一种己内酰胺的纯化方法和纯化装置制造方法及图纸

一种己内酰胺的纯化方法和纯化装置。该方法包括结晶、水萃、加氢、蒸发脱水过程，不需固液分离，可生产高质量的ε-己内酰胺产品，特别适合气相重排得到的粗ε-己内酰胺的精制。本发明专利技术提供的己内酰胺纯化装置，包括依次连接的结晶器、逆流洗涤器、分相分离器，加氢反应器和蒸馏设备；结构简单，可连续操作，适用于粗己内酰胺的纯化过程。

【技术实现步骤摘要】
一种己内酰胺的纯化方法和纯化装置
本专利技术涉及ε-己内酰胺的制备方法和装置。更具体地说，涉及含有杂质的粗ε-己内酰胺的提纯方法和提纯装置。
技术介绍
ε -己内酰胺(以下简称己内酰胺)是合成纤维和合成树脂的重要单体，主要用于制造聚酰胺纤维(尼龙6)、树脂和薄膜等。已知的己内酰胺生产方法包括采用发烟硫酸作为催化剂的环己酮肟液相贝克曼重排法、以固体沸石为催化剂的环己酮肟气相贝克曼重排法以及废弃聚合物解聚等方法。这些方法制备的己内酰胺中不可避免的都含有种类众多的有机杂质，这些杂质严重的影响了己内酰胺的质量，因此，在应用前必需经过纯化处理。已知的己内酰胺纯化包括精馏、萃取、吸附、氢化、氧化、结晶等方法。其中结晶法是有效脱除己内酰胺中多类杂质的最有效方法之一。 US2813858中公开了一种精制己内酰胺的方法，是在粗己内酰胺中加入一定量的水或熔点低于己内酰胺的有机烃溶剂，通过多次重复结晶、离心分离和洗涤等过程纯化己内酰胺。 US3966712中公开了一种气相重排法制备的粗己内酰胺的纯化方法，是在粗己内酰胺中加入四氢呋喃、异丙醇等极性溶剂，经冷却结晶，过滤洗涤，加碱蒸馏来纯化己内酰胺。 CN1332158A中公开了另一种粗己内酰胺的纯化方法，是将低温的脂肪烃类溶剂与粗己内酰胺一起倾入容器，使两者混合并结晶，再经固液分离、晶体洗涤等过程纯化粗己内酰胺。 CN101070298A中公开了另一种粗己内酰胺的纯化方法，是将粗己内酰胺在醚溶液中结晶，再经过滤洗涤、加氢等过程纯化粗己内酰胺。 CN101070299A中公开了另一种粗己内酰胺的纯化方法，是将粗己内酰胺在卤代烃溶液中结晶，再经过滤洗涤、加氢等过程纯化粗己内酰胺。 尽管上述方法对纯化己内酰胺都有很好的效果，但实际工业应用时确都面临晶体与母液的固液分离以及晶体洗涤过滤问题。采用现有的固液分离方式如离心过滤、压滤、真空抽滤等，不仅过程繁琐、投资大、洗涤效率低，而且操作中母液里的己内酰胺很容易在过滤设备器壁上析出晶疤，导致操作困难。特别是己内酰胺，由于其固有的特性，结出的晶体为片状结构，强度差，易破碎，使固液分离和洗涤过滤变得更加困难，由此限制了结晶法的广泛应用。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题之一是提供一种连续的易于工业化实施的己内酰胺纯化方法。该方法不需繁杂的固液分离系统，易于工业实施。 本专利技术要解决的技术问题之二是提供一种结构简单，可连续操作的粗己内酰胺纯化装置。 [0011 ] 一种ε -己内酰胺的纯化方法，包括: (I)在溶剂A存在下将含有杂质的粗ε -己内酰胺结晶，得到含溶剂A的晶浆； (2)用溶剂B对步骤(1)中得到的晶浆进行洗涤，得到含溶剂B的洗后晶浆和母液； (3)将步骤(2)中得到的洗后晶浆加水溶解，分相得到有机相和ε -己内酰胺水溶液； (4)在加氢催化剂存在下，使ε -己内酰胺水溶液与氢气接触，蒸馏脱除其中的水份，得到ε-己内酰胺。 优选地，步骤(3)中得到的有机相优选返回步骤(2)重复使用；步骤(4)中回收的水份优选返回步骤(3)重复使用。 本专利技术提供的己内酰胺纯化方法的有益效果为: 本专利技术提供的方法包括粗己内酰胺的结晶、逆流洗涤和溶剂分离，可生产高质量的ε-己内酰胺产品。适合气相重排得到的粗ε-己内酰胺的精制。 一种己内酰胺纯化装置，包括依次连接的结晶器、逆流洗涤器、分相分离器、加氢反应器和蒸馏设备；其中，所述的结晶器为搅拌釜式结晶器、套管结晶器、DTB结晶器或OSLO结晶器；所述的逆流洗涤器为外壁带有伴热保温的逆流洗涤器；所述的分相分离器为分层罐或萃取塔；所述的蒸馏设备为蒸馏塔或闪蒸罐。 其中，所述的结晶器和逆流洗涤器独立设置或集成设置。 本专利技术提供的一种己内酰胺纯化装置的有益效果为: 本专利技术提供的一种己内酰胺纯化装置结构简单，操作方便。可用于粗己内酰胺的纯化，得到高质量的己内酰胺产品。 【附图说明】 图1是本专利技术方法的一种实施方式的流程示意图。 该实施方式中结晶和逆流洗涤独立设置。 图2是本专利技术方法的另一种实施方式的流程示意图。 该实施方式中结晶和逆流洗涤集成设置。 图3是本专利技术方法的一种逆流洗涤器的原理示意图。 图4是逆流洗涤器与釜式结晶器集成的结构示意图。 符号说明: 1--------结晶器7--------内套筒 [0031 ]2--------逆流洗涤器 8--------搅拌器 3--------加热器a--------晶浆入口 4--------母液槽b--------母液(第一液相)出口 5--------循环泵c---------洗涤溶剂入口 6--------冷却器d---------洗后晶浆出口 【具体实施方式】 以下详细说明本专利技术的【具体实施方式】: 一种ε -己内酰胺的纯化方法，包括: (I)在溶剂A存在下将含有杂质的粗ε -己内酰胺结晶，得到含溶剂A的晶浆； (2)用溶剂B对步骤(1)中得到的晶浆进行洗涤，得到含溶剂B的洗后晶浆和母液； (3)将步骤(2)中得到的洗后晶浆加水溶解，分相得到有机相和ε -己内酰胺水溶液； (4)在加氢催化剂存在下，使ε -己内酰胺水溶液与氢气接触，蒸馏脱除其中的水份，得到ε-己内酰胺。 优选地，步骤(3)中得到的有机相优选返回步骤(2)重复使用；步骤(4)中回收的水份优选返回步骤(3)重复使用。 本专利技术提供的方法中，步骤(1)是将含杂质的粗己内酰胺和溶剂A连续送入结晶器中结晶，得到含溶剂A的己内酰胺晶浆。 结晶优选采用在有机溶剂中重结晶的方法，这样更有利于杂质的去除。结晶器可以任选传统的搅拌釜式结晶器、套管结晶器、DTB结晶器以及OSLO结晶器，对于结晶热的移取，可采用本领域技术人员熟知的溶剂蒸发取热、冷却取热以及低温物料急冷取热等方式，本专利技术不做限制。 所述的溶剂A为步骤(1)中的结晶溶剂，选自对己内酰胺溶解能力低的有机溶剂。这类溶剂包括但不限于脂肪烃、醚类、环烷烃、芳香烃、卤代烃等，从结晶收率和溶剂回收角度考虑，溶剂A优选碳原子数为6-12的脂肪烃、环烷烃、芳香烃、有机醚和卤代烃中的一种或几种。上述溶剂的沸点一般在50°C到150°C 所述的溶剂A的用量影响到己内酰胺的收率和质量，以己内酰胺的重量计，一般为0.1到4重量份，优选0.3到3重量份，更优选为0.5到2重量份。 对于传统的结晶方法，由于需要固液分离，因此希望得到的晶体颗粒大而均匀，而对于本专利技术，由于其特殊的洗涤方式，可以避免固液分离过程，因此对晶粒大小没有严格的要求。结晶的条件变宽松，结晶温度可为0°c到60°C，更适宜的温度为10°C到58°C，搅拌速率也可加快，以便获得更纯净的己内酰胺产品。 本专利技术提供的方法中，步骤(2)是用溶剂B洗涤步骤(1)中得到的晶浆，得到含溶剂B的洗后晶浆和母液。所述的洗涤优选逆流洗涤，是指己内酰胺晶体自上向下、洗涤溶剂自下向上的连续逆流接触。 所述逆流洗涤是在逆流洗涤器中进行的。附图3是一种逆流洗涤器的结构原理图，如附图3所示，逆流洗涤器包括进料口 a，母液出口 b，洗涤溶剂入口 c和洗后晶浆出口d。来自结晶器的晶浆从进料口 a送入洗涤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ε‑己内酰胺的纯化方法，其特征在于，包括：（1）在溶剂A存在下将含有杂质的粗ε‑己内酰胺结晶，得到含溶剂A的晶浆；（2）用溶剂B对步骤（1）中得到的晶浆进行洗涤，得到含溶剂B的洗后晶浆和母液；（3）将步骤（2）中得到的洗后晶浆加水溶解，分相得到有机相和ε‑己内酰胺水溶液；（4）在加氢催化剂存在下，使ε‑己内酰胺水溶液与氢气接触，蒸馏回收其中的水份，得到ε‑己内酰胺。

【技术特征摘要】
1.一种ε-己内酰胺的纯化方法，其特征在于，包括: (1)在溶剂A存在下将含有杂质的粗ε-己内酰胺结晶，得到含溶剂A的晶浆； (2)用溶剂B对步骤(1)中得到的晶浆进行洗涤，得到含溶剂B的洗后晶浆和母液； (3)将步骤(2)中得到的洗后晶浆加水溶解，分相得到有机相和ε-己内酰胺水溶液； (4)在加氢催化剂存在下，使ε-己内酰胺水溶液与氢气接触，蒸馏回收其中的水份，得到ε-己内酰胺。2.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述的溶剂A是碳原子数为6-12的脂肪烃、环烷烃、芳香烃、卤代烃和有机醚中的一种或几种。3.根据权利要求2的方法，其特征在于，以己内酰胺的重量计，所述的溶剂A的用量为0.1到4重量份。4.根据权利要求3的方法，其特征在于，以己内酰胺的重量计，所述的溶剂A的用量为0.3到3重量份。5.根据权利要求4的方法，其特征在于，以己内酰胺的重量计，所述的溶剂A的用量为0.5到2重量份。6.根据权利要求1的方法，其特征在于，步骤(1)中结晶温度为0°C到60°C。7.根据权利要求1的 方法，其特征在于，步骤(2)中所述洗涤为逆流洗涤，是指ε-己内酰胺晶体自上向下、洗涤溶剂自下向上的连续逆流接触。8.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述的溶剂B是碳原子数为6-12的脂肪烃、环烷烃、芳香烃、卤代烃和有机醚中的一种或几种。9.根据权利要求8的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨克勇，范瑛琦，王皓，江雨生，谢丽，宗保宁，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11