(duì)羥胺反應(yīng)速率影響較小。 鑒于現(xiàn)裝置眾多因素的局限，催化劑濃度和氫氣分壓都不可能成倍增加，同時(shí)也難以延長在反應(yīng)器的停留時(shí)間。而且，隨著羥胺濃度的提高，羥胺的串聯(lián)副反應(yīng)也逐漸加快，從而使對(duì)羥胺的總選擇性有下降的趨勢(shì)。但是本文通過對(duì)現(xiàn)有裝置的改造，發(fā)現(xiàn)通過增加一反應(yīng)器來延長其停留時(shí)間，從而提高羥胺出口濃度，