HPO法生產己內酰胺工藝過程中羥胺反應系統的擴產與改造.pdf

1、己內酰胺是一種重要的石油化工產品，主要用于民用纖維、工業(yè)纖維和工程塑料等。 目前具有代表性的己內酰胺工業(yè)生產技術主要有環(huán)己酮-羥胺法、環(huán)己烷光亞硝化法（PNC 法）和甲苯法（SNIA 法）等。環(huán)己酮-羥胺法以苯為原料，通過苯加氫生成環(huán)己烷，再經氧化生成環(huán)己酮，環(huán)己酮與羥胺進行肟化反應制得環(huán)己酮肟，然后經重排以及精制過程獲得己內酰胺成品；環(huán)己烷光亞硝化法以環(huán)己烷為原料，首先經光亞硝化制取環(huán)己酮肟鹽酸鹽，進而制得己內酰胺；甲苯法以甲

2、苯為原料，甲苯先被氧化為苯甲酸，繼而加氫得到六氫苯甲酸，再亞硝化制得己內酰胺。 環(huán)己酮-羥胺法是采用最為廣泛的生產工藝，在該工藝中，羥胺是非常重要的中間物料。工業(yè)上大量制備羥胺鹽的方法主要有拉西法(HSO)、一氧化氮法(NO)和磷酸羥胺法(HPO)。中石化巴陵分公司采用了磷酸羥胺法制己內酰胺工藝，裝置實現 50kt/a 達標和 70kt/a 擴產成功后，又提出了利用現有裝置和設備，充分挖掘潛能，將裝置產能擴大到100kt/a 的

3、改造設想。希望通過對羥胺制備的生產工藝進行了進一步研究，提高無機工藝液（IPL）中的羥胺濃度實現擴產目標。 本課題的任務是：首先參照現有工況和有關文獻資料進行合成高羥胺濃度的本征動力學實驗，掌握反應的基本特性，并建立反應的動力學模型，在此基礎上，再進行小試連續(xù)實驗，裝置側線實驗和裝置大試，分析實驗數據，評價提高無機工藝液中羥胺濃度的可行性。 小試結果表明，提高氫分壓、催化劑濃度、氫離子濃度和硝酸根濃度可以提高羥胺的反應速

4、率，高羥胺濃度下硝酸鹽加氫的羥胺生成速率與催化劑濃度的 0.65 次方、與氫分壓的 0.45 次方成正比，硝酸根濃度和氫離子濃度對羥胺反應速率影響較小。 鑒于現裝置眾多因素的局限，催化劑濃度和氫氣分壓都不可能成倍增加，同時也難以延長在反應器的停留時間。而且，隨著羥胺濃度的提高，羥胺的串聯副反應也逐漸加快，從而使對羥胺的總選擇性有下降的趨勢。但是本文通過對現有裝置的改造，發(fā)現通過增加一反應器來延長其停留時間，從而提高羥胺出口濃度，