專(zhuān)利名稱(chēng)：一種防止磷酸羥胺肟化法制造己內(nèi)酰胺的無(wú)機(jī)液中羥胺分解的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種防止磷酸羥胺肟化法制造己內(nèi)酰胺的無(wú)機(jī)液中羥胺分解的方法磷酸羥胺肟化法生產(chǎn)己內(nèi)酰胺其主要工藝生產(chǎn)路線是苯加氫生成環(huán)己烷，環(huán)己烷氧化生成環(huán)己酮，環(huán)己酮再與磷酸羥胺溶液反應(yīng)生成環(huán)己酮肟，環(huán)己酮肟再發(fā)生貝克曼重排生成己內(nèi)酰胺，該專(zhuān)利技術(shù)的核心部分是環(huán)己酮肟的生產(chǎn)工藝采用磷酸羥胺肟化法(即通常所說(shuō)的HPO專(zhuān)利技術(shù))，該工藝的主要優(yōu)點(diǎn)是在肟化反應(yīng)中不副產(chǎn)硫銨，且生成的環(huán)己酮肟質(zhì)量好，相對(duì)其它己內(nèi)酰胺制造工藝其己內(nèi)酰胺質(zhì)量也得到提高，處于目前世界先進(jìn)水平。
磷酸羥胺肟化法生產(chǎn)己內(nèi)酰胺中的磷酸羥胺制造采用在貴金屬Pt／Pd-C催化劑的作用下在磷酸緩沖溶液里硝酸鹽加氫還原反應(yīng)生成的，含磷酸羥胺的無(wú)機(jī)溶液(即無(wú)機(jī)液IPL)再在一個(gè)脈沖填料塔內(nèi)在甲苯溶劑中與環(huán)己酮發(fā)生肟化反應(yīng)生成環(huán)己酮肟，其中羥胺反應(yīng)所需的硝酸溶液系氨氧化反應(yīng)生成NOX氣體再吸收生成的，肟化反應(yīng)后環(huán)己酮肟和甲苯經(jīng)過(guò)蒸餾分離提純，環(huán)己酮肟送貝克曼重排系統(tǒng)去生成己內(nèi)酰胺，該裝置中無(wú)機(jī)液和甲苯在該工藝中循環(huán)使用，分別稱(chēng)為無(wú)機(jī)回路和有機(jī)回路，無(wú)機(jī)回路的主要流程是無(wú)機(jī)液從羥胺反應(yīng)器出料生成羥胺濃度為0．7mol／kglPL后進(jìn)入肟化反應(yīng)器與環(huán)己酮反應(yīng)，此時(shí)無(wú)機(jī)液中羥胺濃度為0．04mol／kgIPL，再進(jìn)入無(wú)機(jī)液萃取塔中除去大部分無(wú)機(jī)液中的有機(jī)物，隨后進(jìn)入汽提塔已徹底去除無(wú)機(jī)液中的有機(jī)物和副產(chǎn)的水，使無(wú)機(jī)液的總羰＜10ppm，無(wú)機(jī)液接著進(jìn)入氨氧化吸收塔吸收NOx氣生成羥胺反應(yīng)所需的硝酸，再進(jìn)入羥胺反應(yīng)器，如此形成一個(gè)閉路的無(wú)機(jī)液循環(huán)回路。有機(jī)回路的主要流程是甲苯從緩沖罐出料進(jìn)入無(wú)機(jī)液萃取塔，溢流到一泵槽，經(jīng)泵出口與環(huán)己酮混合后進(jìn)入肟化塔反應(yīng)生成環(huán)己酮肟，環(huán)己酮肟和甲苯有機(jī)相經(jīng)過(guò)中和、水洗后進(jìn)入2個(gè)蒸餾塔，使甲苯和環(huán)己酮肟分離，得到的純甲苯再進(jìn)入緩沖罐形成一個(gè)閉路的有機(jī)循環(huán)回路，而環(huán)己酮肟則進(jìn)入貝克曼重排工序去反應(yīng)已生產(chǎn)己內(nèi)酰胺。
從上述無(wú)機(jī)回路的情況可知，羥胺反應(yīng)后無(wú)機(jī)液中羥胺濃度為0．7mol／kgIPL，而在肟化反應(yīng)后無(wú)機(jī)液中仍含有濃度為0．04mol／kgIPL的羥胺，在整個(gè)無(wú)機(jī)循環(huán)回路中，約占羥胺質(zhì)量總量的5％wt，若這部分羥胺損失的話，即裝置的整體負(fù)荷降低了約5％，因此必須保證該部分在無(wú)機(jī)液中循環(huán)使用的羥胺不能損失。
磷酸羥胺肟化工藝中的主要反應(yīng)方程式如下羥胺反應(yīng)肟化反應(yīng)氨氧化反應(yīng)用上述磷酸羥胺肟化法生產(chǎn)己內(nèi)酰胺過(guò)程中，特別是在滿負(fù)荷和高負(fù)荷生產(chǎn)下，經(jīng)常發(fā)生循環(huán)無(wú)機(jī)液中的0．04mol／kgIPL羥胺分解現(xiàn)象，使己內(nèi)酰胺裝置整體生產(chǎn)負(fù)荷下降約5％，同時(shí)使物耗增加，且由于羥胺分解還使羥胺反應(yīng)器反應(yīng)工況受到影響，羥胺反應(yīng)負(fù)荷進(jìn)一步下降，造成重大經(jīng)濟(jì)損失，以5萬(wàn)噸／年己內(nèi)酰胺生產(chǎn)裝置計(jì)算，一般一年累計(jì)發(fā)生羥胺分解達(dá)40余次，共計(jì)時(shí)間為40余天，降低負(fù)荷5％，累計(jì)減少己內(nèi)酰胺產(chǎn)量達(dá)300噸，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)330余萬(wàn)元人民幣，同時(shí)增加了裝置原料消耗也增加了生產(chǎn)成本。目前，國(guó)內(nèi)外同技術(shù)的己內(nèi)酰胺生產(chǎn)裝置均存在此問(wèn)題，都未找到比較好的處理方法，均采取停車(chē)處理的方式，也說(shuō)明該磷酸羥胺肟化法工藝流程上存在一定的不足。
本發(fā)明的目的在于提供一種防止磷酸羥胺肟化法制造己內(nèi)酰胺的無(wú)機(jī)液中羥胺分解的方法。
經(jīng)確定引發(fā)羥胺分解的根本原因是由于不同酸度的無(wú)機(jī)液混合不良造成局部“過(guò)酸”引發(fā)了分解，并且是一連鎖反應(yīng)，引發(fā)分解的部位在氨氧化吸收工序中。磷酸羥胺肟化法生產(chǎn)己內(nèi)酰胺工藝中氨氧化部分吸收工序流程示意圖如附

圖1，從汽提塔來(lái)的無(wú)機(jī)液1進(jìn)入吸收塔進(jìn)料槽2，經(jīng)泵6加入吸收塔3，在吸收塔3中吸收氨氧化來(lái)的NOx氣生成硝酸，再經(jīng)泵8加入脫氣塔4以脫除夾帶的NOx氣，然后與經(jīng)泵7來(lái)的吸收旁路無(wú)機(jī)液混合后進(jìn)入羥胺進(jìn)料槽5。羥胺分解的引發(fā)點(diǎn)，即在吸收塔進(jìn)料槽2經(jīng)泵7的旁路無(wú)機(jī)液與脫氣塔4出料無(wú)機(jī)液混合處。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的該混合處由原設(shè)計(jì)采用簡(jiǎn)單的管道混合方式改為采用增加靜態(tài)混合器的方式混合以消除局部“過(guò)酸”，靜態(tài)混合器結(jié)構(gòu)如附圖2所示，從吸收塔進(jìn)料槽旁路泵來(lái)的低酸度的無(wú)機(jī)液1與從脫氣塔來(lái)的高酸度的無(wú)機(jī)液2混合后進(jìn)入靜態(tài)混合器3立即經(jīng)過(guò)孔板波紋規(guī)整填料4的良好混合后流出靜態(tài)混合器3經(jīng)管線5進(jìn)入羥胺反應(yīng)器進(jìn)料緩沖槽。
該靜態(tài)混合器內(nèi)裝有孔板波紋規(guī)整填料，規(guī)格可以是250Y-500Y，其波紋片平行于靜態(tài)混合器截面或平行于吸收塔進(jìn)料槽旁路無(wú)機(jī)液的流向，材質(zhì)均為304L，值得注意的是，脫氣塔無(wú)機(jī)液進(jìn)入旁路無(wú)機(jī)液管處應(yīng)盡可能靠近靜態(tài)混合器的填料，其安裝距離為5-30MM范圍內(nèi)，最佳的安裝距離為10-20MM，其管線出口呈45°坡口，混合器水平安裝并加以鋼支座固定，以保證無(wú)機(jī)液在孔板波紋規(guī)整填料中的良好混合。
本發(fā)明與原磷酸羥胺肟化法工藝中設(shè)計(jì)的管道混合方式比較，徹底根除了簡(jiǎn)單的兩種不同酸度的無(wú)機(jī)液混合極易造成局部“過(guò)酸”而導(dǎo)致羥胺分解的問(wèn)題，彌補(bǔ)了磷酸羥胺肟化法生產(chǎn)己內(nèi)酰胺工藝設(shè)計(jì)中的先天缺陷，避免了由于工藝控制波動(dòng)造成的酸濃度波動(dòng)的影響，增強(qiáng)了磷酸羥胺肟化法生產(chǎn)己內(nèi)酰胺裝置的操作彈性，消除了羥胺分解的引發(fā)因素，從而徹底解決了磷酸羥胺肟化法工藝中存在的羥胺分解問(wèn)題。本發(fā)明可使磷酸羥胺肟化法生產(chǎn)己內(nèi)酰胺裝置的無(wú)機(jī)液系統(tǒng)不再發(fā)生羥胺分解，從根本上解決了問(wèn)題。
本發(fā)明投資極少，但經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益卻十分可觀，以已實(shí)施本發(fā)明的某磷酸羥胺法生產(chǎn)己內(nèi)酰胺的裝置為例，該裝置已實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，再未發(fā)生過(guò)羥胺分解，而且無(wú)論工藝如何波動(dòng)，如原吸收塔液位波動(dòng)、脫氣塔工況不穩(wěn)、吸收塔補(bǔ)加大量補(bǔ)加濃硝酸、吸收塔頂部汽液分離器串氣等因素影響，均不會(huì)造成羥胺分解。
實(shí)施例1。
首先將靜態(tài)混合器安裝在磷酸羥胺肟化法生產(chǎn)己內(nèi)酰胺裝置的氨氧化吸收工序的吸收塔進(jìn)料槽旁路無(wú)機(jī)液與脫氣塔出料無(wú)機(jī)液混合處，該靜態(tài)混合器內(nèi)裝有500Y的孔板波紋規(guī)整填料，其波紋片平行于靜態(tài)混合器截面，材質(zhì)均為304L，脫氣塔無(wú)機(jī)液進(jìn)入旁路無(wú)機(jī)液管處與靜態(tài)混合器內(nèi)的填料的安裝距離為15MM范圍內(nèi)，其管線出口呈45°坡口，混合器水平安裝并加以鋼支座固定。裝置投入運(yùn)行，使低酸度的無(wú)機(jī)液經(jīng)吸收塔進(jìn)料槽旁路管線與經(jīng)脫氣塔出料管線的高酸度的無(wú)機(jī)液混合后進(jìn)入羥胺反應(yīng)器進(jìn)料緩沖槽，該裝置未發(fā)生羥胺分解。
權(quán)利要求
1．一種防止磷酸羥胺肟化法制造己內(nèi)酰胺的無(wú)機(jī)液中羥胺分解的方法，在磷酸羥胺肟化法生產(chǎn)己內(nèi)酰胺裝置的氨氧化吸收工序的吸收塔進(jìn)料槽旁路無(wú)機(jī)液與脫氣塔出料無(wú)機(jī)液采用管道混合，其特征在于采用靜態(tài)混合器混合。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防止磷酸羥胺肟化法制造己內(nèi)酰胺的無(wú)機(jī)液中羥胺分解的方法，其特征在于靜態(tài)混合器內(nèi)所裝的是孔板波紋填料，其波紋片平行于靜態(tài)混合器截面或平行于吸收塔進(jìn)料槽旁路無(wú)機(jī)液的流向。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防止磷酸羥胺肟化法制造己內(nèi)酰胺的無(wú)機(jī)液中羥胺分解的方法，其特征在于脫氣塔無(wú)機(jī)液進(jìn)入旁路無(wú)機(jī)液管處靠近靜態(tài)混合器填料的安裝距離為5-30MM范圍內(nèi)，最佳的安裝距離為10-20MM。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種防止磷酸羥胺肟化法制造己內(nèi)酰胺的無(wú)機(jī)液中羥胺分解的方法,在磷酸羥胺肟化法生產(chǎn)己內(nèi)酰胺裝置的氨氧化吸收工序的吸收塔進(jìn)料槽旁路無(wú)機(jī)液與脫氣塔出料無(wú)機(jī)液管道混合處,其特征在于采用靜態(tài)混合器使不同酸度的無(wú)機(jī)液混合,解決了磷酸羥胺肟化法生產(chǎn)己內(nèi)酰胺工藝中羥胺分解造成裝置整體負(fù)荷降低、消耗增加的問(wèn)題,產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
文檔編號(hào)C01B21/14GK1281849SQ9911550
公開(kāi)日2001年1月31日 申請(qǐng)日期1999年7月26日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月26日
發(fā)明者朱澤華, 程立泉, 張暉 申請(qǐng)人:巴陵石化鷹山石油化工廠