己内酰胺生产工艺及技术特点_孙洁华(4)

己内酰胺

点及技术经济指标见表2。

表2 己内酰胺3种工艺技术比较

Table2 Comparisonof3kindsoftechnologyforcaprolactam

名称项目工艺特点

BASF/Polimex-NO

还原工艺

仍属于羟胺盐肟化法,中间步骤多,工艺控制过程复杂,生产成本高。

对H2SO4的质量要求严格,19%的硫酸金属离子总含量为0.73 g g-1,折合98%的硫酸金属离子总含量为3.76 g g-1。

NO加氢还原反应须谨慎操作,在羟胺合成中使用铂催化剂,硫酸中的汞、砷、锑等金属离子使铂催化剂中毒,铜、钼等金属离子会降低催化剂的活性和选择性。 重排工序使用烟酸的SO3含量为29%,国内烟酸只能达到23%~25%。

项目投资

150kt a-1为合理经济规模,最低经济规模为100kt a。 羟胺合成以及前后有关工序均采用双系列配套,设备台数较多,亿元。

主要物料消耗(每t成品己内酰胺)能耗(水、电、汽)

能量利用比较充分,其生产装置中的高于90 低位热能都得到了利用,能耗比较低。能量回收利用是以增加一次性设备投资为代

环保、三废排放

价。可外供蒸气。

采用了较好的处理方法,经处理后排放的废物对环境不构成污染。NO法的废水排放量多于HPO法。

每t成品副产(NH4)2SO4量/t成品质量、用途

2.5

1.5~1.8

成品质量好。指标:凝固点 69 ,色度 5,消光值(290nm) 0.05,挥发性碱 0.5mmol kg-1,PM值 20000,含水量 0.1%。产品主要面向工业丝的制造。采用了较好的处理方法,经处理后

采用了较好的处理方法,经处理

能量利用比较充分,但大型能耗设备多,总体能耗仍然偏高,大约是NO还原工艺能耗的2倍。

工艺流程短,能耗设备少,能耗最低。

以苯为原料,苯耗:0.905t。H2消耗少。

-1

DSM-HPO

工艺

仍属于羟胺盐肟化法,中间步骤多,工艺控制过程复杂,生产成本高。

采用贵金属铂钯催化剂(8%Pd+2%Pt活性炭为载体),催化活性和羟胺生成的选择性是决定生产负荷的关键。

羟胺合成采用H3PO4为缓冲液加氢还原NO3-,羟胺与肟化形成闭路循环系统,这对系统无机缓冲液精制处理属微量级操作,一旦工艺控制不当,极易发生污染和变质,最终造成无机体系中铂钯催化剂中毒。

重排工序使用烟酸的SO3含量为8%~10%。

140kt a-1为合理经济规模。最低经济规模为70kt a。 工艺路线长,设备投资大,需要多台昂贵的大型空压机、循环气压例很高。项目总投资约25亿元。以苯为原料,苯耗:0.920t。H2消耗大。

-1

H2O2氨肟化-气相/液相重排工艺

在连续式搅拌釜中环己酮、气氨和H2O2在低压下由TS-1分子筛催化反应直接制备环己酮肟,并采用膜分离技术实现催化剂与产物的分离,取消了传统的羟胺制备工艺,缩短了工艺流程,避免了NO和SO的生成,操作难度小。

己内酰胺精制工艺以磁稳定床己内酰胺加氢精制新技术,但对轻组分去除效果仍不理想,使得有机胺等部分杂质残留在己内酰胺成品中,精制工序仍需优化改进。

重排工序使用烟酸的SO3含量为8%~10%。

经济规模为100kt a-1。 工艺流程简单,项目总投资约10亿元。

设备费用高。项目总投资约25缩机组。固定成本占总成本的比

以苯为原料,苯耗:0.915t。H2消耗少。

排放的废物对环境不构成污染。后排放的废物对环境不构成污

HPO法的废气排放量多于NO法。染。废气排放量最小,但废水处

理排放量最大,系原料浓度28%的H2O2带入。1.5~1.8(液相重排)无生成(气相重排)

成品质量最好。指标:凝固点 69 ,色度 5,消光值(290nm) 0.05,挥发性碱

0.2mmol

kg-1,PM值 20000,含水量 0.1%。产品用于高端民用丝制造。

成品质量一般。指标:凝固点 69 ,色度 5,消光值(290nm) 0.08,挥发性碱 1.0mmol kg-1,PM值 10000,含水量 0.1%。用于工业丝和工程塑料制造。

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