【正文】 已酮肟工藝本工藝由意大利MONTEDIPE公司開發(fā)，環(huán)已酮、氨、過氧化氫在液相中反應(yīng)，%，%，該工藝生產(chǎn)流程短，無需羥胺合成工序，有一定的競(jìng)爭(zhēng)性，但要對(duì)液相中的催化劑回收工序復(fù)雜，且要對(duì)反應(yīng)物中的氨、水、過氧化氫進(jìn)行分離以提高肟含量，工業(yè)化有一定的困難。 環(huán)已烯法日本旭化成開發(fā)出以苯為原料，在100～180℃、3～10MPA下進(jìn)行不完全加氫反應(yīng)制取環(huán)已烯，環(huán)已烯在100～130℃下水合生成環(huán)已醇，環(huán)已醇再脫氫制取環(huán)已酮。此新工藝的原料易得，生產(chǎn)流程短，關(guān)聯(lián)產(chǎn)品價(jià)值高，單位產(chǎn)品的投資低，而且能源的綜合利用好。 已內(nèi)酰胺新工藝的開發(fā)人們?cè)诟牧棘F(xiàn)有的工藝的同時(shí)，也進(jìn)行了已內(nèi)酰胺生產(chǎn)新工藝的開發(fā)，據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，主要有以下幾種新的已內(nèi)酰胺生產(chǎn)工藝。其流程如下：氨空 氣磷酸羥胺還 原吸 收氧 化已內(nèi)酰胺環(huán)已酮硫銨精制中和重排肟化a 磷酸羥胺法工藝流程 HPO process diagram羥胺和肟化反應(yīng)為:NH4NO3+2H3PO4+3H2→NH3OHH2PO4+NH4H2PO4+2H2ONH3OHH2PO4+C6H10O→H2O+H3PO4+C6H11NO(環(huán)已酮肟)其工藝特點(diǎn)為：副產(chǎn)硫酸銨少，酸耗及氨耗低，但羥胺生產(chǎn)工藝較復(fù)雜，工藝控制要求嚴(yán)格，設(shè)備材質(zhì)要求高，催化劑貴。其主要流程如下：`羥胺二磺酸鹽吸 收水 解空 氣氧 化 已內(nèi)酰胺精 制中 和重 排肟 化硫酸羥胺環(huán)已酮硫銨 硫酸羥胺法工藝流程 HSO process diagram硫酸羥胺法(HSO法)的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)穩(wěn)定，技術(shù)成熟；缺點(diǎn)為工序復(fù)雜，副產(chǎn)硫銨多，氨耗及酸耗高。 硫酸羥胺法(HSO法)氨SO2在酮羥胺工藝生產(chǎn)已內(nèi)酰胺的方法中這是最早也是最重要的一條工藝路線，它于1940年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。從生產(chǎn)已內(nèi)酰胺的工藝路線來分，大約有91%的已內(nèi)酰胺產(chǎn)品都是由環(huán)已酮與羥胺肟化后產(chǎn)生的，由于羥胺是此生產(chǎn)工藝的核心技術(shù)，根據(jù)羥胺的不同生產(chǎn)工藝又分為硫酸羥胺法（HSO法）、磷酸羥胺法（HPO法）、氧化氮還原法（NO法）；還有9%左右的已內(nèi)酰胺產(chǎn)品則完全避開了環(huán)已酮和羥胺的生產(chǎn)工藝，工藝方法有蘇尼亞法（SNIA法）和光亞硝化法（PNC法）。德國BASF公司的氧化氮還原法的生產(chǎn)能力由65000 t/a 擴(kuò)大到140000t/a；意大利的SNIA公司的甲苯亞硝化法生產(chǎn)能力由12000 t/a擴(kuò)大到80000 t/a；日本東麗公司的光亞硝化法生產(chǎn)能力由15000 t/a擴(kuò)大到90000t/a；荷蘭DSM公司利用磷酸羥胺法生產(chǎn)工藝取代了原有的硫酸羥胺法工藝，并將其生產(chǎn)能力提高到70000 t/a的水平；許多廠家還新建了一些生產(chǎn)裝置，到了1980年，世界上的已內(nèi)酰胺的年產(chǎn)量達(dá)到320萬噸。60年代，已內(nèi)酰胺生產(chǎn)的各種工藝路線不斷開發(fā)成功，1961年德國BASF公司開發(fā)的NO還原法生產(chǎn)已內(nèi)酰胺工業(yè)化裝置建成，1962年意大利SNIA開發(fā)出以甲苯為原料生產(chǎn)已內(nèi)酰胺的亞硝化工藝技術(shù)，并建成一套12000t/a的工業(yè)化生產(chǎn)裝置，1963年日本東麗公司開發(fā)成功光亞硝化法已內(nèi)酰胺生產(chǎn)工藝，并建成一套12000t/a的工業(yè)化生產(chǎn)裝置。許多國家開始攻關(guān)開發(fā)已內(nèi)酰胺工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)技術(shù)。分子式: C6H11NO分子量: 密度: g/cm3鱗片狀時(shí)堆積密度: 沸點(diǎn): ℃凝固點(diǎn): ℃ 生產(chǎn)原理1899年，加利波爾在實(shí)驗(yàn)室里由加熱ε氨基已酸首次合成了已內(nèi)酰胺，德國建成了世界上第一座2000t/a的已內(nèi)酰胺工業(yè)化生產(chǎn)裝置，并配套了聚合紡絲裝置，其產(chǎn)品用于軍用飛機(jī)輪胎和降落傘的制造。具有吸水性，易溶于水和乙醇、乙醚等多種有機(jī)溶劑中。其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)如下表所示： 已內(nèi)酰胺產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)Table Caprolactam specification序號(hào)項(xiàng)目?jī)?yōu)等品一等品合格品150%水溶液色度，Hazen≤36102結(jié)晶點(diǎn)，℃≥3高錳酸鉀吸收值，≤510204揮發(fā)性堿含量，mmol/kg≤5290nm波長(zhǎng)處吸光度，≤6酸度，mmol/kg≤7堿度，mmol/kg≤8鐵含量，ppm≤9環(huán)已酮肟含量，ppm≤2020 主要原料及產(chǎn)品的物性數(shù)據(jù) 原料規(guī)格根據(jù)生產(chǎn)工藝路線的不同，已內(nèi)酰胺的原料主要有苯/環(huán)已烷、苯酚、甲苯、丁二烯幾種，其中工業(yè)化生產(chǎn)中占大多數(shù)的生產(chǎn)工藝流程是以石油苯為原料，這里列出的是工業(yè)生產(chǎn)中苯加氫制環(huán)已烷，環(huán)已烷氧化環(huán)已酮肟法制已內(nèi)酰胺所需的石油苯、氫氣及液氨等基本原料的原料規(guī)格。產(chǎn)品規(guī)格及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：已內(nèi)酰胺經(jīng)結(jié)片后為白色片狀晶體，具有吸水性，用內(nèi)袋為聚乙烯的復(fù)合袋包裝，封口需經(jīng)熱合處理，一般為25Kg/袋。關(guān)鍵詞：已內(nèi)酰胺，貝克曼重排，混合器，摩爾比，停留時(shí)間AbstractCaprolactam process is very plicated, Cyclohexanone oxime rearrangement reaction is the key process in Caprolactam production , Cyclohexanone oxime and oleum are reacted to produce Caprolactam, . Beckmann rearrangement is the key step in the process. The reaction is very intensive and produces many byproducts, which will impact a lot on the final product quality and production consumption. The thesis focuses on the rearrangement impact factors analysis. Two stage rearrangement test scheme was worked out and executed on the basis of the original one stage rearrangement test scheme which was provided by DSM. The impact factors were measurable after the test. which provides conditions to apply the research result. The project has passed the examination. The statistics with respect to one stage and two stages rearrangement have been done. This process development will be the first time in China based on the literature searches.Keywords: Caprolactam, Beckmann rearrangement, mixer, mol ratio, residence time目錄摘要 IAbstract II第1章 緒論 1 產(chǎn)品介紹 1 主要原料及產(chǎn)品的物性數(shù)據(jù) 1 原料規(guī)格 1 產(chǎn)品物性 2 生產(chǎn)原理 3 硫酸羥胺法(HSO法) 4 磷酸羥胺法(HPO法) 4 氧化氮還原法(NO法) 5 已內(nèi)酰胺新工藝的開發(fā) 5 丁二烯法 5 環(huán)已烯法 5 環(huán)已酮和氨直接生成環(huán)已酮肟工藝 6 已內(nèi)酰胺生產(chǎn)技術(shù)的改進(jìn) 6 環(huán)已烷無催化氧化 6 增加內(nèi)循環(huán) 6 多步重排轉(zhuǎn)位 6 國內(nèi)典型生產(chǎn)工藝過程 6 苯加氫生產(chǎn)環(huán)已烷 7 環(huán)已烷氧化為環(huán)已酮 7 環(huán)已酮與羥胺逆流肟化生產(chǎn)環(huán)已酮肟 7 環(huán)已酮肟Beckmann重排為已內(nèi)酰胺（重排混合物） 8 萃取和精制，制得合格的成品已內(nèi)酰胺 8 存在的問題及選題依據(jù) 8第2章 已內(nèi)酰胺重排化學(xué)原理及工藝介紹 10 化學(xué)原理 10 工藝簡(jiǎn)介(一步重排) 10 已內(nèi)酰胺重排反應(yīng)影響因素分析 11 混合狀況 11 溫度 11 煙酸與已內(nèi)酰胺的摩爾比 11 轉(zhuǎn)位產(chǎn)物中游離SO3含量 11 肟中酮含量 12 煙酸質(zhì)量 12 反應(yīng)停留時(shí)間 12第3章 已內(nèi)酰胺二步重排反應(yīng)的研究與開發(fā) 13 二步重排試驗(yàn)方案 13 環(huán)已酮肟轉(zhuǎn)位模擬試驗(yàn) 13 研究原料質(zhì)量及工藝條件對(duì)轉(zhuǎn)位反應(yīng)的影響 14 二步重排新工藝的研究開發(fā)試驗(yàn) 15 二步重排試驗(yàn)結(jié)果 16 摩爾比（mol比）和反應(yīng)溫度對(duì)重排反應(yīng)的影響： 16 SO3含量對(duì)重排反應(yīng)收率的影響 17 SO3含量對(duì)重排反應(yīng)質(zhì)量的影響 18 停留時(shí)間對(duì)重排脂質(zhì)量的影響 19 肟質(zhì)量對(duì)重排反應(yīng)的影響 20 其他副產(chǎn)物對(duì)重排反應(yīng)的影響 21 二步重排新工藝的開發(fā) 21 混合器的改變對(duì)重排反應(yīng)的影響 22第4章 重排效益比較 23第5章 結(jié)論 25參考文獻(xiàn) 26致謝 27第1章 緒論 產(chǎn)品介紹已內(nèi)酰胺[CH2(CH2)4CONH] (Caprolactam)是一種重要的化纖原料，液態(tài)時(shí)無色，固態(tài)時(shí)為白色片狀、易溶于水和苯，并有特殊氣味，具有吸水性，熔點(diǎn)69℃，必須在適當(dāng)?shù)臏囟认卤荛_水和空氣儲(chǔ)存。將實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)，此改造已通過了有關(guān)部門的考核驗(yàn)收。摘要已內(nèi)酰胺生產(chǎn)是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的工藝過程