一种己内酰胺制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种己内酰胺制备工艺，包括：将环己酮肟与发烟硫酸进行贝克曼重排反应，得到的重排液先进行水解，再进行萃取分离得到己内酰胺萃取液，对萃取液再进行水反萃，得到己内酰胺的水溶液，进行后续精制得到己内酰胺成品。上述过程中萃取分离出的硫酸和反萃分离出的萃取剂经过浓缩和精制处理后循环回系统中再利用。本发明专利技术工艺，避开了重排液进行氨水中和生产硫铵的过程，简化了己内酰胺的生产工艺流程，省去了硫铵中和结晶、分离、干燥、包装等装置单元，省去了传统工艺中常规配套的合成氨及硫酸装置，降低了设备投资费用和能耗，同时避免了副产物硫铵的产生。

【技术实现步骤摘要】
一种己内酰胺制备工艺
本专利技术涉及一种己内酰胺制备工艺，特别是一种无副产硫铵的己内酰胺的制备工艺。
技术介绍
己内酰胺是ε-氨基己酸分子内缩水而成的内酰胺，是一种重要的有机化工原料。己内酰胺的主要用途是通过生产尼龙-6，然后进一步加工成锦纶纤维、工程塑料、塑料薄膜等。己内酰胺的制备方法很多，但这些方法均副产硫铵，即贝克曼重排时采用发烟硫酸做催化剂进行重排，重排结束后重排液中的硫酸需要采用氨水进行中和，生成硫酸铵，以去除其中的硫酸。生产一吨己内酰胺，可副产硫铵1.5～4.2吨。由于硫铵作为一种低效的含N化肥，一直受到其用途和成本以及越来越大的副产产量释放的压力，成为制约己内酰胺行业发展的一个瓶颈。因此，寻求一种无副产硫铵的己内酰胺制备方法成为本行业技术革新的关键。
技术实现思路
本专利技术目的是针对己内酰胺现有生产工艺存在的副产大量硫铵、己内酰胺产品质量难以提升的缺陷，提供一种流程简单、能耗低、产品质量高的无副产硫铵的己内酰胺制备工艺。本专利技术解决其技术问题采取的技术方案是这样的。一种己内酰胺制备工艺，包括以下步骤：（1）将进行氨肟化反应后生成的经过分离、精制的环己酮肟与发烟硫酸在温度为85～95℃、压力为常压下在重排反应器中进行贝克曼重排，得到重排液，其主要成分为己内酰胺、硫酸和少量杂质；（2）将步骤（1）得到的重排液在温度为40～70℃，压力为常压下，加入纯水进行水解，得到含有己内酰胺与硫酸的水溶液A；（3）将步骤（2）得到的水溶液A在温度为40～50℃，压力为常压下，在萃取塔内加入萃取剂进行萃取，得到含有15%～25%己内酰胺的有机萃取液B和己内酰胺含量＜0.5%的无机硫酸水溶液C；（4）将步骤（3）中得到的含有15%～25%己内酰胺的有机萃取液B进行水反萃，得到含有20%～30%己内酰胺的水溶液D和己内酰胺含量＜0.1%的有机萃取溶液E；或将含有15%～25%的己内酰胺的有机萃取液B加水减压蒸馏分离，得到含有80%～90%己内酰胺的水溶液F和己内酰胺含量＜0.1%的有机萃取溶液G；（5）将步骤（3）得到的己内酰胺含量＜0.5%的无机硫酸水溶液C进行精制，得到70%～98%的浓硫酸，与新加入的20%～65%的发烟硫酸混合得到10%～20%的发烟硫酸，循环回贝克曼重排反应器继续进行反应循环使用；或者对己内酰胺含量＜0.5%的无机硫酸水溶液C进行精制，得到稀硫酸，用于矿石开采使用；或者在己内酰胺含量＜0.5%的无机硫酸水溶液C内加入氢氧化钙制备成硫酸钙副产品；（6）将步骤（4）得到的含有20%～30%己内酰胺的水溶液D或者将含有80%～90%己内酰胺的水溶液F进行精制，得到高纯度的己内酰胺成品；（7）将步骤（4）得到的己内酰胺含量＜0.1%的有机萃取溶液E己内酰胺含量＜0.1%的有机萃取溶液G进行精制，得到萃取液返回萃取塔作为萃取剂循环使用。本专利技术的步骤（1）中，环己酮肟与发烟硫酸摩尔比为（1.1～1.8）:1。本专利技术的步骤（2）中，纯水与己内酰胺质量比为（1～5）:1。本专利技术的步骤（3）中，所用萃取剂是苯或甲苯或正己烷或四氯化碳或三氯乙烷或以上物质的组合物；萃取剂与己内酰胺的质量比为（2～4）:1。本专利技术的步骤（4）中，水反萃时，水与己内酰胺的质量比为（3～4）:1；加水减压蒸馏时水的加入量为己内酰胺质量的10%~20%。本专利技术中，除了特殊说明，各物质的含量均为质量含量。本专利技术取得以下技术进步：（1）本专利技术，贝克曼重排过程中得到的重排液先进行水解，再进行萃取分离得到己内酰胺萃取液，再进行水反萃或进行减压蒸馏分离，得到己内酰胺的水溶液，再进行后续精制得到己内酰胺成品，避开了重排液进行氨水中和生产硫铵的过程，简化了己内酰胺生产工艺流程，省去了硫铵中和结晶、分离、干燥、包装等装置单元，降低了设备投资和能耗，同时避免了副产物硫铵的产生。（2）本专利技术工艺流程简单，在贝克曼重排后减少了重排液熟化、氨水中和、蒸发结晶等工序，缩短了工艺流程和生产周期，且萃取剂和发烟硫酸在生产过程中可以循环利用。（3）本专利技术与传统工艺相比，不需按常规方式配套合成氨和硫酸装置，少量的氨和发烟硫酸只需采购即可，降低了配套装置的设备投资。附图说明图1为本专利技术工艺流程示意图。具体实施方式以下实施例用于说明本专利技术。实施例1参照图1所示的本专利技术工艺流程示意图，在重排反应器中，控制温度在85～95℃，压力常压，停留10～60分钟，环己酮肟与8%～20%的发烟硫酸发生贝克曼重排反应，得到重排液，主要成分为己内酰胺、硫酸和少量杂质；将重排液在温度为55℃，压力常压，停留30分钟，在水解器中加入己内酰胺质量2倍的纯水进行水解，得到含有己内酰胺、硫酸的水溶液A；将含有己内酰胺、硫酸的水溶液A在温度为45℃，压力常压，在萃取塔内加入萃取剂苯进行萃取，苯与己内酰胺的相比为4:1，得到含有20%的己内酰胺的有机萃取液B，和含有己内酰胺0.4%的无机硫酸水溶液C；将含有20%的己内酰胺的有机萃取液B进行水反萃，水与己内酰胺的相比为3:1，得到含有23%的己内酰胺的水溶液D和含有己内酰胺0.09%的有机萃取溶液E；将含有己内酰胺0.4%的无机硫酸水溶液C进行精制和提浓，得到70%～98%的浓硫酸，与新加入的20%～65%的发烟硫酸混合得到10%～20%的发烟硫酸循环回贝克曼重排反应器继续进行反应循环使用；将含有23%的己内酰胺的水溶液D进行后续离交、加氢、三效蒸发、闪蒸和蒸馏后，制成高纯度的己内酰胺成品；将含有己内酰胺0.09%的有机萃取溶液E进行后续精制处理得到萃取液返回萃取塔作为萃取剂循环使用。实施例2参照图1所示的本专利技术工艺流程示意图，在重排反应器中，控制温度在85～95℃，压力常压，停留10～60分钟，环己酮肟与8%～20%的发烟硫酸发生贝克曼重排反应，得到重排液，主要成分为己内酰胺、硫酸和少量杂质；将重排液在温度为55℃，压力常压，停留30分钟，在水解器中加入己内酰胺质量2倍纯水进行水解，得到含有己内酰胺与硫酸的水溶液A；将含有己内酰胺、硫酸的水溶液A在温度为45℃，压力常压，在萃取塔内加入萃取剂苯进行萃取，苯与己内酰胺相比为4：1，得到含有20%的己内酰胺的有机萃取液B，和含有己内酰胺0.4%的无机硫酸水溶液C；将含有己内酰胺20%的有机萃取液B加入己内酰胺质量10%的水进行减压蒸馏分离，得到含有90%的己内酰胺的水溶液F和含有己内酰胺0.09%的有机萃取溶液G；将含有己内酰胺0.4%的无机硫酸水溶液C进行精制，得到稀硫酸，用于矿石开采使用；将含有90%的己内酰胺的水溶液F进行后续三效蒸发、闪蒸和蒸馏后，制成高纯度的己内酰胺成品。将含有己内酰胺0.09%的有机萃取溶液G进行后续精制处理得到萃取液返回萃取塔作为萃取剂循环使用。实施例3参照图1所示的本专利技术工艺流程示意图，在重排反应器中，控制温度在85～95℃，压力常压，停留10～60分钟，环己酮肟与8%～20%的发烟硫酸发生贝克曼重排反应，得到重排液，主要成分为己内酰胺、硫酸和少量杂质；将重排液在温度为55℃，压力常压，停留30分钟，在水解器中加入己内酰胺质量2倍的纯水进行水解，得到含有己内酰胺、硫酸的水溶液A；将含有己内酰胺、硫酸的水溶液A在温度为45℃，压力常压，在萃取塔内加入萃取剂苯进行萃取，苯与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种己内酰胺制备工艺，其特征在于包括以下步骤：（1）将进行氨肟化反应后生成的经过分离、精制的环己酮肟与发烟硫酸在温度为85～95℃、压力为常压下在重排反应器中进行贝克曼重排，得到重排液；（2）将步骤（1）得到的重排液在温度为40～70℃，压力为常压下加入纯水，进行水解，得到含有己内酰胺与硫酸的水溶液A；（3）将步骤（2）得到的水溶液A在温度为40～50℃，压力为常压下，在萃取塔内加入萃取剂进行萃取，得到质量含量15%～25%己内酰胺的有机萃取液B和己内酰胺质量含量＜0.5%的无机硫酸水溶液C；（4）将步骤（3）中得到的质量含量15%～25%己内酰胺的有机萃取液B进行水反萃，得到质量含量20%～30%己内酰胺的水溶液D和己内酰胺质量含量＜0.1%的萃取溶液E；或者将质量含量15%～25%的己内酰胺的有机萃取液B加水减压蒸馏分离处理，得到质量含量80%～90%己内酰胺的水溶液F和己内酰胺质量含量＜0.1%的有机萃取溶液G；（5）将步骤（3）得到的己内酰胺质量含量＜0.5%的无机硫酸水溶液C进行精制，得到质量含量70%～98%的浓硫酸，与新加入的质量含量20%～65%的发烟硫酸混合得到质量含量10%～20%的发烟硫酸，循环回贝克曼重排反应器继续进行反应循环使用；或者对己内酰胺质量含量＜0.5%的无机硫酸水溶液C进行精制，得到稀硫酸；或者在己内酰胺质量含量＜0.5%的无机硫酸水溶液C内加入氢氧化钙制备成硫酸钙；（6）将步骤（4）得到的质量含量20%～30%己内酰胺的水溶液D或者将质量含量80%～90%己内酰胺的水溶液F进行精制，得到高纯度的己内酰胺成品；（7）将步骤（4）得到的己内酰胺质量含量＜0.1%的有机萃取溶液E和己内酰胺质量含量＜0.1%的有机萃取溶液G进行精制，得到萃取液返回萃取塔作为萃取剂循环使用。...

【技术特征摘要】
1.一种己内酰胺制备工艺，其特征在于包括以下步骤：（1）将进行氨肟化反应后生成的经过分离、精制的环己酮肟与发烟硫酸在温度为85～95℃、压力为常压下在重排反应器中进行贝克曼重排，得到重排液；（2）将步骤（1）得到的重排液在温度为40～70℃，压力为常压下加入纯水，进行水解，得到含有己内酰胺与硫酸的水溶液A；（3）将步骤（2）得到的水溶液A在温度为40～50℃，压力为常压下，在萃取塔内加入萃取剂进行萃取，得到质量含量15%～25%己内酰胺的有机萃取液B和己内酰胺质量含量＜0.5%的无机硫酸水溶液C；（4）将步骤（3）中得到的质量含量15%～25%己内酰胺的有机萃取液B进行水反萃，得到质量含量20%～30%己内酰胺的水溶液D和己内酰胺质量含量＜0.1%的萃取溶液E；或者将质量含量15%～25%的己内酰胺的有机萃取液B加水减压蒸馏分离处理，得到质量含量80%～90%己内酰胺的水溶液F和己内酰胺质量含量＜0.1%的有机萃取溶液G；（5）将步骤（3）得到的己内酰胺质量含量＜0.5%的无机硫酸水溶液C进行精制，得到质量含量70%～98%的浓硫酸，与新加入的质量含量20%～65%的发烟硫酸混合得到质量含量10%～20%的发烟硫酸，循环回贝克...

【专利技术属性】
技术研发人员：金作宏，高文杲，
申请(专利权)人：河北美邦工程科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13