己内酰胺加氢精制方法技术

本发明专利技术提供一种己内酰胺加氢精制方法，包括将含杂质的己内酰胺溶液在磁稳定床反应器中在一种催化剂存在下与氢气接触；所说磁稳定床反应器是在反应器中存在均匀磁场，具有铁磁性的催化剂由于该磁场的磁化作用而相互吸引并稳定存在于反应器中不随反应物料流动的反应器；所说催化剂为阮内镍催化剂或者以镍为主要活性组分的非晶态合金催化剂；本发明专利技术方法与现有的连续搅拌釜式反应器工艺方法相比效率提高，而且催化剂消耗低，催化剂与反应物料不需分离，流程连续而简单，操作方便。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。己内酰胺后精制是生产己内酰胺的重要步骤。己内酰胺生产包括苯加氢制环己烷、环己烷氧化制环己酮、环己酮肟化制环己酮肟、环己酮肟转位生成己内酰胺等过程，在这些生产过程中，除己内酰胺以外，还会生成一些不饱和的副产物。这些不饱和副产物的物化性质与己内酰胺非常接近，难以通过萃取和蒸馏过程除去。而这些杂质的存在将影响己内酰胺聚合过程，直接关系到尼龙-6产品的质量，因此必须除去。己内酰胺后精制就是通过加氢过程使不饱和杂质饱和，使其物理性质与己内酰胺拉开，以便通过萃取和蒸馏过程将这些杂质除去。现有己内酰胺加氢精制工艺中所用催化剂为骨架镍(阮内镍，英文名为Raney Ni)催化剂，所采用的反应器为连续搅拌釜式反应器，反应后催化剂与料液一起通过板框过滤机滤出后回收处理，工艺复杂，催化剂利用率低，消耗大，工人劳动强度大。本专利技术的目的是提供一种除杂质能力高，催化剂消耗低，流程连续而简单，操作方便的新型己内酰胺加氢精制工艺方法。本专利技术所提供的包括将含杂质的己内酰胺溶液在磁稳定床反应器中在一种催化剂存在下与氢气接触；所说磁稳定床反应器是在反应器中存在均匀磁场，具有铁磁性的催化剂由于该磁场的磁化作用而相互吸引并稳定存在于反应器中不随反应物料流动的反应器；所说催化剂为阮内镍催化剂或者以镍为主要活性组分的非晶态合金催化剂；所说接触的条件是温度为室温-180℃，压力为常压-3.0兆帕(MPa)，空速为2-40小时-1，氢与己内酰胺水溶液的体积比(氢/料比)为10-200，磁场强度为10-1000奥斯特(Oe)。本专利技术提供的中所说磁稳定床反应器由反应器和外加磁场构成，外加磁场为沿反应器轴向的均匀稳定磁场，均匀磁场由直流电源和一系列与反应管同轴的赫姆霍兹线圈或均匀密绕螺线管提供，反应器和反应器其它部件由透磁性良好的材料制成。本专利技术所提供的中所说己内酰胺水溶液的浓度为15-50重量％，优选为20-40重量％。本专利技术提供的中所说阮内镍催化剂为目前工业上普遍使用的阮内镍催化剂。本专利技术提供的中所说非晶态合金催化剂为含Ni的非晶态合金催化剂，该催化剂的X射线衍射图中在2θ为45±1°处出现一个漫射峰(馒头状漫散射峰)，该催化剂的组成为50-95重量％的Ni、0-30重量％的Al、0-25重量％的P、0-25重量％的Fe、以及0-10重量％的选自由Co、Cr和Mo所组成的组中的一种金属；其中Al、P、Fe、以及Co、Cr或Mo的量不同时为零；催化剂颗粒可以单独置于磁稳定床反应器中，或者为了增加催化剂的磁吸性也可掺入20-200％催化剂重量的铁粉混合置于磁稳定床反应器中。所说催化剂可以以固定床层形式存在于反应器中，也可以根据操作的需要以连续或间歇方式进出反应器。本专利技术提供的方法中所说非晶态合金催化剂优选的组成是65-90重量％的Ni、5-20重量％的Al、0-20重量％的P、1-20重量％的Fe、以及0-10重量％的Cr或者Mo。本专利技术提供的方法中所说接触的条件优选的是温度为50-150℃，压力为常压-2.0兆帕(MPa)，空速为4-20小时-1，氢与己内酰胺水溶液的体积比为30-100(体积比)，磁场强度为100-400奥斯特(Oe)。本专利技术提供的方法的操作过程可以是，首先在反应器中装入所说催化剂或所说催化剂与铁粉的混合颗粒，然后在反应器线圈中通入一定电流以提供均匀稳定磁场。己内酰胺水溶液和氢气由反应器下部进入磁稳定床反应器进行气液固三相选择性加氢反应。本专利技术提供的方法与现有的连续搅拌釜式反应器工艺方法相比效率大大提高，加氢后产品的杂质含量远低于现有方法，而且催化剂消耗低，催化剂与反应物料不需分离，流程连续而简单，操作方便。下面的实施例将对本专利技术提供的工艺方法做进一步的说明。实施例1本实施例说明本专利技术所用的一种催化剂的制备。将48克镍、48克铝、1.5克铁、2.5克铬加入到石英管中，将其在高频炉中加热至1300℃以上熔融，使其合金化，然后用惰性气将该合金液体从石英管下的喷嘴处喷到一转速为800转/分的铜辊上，铜辊中通冷却水，合金液经快速冷却后沿铜辊切线甩出，形成鳞片状条带，鳞片状条带经研磨至颗粒直径为70微米以下，得到母合金。母合金在氢气环境中进行热处理，热处理的温度为600℃，恒温时间为3小时。经热处理后的母合金缓慢加入到盛有500克20％氢氧化钠水溶液的三口瓶中，控制其温度为100℃并恒温搅拌1小时。停止加热和搅拌后，滗去液体，用80℃的蒸馏水洗涤至pH值为7。所制得的催化剂编号为催化剂-1，将其保存在水中备用。实施例2本实施例说明本专利技术所用的一种催化剂的制备。将44克镍、52克铝、2.5克铁、1.5克铬加入到石英管中，将其在高频炉中加热至1300℃以上熔融，使其合金化，然后用惰性气将该合金液体从石英管下的喷嘴处喷到一转速为800转/分的铜辊上，铜辊中通冷却水，合金液经快速冷却后沿铜辊切线甩出，形成鳞片状条带，鳞片状条带经研磨至颗粒直径为70微米以下，得到母合金。母合金在氢气环境中进行热处理，热处理的温度为700℃，恒温时间为2小时。经热处理后的母合金缓慢加入到盛有1000克20％氢氧化钠水溶液的三口瓶中，控制其温度为100℃并恒温搅拌1.5小时。停止加热和搅拌后，滗去液体，用100℃的蒸馏水洗涤至pH值为7。所制得的催化剂编号为催化剂-2，将其保存在水中备用。实施例3本实施例说明本专利技术所用的一种催化剂的制备。将48克镍、48克铝、2.5克铁、1.5克钼加入到石英管中，将其在高频炉中加热至1300℃以上熔融，使其合金化，然后用惰性气将该合金液体从石英管下的喷嘴处喷到一转速为800转/分的铜辊上，铜辊中通冷却水，合金液经快速冷却后沿铜辊切线甩出，形成鳞片状条带，鳞片状条带经研磨至颗粒直径为70微米以下，得到母合金。母合金在氢气环境中进行热处理，热处理的温度为700℃，恒温时间为2小时。经热处理后的母合金缓慢加入到盛有1000克20％氢氧化钠水溶液的三口瓶中，控制其温度为100℃并恒温搅拌1.5小时。停止加热和搅拌后，滗去液体，用100℃的蒸馏水洗涤至pH值为7。所制得的催化剂编号为催化剂-3，将其保存在水中备用。实施例4本实施例说明本专利技术所用的一种催化剂的制备。将80克镍与20克磷置于坩埚中，加热使其自行合金化制得Ni-P合金，取此合金48克，与50克铝、2克铁一起加入到石英管中，将其在高频炉中加热至1300℃以上熔融，使其合金化，然后用惰性气将该合金液体从石英管下的喷嘴处喷到一转速为800转/分的铜辊上，铜辊中通冷却水，合金液经快速冷却后沿铜辊切线甩出，形成鳞片状条带，将鳞片状条带置于通风环境中，粉化至50微米以下。取50克该母合金粉，缓慢加入到110克NaOH和450克水配成的水溶液中，0℃下搅拌10分钟，然后在40℃下搅拌60分钟。停止加热和搅拌后，滗去液体，用蒸馏水洗涤至pH值为7，将其保存在水中备用。所制得的催化剂编号为催化剂-4实施例5本实施例说明本专利技术所用的一种催化剂的制备。将80克镍与20克磷置于坩埚中，加热使其自行合金化制得Ni-P合金，取此合金48克，与50克铝、2克铁一起加入到石英管中，将其在高频炉中加热至1450℃以上熔融，使其合金化，然后用0.08MPa的惰性气将该合金液体从石英管下的喷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种己内酰胺加氢精制方法，其特征在于该方法包括将含杂质的己内酰胺水溶液在磁稳定床反应器中在一种催化剂存在下与氢气接触；所说催化剂为阮内镍催化剂或者以镍为主要活性组分的非晶态合金催化剂；所说接触的条件是温度为室温－１８０℃，压力为常压－３．０兆帕，空速为２－４０小时↑［－１］，氢与己内酰胺水溶液的体积比为１０－２００，磁场强度为１０－１０００奥斯特。

【技术特征摘要】
1.一种己内酰胺加氢精制方法，其特征在于该方法包括将含杂质的己内酰胺水溶液在磁稳定床反应器中在一种催化剂存在下与氢气接触；所说催化剂为阮内镍催化剂或者以镍为主要活性组分的非晶态合金催化剂；所说接触的条件是温度为室温-180℃，压力为常压-3.0兆帕，空速为2-40小时-1，氢与己内酰胺水溶液的体积比为10-200，磁场强度为10-1000奥斯特。2.按照权利要求1的方法，其中所说己内酰胺水溶液的浓度为15-50重量％。3.按照权利要求1的方法，其中所说非晶态合金催化剂为含Ni的非晶态合金催化剂，该催化剂的X射线衍射图中在2θ为45±1°处出现一个漫射峰，该催化剂的组成为50-95重量％的Ni、0-30重量％的Al、0-25...

【专利技术属性】
技术研发人员：慕旭宏，王宣，孟祥坤，宗保宁，闵恩泽，于伟，
申请(专利权)人：中国石油化工集团公司，中国石油化工集团公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]