我国自主开发出环己酮肟合成新技术

中石化石科院与中石化巴陵分公刮合作进行的单釜连续淤浆床合成环己酮肟成套新技术7万t／a环已酮氨肟化制环己酮肟工业试验项目，日前通过了中石化技术鉴定。     

己内酰胺生产技术进展及项目投资分析

简述了己内酰胺生产现状;详述了己内酰胺生产技术最新进展,包括丁二烯工艺、环己烯水合工艺、环己酮肟气相贝克曼重排新工艺、环己酮氨肟化工艺;对比剖析了己内酰胺氨肟化新工艺技术与HPO法技术,指出环己酮氨肟化新工艺具有流程简化,反应条件温和,三废少,投资少的特点;并对己内酰胺项目投资前景进行分析,提出中石化采用环己酮氨肟化法自主技术及环己烷法生产工艺路线新建己内酰胺项目并做好项目评估,规避项目风险。     

环己酮肟钛硅分子筛催化剂的研究进展

钛硅分子筛(TS-1)催化环己酮氨肟化合成环己酮肟的新工艺具有工艺流程简单、副产物少及无污染等特点,为己内酰胺的生产开辟了新的工艺路线;经典法合成的TS-1合成成本昂贵,合成条件苛刻,严重制约着其工业化应用;详述了TS-1的合成、改性及其在环己酮氨肟化反应中的应用研究进展,以及TS-1催化环己酮氨肟化的反应机理;在环己酮氨肟化反应中,开发廉价且高效的TS-1合成体系、工业上TS-1的分离和回收技术,以及明确其催化环己酮氨肟化的反应机理等是未来该领域的研究方向。     

氨法烟气脱硫副产环己酮肟的探索

针对氨法烟气脱硫副产硫酸铵装置亏损问题,初步探索了氨法烟气脱硫副产环己酮肟的主要工艺步骤以及主要工艺过程的原理和方法,比较了氨法烟气脱硫副产硫酸铵和副产环己酮肟的生产成本。表明氨法烟气脱硫副产环己酮肟可以充分利用氨法烟气脱硫工艺过程的硫资源和氨资源,当环己酮价格7 000元/t·h,环己酮肟生产成本约6 945.23元/t,远低于目前工艺方法环己酮肟生产成本,该方法有明显的经济效益。     

环己酮肟制备工艺的优化

对环己酮肟制备过程中环己酮的肟化和无机工艺液的萃取进行了分析,指出了环己酮肟制备过程中存在的问题,提出了解决问题的方法,实施改造后取得了明显的经济效益。     

微乳条件下环己酮的氨肟化反应

针对钛硅分子筛(TS-1)催化环己酮氨肟化反应在浆态条件下进行时存在的固液分离和溶剂回收等问题,尝试采用微乳化的方法加以解决。以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)/水/氨水/环己酮的水包油(O/W)型微乳液作为反应介质,实现了TS-1催化环己酮的氨肟化反应。通过实验考察了反应温度及助表面活性剂(叔丁醇)的用量对反应选择性及转化率的影响。结果表明,升高反应温度,在环己酮转化率随之提高的同时,环己酮肟的选择性先升高后降低,且在65℃时达到最高;而助表面活性剂(叔丁醇)的用量对环己酮的转化率没有明显影响,却显著影响了反应的选择性。X射线衍射图和傅立叶变换红外谱图显示,所得的环己酮肟结晶度好、纯度高。     

环己酮氨肟化新工艺与HPO工艺技术及经济对比分析

Enichem公司开发的环己酮氨肟化新工艺采用双氧水和钛硅分子筛催化剂将氨氧化成羟胺,得到的环己酮肟质量好,环己酮转化率及环己酮肟选择性均达99.5％以上。新工艺与磷酸羟胺(HPO)工艺比较,具有工艺流程短,反应条件温和、能耗低、技术经济性好等优点。可变成本比HPO工艺降低460元／t,生产成本降低902元／t,投资费用为HPO工艺的18％。     

氨肟化法制备环己酮肟的工艺条件的优化

通过工业试验,研究以HTS新型钛硅分子筛催化环己酮、H2O2和氨反应一步合成环己酮肟反应中新工艺中催化剂浓度、进料配比、反应温度以及反应停留时间的影响。结果表明,适宜的反应工艺条件为:催化剂浓度稳定在3.0%～6.0%(ω),进料中n(H2O2)∶n(环己酮)=1.05,反应釜氨含量控制在2.2%～3.2%(ω),反应温度为80～85℃,物料的平均停留时间为70 min。环己酮氨肟化反应转化率和选择性均大于99%,并通过优化使环己酮肟的质量进一步提高。     

应用旋液分离净化技术 提高己内酰胺产品质量

分析了影响环己酮氨肟化装置蒸馏系统稳定运行和中间产品环己酮肟质量的主要原因,结合装置现有的工艺、设备情况,经过进行甲苯-肟混合物旋液分离侧线试验,实施了采用旋液分离净化技术的改造方案,提高了己内酰胺产品质量。     

环己酮肟生产技术研究进展

总结了近年来环己酮氨肟化、环己胺氧化、硝基环己烷加氢、环己烷直接氨氧化等环己酮肟制备技术的研究进展，对比分析了各项新技术工业化应用前景，对环己酮肟制备技术的进一步发展进行了展望。     

羟胺肟化装置氢气系统风险控制技术

当前,国内己内酰胺生产工艺仍主要采用荷兰斯达米卡本公司HPO法生产环己酮肟,再由环己酮肟通过贝克曼重排反应,制成己内酰胺。在经磷酸羟胺生产环己酮肟的工艺过程中,提纯后的氢气主要用来还原硝酸盐制备磷酸羟胺,另外在羟胺新催化剂配制及氨燃烧点火时均要用到。     

环己酮肟液相重排反应机理及动力学研究

研究了环己酮肟重排反应生成己内酰胺的机理及反应动力学方程。在建立用分光光度法测定环己酮肟浓度方法的基础上,实验研究了反应温度为20~45℃范围内的液相重排反应动力学。提出了此反应的化学反应动力学速率方程式: -r肟= k0exp (-E/RT)Ca肟Cb硫酸,其中环己酮肟反应级数a为2,硫酸反应级数b为1,活化能为-E/R = -19.86 kJmol-1, 频率因子k0为1.35×1027。通过实验研究证实了作为催化剂的硫酸参与重排反应的机理,认为重排反应过程中游离SO3不参与反应,仅作为水的吸收剂,此结论对环己酮肟液相重排反应的生产技术改造提供了有力依据,并在生产中得到了应用。     

TS-1分子筛在环己酮氨肟化反应中的应用

叙述了TS-1分子筛在环己酮氨肟化反应中的应用研究进展．阐述了国内外对环己酮氨肟化催化剂的研究概况及在工业化应用中所存在的问题,指出了TS-1分子筛在环己酮氨肟化反应中的应用研究主要集中在催化剂合成技术、分离和回收以及降低生产成本等方面。     

HTS-1钛硅分子筛催化环己酮氨肟化工业试验

通过工业试验,考察了钛硅分子筛HTS-1新剂和再生剂在环己酮氨肟化制备环己酮肟工艺中的工业试验性能,工业运行结果显示:环己酮转化率99.6%,环己酮肟选择性99.5%,催化剂单程寿命大于600h。同时介绍了亚微米级HTS-1催化过程中的分离和粘壁问题及其工程解决措施,应用陶瓷膜微滤技术解决了催化剂和反应液的分离和循环使用问题,应用波纹管技术克服了催化剂粘壁现象,达到正常换热的效果,并通过优化使系统满足生产要求。     

环己酮肟液相贝克曼重排制己内酰胺研究进展

己内酰胺是制造尼龙 -6的单体 ,工业上一般用环己酮肟在浓硫酸或发烟硫酸作用下进行贝克曼重排制得 ,此法存在腐蚀设备和成本高等缺点。非硫酸催化环己酮肟重排的研究十分活跃 ,本文对环己酮肟液相贝克曼重排工艺进行综述。包括用化学计量酸性试剂进行的重排 ,及催化量试剂进行的重排。     

环己酮和环己酮肟在甲苯-磷酸缓冲溶液中的液液平衡

以肟化塔的优化操作为背景,测定了环己酮肟和环己酮在甲苯和磷酸缓冲溶液中的分配系数,考察了pH值和磷酸根浓度等因素对其平衡关系的影响。并在此基础上总结了半经验公式,可用于肟化塔的设计和操作分析。利用Margules方程对环己酮的平衡数据进行了关联,求出了相应的模型参数,并结合实际,就有关实验结果进行了分析和讨论。     

己内酰胺成套技术后续开发获突破

日前,经中石化石科院专家和巴陵石化己内酰胺事业部科研人员历时5年的联合攻关,“环己酮肟气相重排新工艺技术研究”课题在攻克了肟的汽化工艺和催化剂等难关后,各项技术指标均达到开发合同要求。这标志着己内酰胺成套新技术的后续开发又取得突破性的新进展,为开发应用具有自主知识产权的己内酰胺成套新技术奠定了良好的基础。     

环己酮氨肟化反应控制条件的优化研究

环己酮的氨肟化反应是己内酰胺生产中核心工序,但是氨肟化反应催化剂价格昂贵,传统的氨肟化反应控制条件不能最大化发挥催化剂的催化作用,使肟的生产成本较高,本文对氨肟化反应主要的影响因素进行了探索研究,并于实际生产中进行验证,通过改变反应温度、双氧水与环己酮比例、叔丁醇与环己酮比例等几个主要影响因素,最大化的发挥了催化剂的作用,大大降低了生产成本。     

环己酮肟气相Beckmann 重排制己内酰胺催化剂研究进展

环己酮肟Beckmann 重排制己内酰胺是重要的工业过程。本文较为详细地评述了用于环己酮肟气相Beckmann 重排反应的固体酸催化剂, 主要有氧化物、金属磷酸盐和分子筛等     

环己酮肟气相重排固体酸催化剂的研究进展

介绍了传统液体催化剂浓硫酸或发烟硫酸催化环己酮肟贝克曼重排反应制己内酰胺存在的问题,以及替代传统液体催化剂的气相贝克曼重排固体酸催化剂的种类和催化效果。固体酸催化剂主要有沸石分子筛、金属氧化物两类,其中Silicalite-1全硅分子筛在高温下催化环己酮肟气相重排,环己酮肟转化率和己内酰胺选择性均较高。固体酸催化剂应用于环己酮肟气相贝克曼重排反应,无副产物硫酸铵、对设备腐蚀小,且环己酮肟转化率与己内酰胺的选择性较高,但使用寿命受到较大限制。建议加强对催化剂失活机理,以及适用于环己酮肟气相重排的固体酸催化剂的制备和筛选的研究,在确保己内酰胺高收率的同时,进一步提高催化剂的寿命。