本發(fā)明涉及一種混合催化劑條件下環(huán)己酮氨肟化工藝的色度報警與聯(lián)鎖方法。

背景技術(shù)：

己內(nèi)酰胺是合成纖維和工程塑料的單體，在我國一直是市場緊缺的重要化工原料。目前，己內(nèi)酰胺的生產(chǎn)大多數(shù)采用環(huán)己酮轉(zhuǎn)化成環(huán)己酮肟，再重排成己內(nèi)酰胺的工藝路線。從環(huán)己酮到環(huán)己酮肟的轉(zhuǎn)化采用的環(huán)己酮直接氨氧化制備環(huán)己酮肟工藝是一種綠色環(huán)保低能耗的工藝。環(huán)己酮氨肟化合成環(huán)己酮肟新工藝是采用環(huán)己酮、氨和雙氧水在低壓條件下，叔丁醇為溶劑，采用鈦硅分子篩催化劑，在連續(xù)淤漿床反應(yīng)器內(nèi)一步合成環(huán)己酮肟，其反應(yīng)式為(1)：

nh3+h2o2+c6h10o＝c6h11on+2h2o

該方法直接制備環(huán)己酮肟，取代了傳統(tǒng)的羥胺制備工藝，大大縮短了工藝流程，節(jié)省投資，不副產(chǎn)硫酸銨，避免了氮氧化物和硫氧化物的生產(chǎn)，對環(huán)保意義重大，應(yīng)用前景廣泛，受到了廣泛重視。

在正常條件下，氨肟化反應(yīng)在高轉(zhuǎn)化率、高選擇性下進行的，但當(dāng)原料配比不當(dāng)和或催化劑活性下降時，主反應(yīng)速率下降，主要發(fā)生以下副反應(yīng)：

4h2o2+2nh3＝n2o+7h2o

3h2o2+2nh3＝n2+6h2o

2h2o2＝2h2o+o2

特別是在反應(yīng)初期采用新鮮催化劑，但隨著反應(yīng)的進行催化劑性能下降，然后繼續(xù)添加新鮮催化劑以提升反應(yīng)的效果，從而形成混合催化劑；或者在反應(yīng)初期就直接采用新鮮催化劑和再生催化劑的混合催化劑。在混合催化劑失活過程中，其他副反應(yīng)會導(dǎo)致反應(yīng)清液的色度升高，于此同時，反應(yīng)尾氣中危險氣體氧氣、笑氣和氨氣的含量也會相應(yīng)增加， 可能導(dǎo)致反應(yīng)釜內(nèi)形成爆炸性混合氣體，如遇到火源、高溫或靜電火花將產(chǎn)生爆炸。

本技術(shù)方法通過在混合催化劑條件下環(huán)己酮氨肟化反應(yīng)過程中色度變化規(guī)律，以反映氨肟化反應(yīng)催化劑失活狀態(tài)和氣相危險性的程度，并設(shè)置相應(yīng)的安全報警與聯(lián)鎖方法，避免氣相發(fā)生燃爆事故，保證裝置的安全平穩(wěn)運行。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中安全性較差的問題，提供一種新的混合催化劑條件下環(huán)己酮氨肟化工藝的色度報警與聯(lián)鎖方法。該方法具有安全性較好的優(yōu)點。

為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種混合催化劑條件下環(huán)己酮氨肟化工藝的色度報警與聯(lián)鎖方法，在雙氧水氧化環(huán)己酮生產(chǎn)環(huán)己酮的工藝裝置中，在使用混合催化劑條件下，催化劑發(fā)生失活的過程中，提供安全可靠的氨肟化反應(yīng)清液的色度的報警、聯(lián)鎖值和相應(yīng)的安全控制措施，以保證氨肟化反應(yīng)的安全性，防止發(fā)生氣相燃爆；其中，所述混合催化劑為新鮮催化劑與再生催化劑的混合物或者向正使用中催化劑添加新鮮催化劑而形成的催化劑混合物，其中新鮮催化劑質(zhì)量比例為1-99％；氨肟化反應(yīng)清液色度的報警值設(shè)在100°-200°，聯(lián)鎖值設(shè)在200°-400°；當(dāng)氨肟化反應(yīng)清液色度到達報警值時，采用補加新鮮催化劑操作，補加的新鮮催化劑為反應(yīng)系統(tǒng)中催化劑的10％-50％；當(dāng)氨肟化反應(yīng)清液色度到達聯(lián)鎖值時，控制系統(tǒng)聯(lián)鎖動作啟動，切斷雙氧水、環(huán)己酮和氨進料，反應(yīng)器進行充氮(本文指氮氣)保護。

上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，當(dāng)氨肟化反應(yīng)清液色度到達聯(lián)鎖值時，控制系統(tǒng)聯(lián)鎖動作啟動，切斷雙氧水、環(huán)己酮和氨進料，反應(yīng)器進行充氮保護，并保持叔丁醇循環(huán)。

上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，補加的新鮮催化劑為反應(yīng)系統(tǒng)中催化劑的20％-30％。

上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，再生催化劑為新鮮催化劑失活以后經(jīng)過水洗、蒸煮、叔丁醇清洗、干燥或者焙燒以后可重復(fù)使用的催化劑，其催化活性為新鮮催化劑的50-99％。

本發(fā)明專利在混合催化劑失活過程色度的變化規(guī)律的基礎(chǔ)上，提出了相應(yīng)的色度的報警和聯(lián)鎖控制方法，有效保證氨肟化反應(yīng)安全性，防止發(fā)生燃爆事故，避免非計劃停車,取得了較好的技術(shù)效果。

下面通過實施例對本發(fā)明作進一步的闡述，但不僅限于本實施例。

具體實施方式

【實施例1】

一種混合催化劑條件下環(huán)己酮氨肟化工藝的色度報警與聯(lián)鎖方法，采用鈦硅分子篩催化劑，混合催化劑為新鮮催化劑與再生催化劑的混合物，其中新鮮催化劑與再生催化劑質(zhì)量比為8：2；再生催化劑為新鮮催化劑失活以后經(jīng)過水洗、蒸煮、叔丁醇清洗、干燥或者焙燒以后可重復(fù)使用的催化劑，其催化活性為新鮮催化劑的80％，在混合催化劑失活過程中，氨肟化反應(yīng)器清液色度報警值為150°，聯(lián)鎖值為250°。當(dāng)色度達到報警值150°時，操作人員應(yīng)在60分鐘內(nèi)對反應(yīng)系統(tǒng)進行補充新鮮催化劑操作，補充量為反應(yīng)系統(tǒng)中催化劑量的20％，可有效降低反應(yīng)清液的色度；當(dāng)色度達到聯(lián)鎖值250°時，控制系統(tǒng)應(yīng)立即啟動聯(lián)鎖控制措施，緊急切斷雙氧水和環(huán)己酮進料，緊急反應(yīng)器內(nèi)充氮，并保持叔丁醇循環(huán)。

【實施例2】

一種混合催化劑條件下環(huán)己酮氨肟化工藝的色度報警與聯(lián)鎖方法，采用鈦硅分子篩催化劑，隨著反應(yīng)轉(zhuǎn)化率的降低到95％，向正使用中催化劑添加新鮮催化劑而形成的催化劑混合物，其中新鮮催化劑加入質(zhì)量為系統(tǒng)中催化劑的10％％，在催化劑失活過程中，氨肟化反應(yīng)器清液色度報警值為200°，聯(lián)鎖值為300°；當(dāng)色度達到報警值200°時，操作人員應(yīng)在30分鐘內(nèi)對反應(yīng)系統(tǒng)進行補充新鮮催化劑操作，補充量為反應(yīng)系統(tǒng)中催化劑量的30％，可有效降低反應(yīng)清液的色度；當(dāng)色度達到聯(lián)鎖值300°時，控制系統(tǒng)應(yīng)立即啟動聯(lián)鎖控制措施，緊急切斷雙氧水和環(huán)己酮進料，緊急反應(yīng)器內(nèi)充氮，并保持叔丁醇循環(huán)。

【實施例3】

一種混合催化劑條件下環(huán)己酮氨肟化工藝的色度報警與聯(lián)鎖方法，采用鈦硅分子篩催化劑，混合催化劑為新鮮催化劑與再生催化劑的混合物，其中新鮮催化劑與再生催化劑質(zhì)量比為9：1；；再生催化劑為新鮮催化劑失活以后經(jīng)過水洗、蒸煮、叔丁醇清洗、干燥或者焙燒以后可重復(fù)使用的催化劑，其催化活性為新鮮催化劑的90％，在混合催化劑失活過程中，氨肟化反應(yīng)器清液色度報警值為100°，聯(lián)鎖值為200°；當(dāng)色度達到報警值100°時，操作人員應(yīng)在1小時內(nèi)對反應(yīng)系統(tǒng)進行補充新鮮催化劑操作，補充量為反應(yīng)系統(tǒng)中催化劑量的10％，可有效降低反應(yīng)清液的色度；當(dāng)色度達到聯(lián)鎖值200°時，控制系統(tǒng)應(yīng)立即啟動聯(lián)鎖控制措施，緊急切斷雙氧水和環(huán)己酮進料，緊急反應(yīng)器內(nèi)充氮，并保持叔丁醇循環(huán)。

【實施例4】

一種混合催化劑條件下環(huán)己酮氨肟化工藝的色度報警與聯(lián)鎖方法，采用鈦硅分子篩催化劑，混合催化劑為新鮮催化劑與再生催化劑的混合物，其中新鮮催化劑比例為其中新鮮催化劑與再生催化劑質(zhì)量比為7：3；；再生催化劑為新鮮催化劑失活以后經(jīng)過水洗、蒸煮、叔丁醇清洗、干燥或者焙燒以后可重復(fù)使用的催化劑，其催化活性為新鮮催化劑的70％， 在混合催化劑失活過程中，氨肟化反應(yīng)器清液色度報警值為200°，聯(lián)鎖值為400°；當(dāng)色度達到報警值200°時，操作人員應(yīng)在20分鐘內(nèi)對反應(yīng)系統(tǒng)進行補充新鮮催化劑操作，補充量為反應(yīng)系統(tǒng)中催化劑量的20％，可有效降低反應(yīng)清液的色度；當(dāng)色度達到聯(lián)鎖值400°時，控制系統(tǒng)應(yīng)立即啟動聯(lián)鎖控制措施，緊急切斷雙氧水和環(huán)己酮進料，緊急反應(yīng)器內(nèi)充氮，并保持叔丁醇循環(huán)。

顯然，采用本發(fā)明所述的方法，在使用混合催化劑條件下，有效監(jiān)控氨肟化反應(yīng)情況,防止由于反應(yīng)惡化而導(dǎo)致氣相爆炸，保證裝置的安全平穩(wěn)運行，取得了較好的技術(shù)效果。

【比較例】

目前氨肟化工業(yè)裝置并未采用混合催化劑作為反應(yīng)開車階段的催化劑，如果采用混合催化劑作為開車階段催化劑的話可以降低運行成本。裝置采用混合催化劑時運行過程中反應(yīng)清液的色度會偏高，原來的色度聯(lián)鎖措施不再合適。采用本專利的安全控制技術(shù)可以增加裝置的運行靈活性，也可有效保證開車期間的安全操作。