CN104817422A

CN104817422A - 一种己内酰胺生产工艺反萃取工序中粗苯残液的处理方法

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Publication number: CN104817422A
Application number: CN201510231661.XA
Authority: CN
Inventors: 张玉新; 吕志
Original assignee: Hebei Mei Bang Engineering Science And Technology Limited-Liability Co
Current assignee: Hebei Mei Bang Engineering Science And Technology Limited-Liability Co
Priority date: 2015-05-08
Filing date: 2015-05-08
Publication date: 2015-08-05
Anticipated expiration: 2035-05-08
Also published as: CN104817422B

Abstract

本发明公开了一种己内酰胺生产反萃取工序中粗苯残液的处理方法。将己内酰胺生产工艺反萃取工序中流出的粗苯精馏后的残液，加入萃取剂送入萃取塔进行萃取，得到有色己内酰胺水溶液和粗苯相；有色己内酰胺水溶液经固定床复合脱色吸附剂装置进行除杂精制，得到己内酰胺水溶液，经后续处理得到己内酰胺成品；粗苯相进行蒸馏回收苯，反应釜底得到高沸点有机物。苯蒸残液处理中萃取和吸附精制工序的引入，解决了原工艺苯蒸残液处理成本高、污染环境、资源浪费的问题，有效回收了苯和己内酰胺，可以提高己内酰胺收率，降低生产成本和二次污染。

Description

一种己内酰胺生产工艺反萃取工序中粗苯残液的处理方法

技术领域

本发明涉及一种苯蒸残液的处理方法，特别是由氨肟化法制备己内酰胺的精制过程苯蒸残液的处理方法，属于有机化工原料生产技术领域。

背景技术

己内酰胺是合成纤维与工程塑料的重要化工原料，用作生产尼龙-6的聚合原料时，对其质量要求十分严格。现有技术中，多数企业采用环己酮转化为环己酮肟，再经贝克曼重排转化为己内酰胺的工艺路线。由于己内酰胺的生产过程复杂，合成的粗品己内酰胺中会含有微量硫酸铵盐和2-甲基环戊醇、环己酮、苯胺、N-乙基-N(1-甲乙基)-2-丙胺、3-甲基环己酮肟等有机杂质，这些杂质含量虽低，却严重影响成品己内酰胺的质量。粗品己内酰胺经萃取、反萃、离子交换、加氢、蒸发浓缩、蒸馏等工序，得到成品己内酰胺。萃取工序 (萃取、反萃) 除去大部分有机杂质。反萃后的粗苯相，通过蒸发回收的苯循环利用，会有一部分残液，一般称为苯蒸残液，其中各组分以质量百分比计，分别是：苯10%～25%，己内酰胺8%～15%，硫酸铵2%～5%，水5%～15%，其它副产物为40%～50%。苯蒸残液传统的处理方法是浓缩后焚烧或送环保生化处理。由于苯蒸残液中含有己内酰胺和硫酸铵，焚烧时不仅会产生大量的CO₂而且会产生大量的NO_X和SO_X，增加了焚烧炉的尾气处理负荷和排放浓度，同时己内酰胺也容易在焚烧炉内形成粘结残渣；通过环保生化处理，由于其中难降解、难生化的有机物杂质较多而导致生化处理成本较高；以上缺陷，造成了己内酰胺生产成本的提高。

发明内容

本发明的目的是提供一种己内酰胺生产工艺反萃取工序中粗苯残液的处理方法，解决了采用环己酮转化为环己酮肟，再经贝克曼重排转化为己内酰胺生产工艺中，己内酰胺流出的粗苯精馏后的残液焚烧处理存在的成本高、污染环境的问题。

本发明是对己内酰胺流出的粗苯精馏后的残液焚烧工艺进行的减排增效改进。为了解决传统焚烧带来的处理成本高、污染环境的问题，本发明在苯蒸残液焚烧装置前增加萃取塔和固定床复合脱色吸附剂装置，萃取塔能有效分离苯相和有色己内酰胺水溶液，苯相通过精馏塔回收苯；有色己内酰胺水溶液通过固定床复合脱色吸附剂装置脱色得到无色的己内酰胺水溶液，最终制得己内酰胺成品，从而有效提高高品质己内酰胺产品的收率。

具体的，本发明提供的一种己内酰胺生产工艺反萃取工序中粗苯残液的处理方法，包括以下步骤：

(1)将从己内酰胺生产工艺反萃取工序中流出的粗苯经过精馏后的苯蒸残液从下部送入萃取塔内，将配好的萃取剂从萃取塔上部送入进行萃取分离，塔顶得到粗苯相，塔底得到有色的己内酰胺水溶液；

(2)将步骤(1)得到的粗苯相经过精馏塔进行精馏，精馏塔塔顶得到质量合格的苯回收利用，精馏塔塔底釜残去焚烧装置进行焚烧转为无害气体；

(3)将步骤(1)得到的有色的己内酰胺水溶液通过固定床复合脱色吸附剂装置进行吸附精制，得到质量合格的己内酰胺水溶液，经后续离子交换、加氢、蒸发、蒸馏工序得到己内酰胺成品；

(4)步骤(3)中的固定床复合脱色吸附剂经过醇、酸、碱再生后重复使用。

本发明中的萃取塔和固定床复合脱色吸附剂装置串联使用。

本发明中，萃取塔中所用萃取剂为己内酰胺质量含量0.01%~0.1%、PH值为8～11的工艺水，萃取温度40~50℃。

本发明中，固定床复合脱色吸附剂装置是由若干个同一规格的树脂柱组成，树脂柱中的的复合脱色吸附剂是以大孔树脂为基质经过涂层处理修复而成，其中大孔树脂柱中填料基质为D101型、D-101-Ⅰ型、DA-201型、DM-301型、AB-8型、HPD-100型、DM130型、H-103型、XDA-1型、XDA-1B型、XDA-7型、H-40型、CAD-30型、CAD-40型、CAD-45型、CAD-47型、HT-312型、HT-1600型大孔吸附树脂中的一种。特别选择超高交联的大孔树脂。

本发明中，固定床复合脱色吸附剂装置为两套，一套运行，另一套进行再生。

本发明中，固定床复合脱色吸附剂装置再生时，采用醇溶液或醇-酸溶液或醇-碱溶液对已吸附饱和己内酰胺的复合脱色吸附剂进行解吸再生。

本发明中，复合脱色吸附剂的解吸再生所用醇为甲醇或乙醇，所用酸为盐酸、硝酸、硫酸中的一种，所用碱为氢氧化钠、氢氧化钾中的一种。

本发明中，甲醇溶液或乙醇溶液的质量分数为50%～100%，所用盐酸、硝酸、硫酸溶液的质量分数为2%～6%，所用氢氧化钠、氢氧化钾溶液的质量分数为3%～7%。

本发明中，复合脱色吸附剂的解吸剂醇酸体积比或醇碱体积比为(1:0.05) ～(1:0.40)。

本发明中，质量分数3%～7% 的氢氧化钠溶液由原料罐区来的质量分数32% 或40%或50%的氢氧化钠溶液与原装置二级脱盐水按一定比例在混合器中配制而成；

本发明中，质量分数3%～7% 的硝酸溶液由原料罐区来的质量分数60% 硝酸溶液与原装置二级脱盐水按一定比例在混合器中配制而成。

本发明取得的有益效果如下：

采用萃取塔和固定床复合脱色吸附剂装置串联组成己内酰胺苯蒸残液处理系统，反萃后的苯蒸残液通过萃取塔使粗苯和有色己内酰胺水溶液进行分离。通过精馏回收苯、减少了去焚烧装置的排放量，通过固定床复合脱色吸附剂装置去除有色杂质，得到无色己内酰胺水溶液最终制得己内酰胺成品，提高了高品质的己内酰胺的收率。增加了苯的回收利用量、减少了苯蒸残液的排放量，降低了环境污染。

附图说明

图1为本发明具体实施例的工艺流程及物料平衡示意图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明。

实施例1

(1) 将从己内酰胺生产工艺反萃取工序中流出的粗苯经过精馏后的釜残液即苯蒸残液从下部送入萃取塔内；

(2) 将配好的温度40~50℃、己内酰胺含量0.01%~0.1%（wt%）、PH值为4～11的工艺水作为萃取剂从上部送入萃取塔进行萃取分离，塔底流出PH值为4～5的有色己内酰胺水溶液，塔顶流出粗苯相；

(3)将步骤(2)得到的粗苯相，经过精馏塔进行精馏，塔顶得到质量合格的苯回收利用，塔底釜残(不含己内酰胺和硫酸铵，只有苯溶性高沸点有机物)去焚烧装置进行焚烧转为无害气体；

(4)将步骤(2)得到的有色的己内酰胺水溶液，通过固定床复合脱色吸附剂装置进行吸附精制，得到质量合格的己内酰胺水溶液经后续离交、加氢、蒸发、蒸馏工序，得到己内酰胺成品；

(5)将已吸附饱和己内酰胺的固定床复合脱色吸附剂装置采用质量分数为30～90%的甲醇溶液作为解吸剂进行再生；适当时用质量分数4%的氢氧化钠溶液对甲醇再生后的复合脱色吸附剂强制再生；或用质量分数5%的硝酸溶液对甲醇再生后的复合脱色吸附剂强制再生。

本实施例中，萃取塔和固定床复合脱色吸附剂装置串联组成。

本实施例中，固定床复合脱色吸附剂装置设有两套，其中一套运行时另一套进行再生。

本实施例中，固定床复合脱色吸附剂装置是由2个同一规格的树脂柱组成，树脂柱中填料基质为CAD45型大孔吸附树脂。

实施例2

(1)将从己内酰胺生产工艺反萃取工序中流出的粗苯经过精馏后的釜残液即苯蒸残液从下部送入萃取塔内；

(2)将配好的温度40～50℃、己内酰胺含量0.01%～0.1%（wt%）、PH值为4～11的工艺水作为萃取剂从上部送入萃取塔进行萃取分离，塔底流出PH值为5～6的有色己内酰胺水溶液，塔顶流出粗苯相；

(3)将步骤(2)得到的粗苯相经过精馏塔进行精馏，塔顶得到质量合格的苯回收利用，塔底釜残(不含己内酰胺和硫酸铵，只有苯溶性高沸点有机物)去焚烧装置进行焚烧转为无害气体；

本实施例中，固定床复合脱色吸附剂装置是由2个同一规格的树脂柱组成，树脂柱中填料基质为CAD40型大孔吸附树脂。

实施例3

(2)将配好的温度40～50℃、己内酰胺含量0.01%～0.1%（wt%）、PH值为4～11的工艺水作为萃取剂从上部送入萃取塔进行萃取分离，塔底流出PH值为6～7的有色己内酰胺水溶液，塔顶流出粗苯相；

(4)将步骤(2)中得到的有色的己内酰胺水溶液，通过固定床复合脱色吸附剂装置进行吸附精制，得到质量合格的己内酰胺水溶液经后续离交、加氢、蒸发、蒸馏工序，得到己内酰胺成品；

(5)将已吸附饱和己内酰胺的固定床复合脱色吸附剂装置采用质量分数为30～70%的甲醇溶液作为解吸剂进行再生；适当时用质量分数4%的氢氧化钠溶液对甲醇再生后的复合脱色吸附剂强制再生；或用质量分数5%的硝酸溶液对甲醇再生后的复合脱色吸附剂强制再生。

本实施例中，固定床复合脱色吸附剂装置设有两套，一套运行时，另一套进行再生；

本实施例中，固定床复合脱色吸附剂装置是由2个同一规格的树脂柱组成，树脂柱中填料基质为D101型大孔吸附树脂。

实施例4

(2)将配好的温度40～50℃、己内酰胺含量0.01%～0.1%（wt%）、PH值为4～11的工艺水作为萃取剂从上部送入萃取塔进行萃取分离，塔底流出PH值为7～8的有色己内酰胺水溶液，塔顶流出粗苯相；

(5)将已吸附饱和己内酰胺的固定床复合脱色吸附剂装置采用质量分数为50～90%的甲醇溶液作为解吸剂进行再生；适当时用质量分数4%的氢氧化钠溶液对甲醇再生后的复合脱色吸附剂强制再生；或用质量分数5%的硝酸溶液对甲醇再生后的复合脱色吸附剂强制再生。

本实施例中，固定床复合脱色吸附剂装置是由2个同一规格的树脂柱组成，树脂柱中填料基质为AB-8型大孔吸附树脂。

实施例5

(2)将配好的温度40～50℃、己内酰胺含量0.01%～0.1%（wt%）、PH值为4～11的工艺水作为萃取剂从上部送入萃取塔进行萃取分离，塔底流出PH值为8～10的有色己内酰胺水溶液，塔顶流出粗苯相；

(5)将已吸附饱和己内酰胺的固定床复合脱色吸附剂装置采用质量分数为70～90%的甲醇溶液作为解吸剂进行再生；适当时用质量分数4%的氢氧化钠溶液对甲醇再生后的复合脱色吸附剂强制再生；或用质量分数5%的硝酸溶液对甲醇再生后的复合脱色吸附剂强制再生。

本实施例中，固定床复合脱色吸附剂装置设有两套，其中一套运行时，另一套进行再生。

本实施例中，固定床复合脱色吸附剂装置是由2个同一规格的树脂柱组成，树脂柱中填料基质为H103型大孔吸附树脂。

表1为苯蒸残液的组成。

Claims

1.一种己内酰胺生产工艺反萃取工序中粗苯残液的处理方法，其特征在

于包括以下步骤：

(1) 将从己内酰胺生产工艺反萃取工序中流出的粗苯经过精馏后的苯蒸残液从下部送入萃取塔内，将配好的萃取剂从萃取塔上部送入，进行萃取分离，塔顶得到粗苯相，塔底得到有色的己内酰胺水溶液；

(2) 将步骤(1)得到的粗苯相经过精馏塔进行精馏，精馏塔塔顶得到质量合格的苯回收利用，精馏塔塔底釜残去焚烧装置进行焚烧转为无害气体；

(3) 将步骤(1)得到的有色的己内酰胺水溶液通过固定床复合脱色吸附剂装置进行吸附精制，得到质量合格的己内酰胺水溶液，经后续离子交换、加氢、蒸发、蒸馏工序得到己内酰胺成品；

(4) 步骤(3)中的固定床复合脱色吸附剂经过醇、酸、碱再生后重复使用。

2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于萃取剂为己内酰胺质量含量0.01%～0.1%、PH值为8～11的工艺水，萃取温度40～50℃。

3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于固定床复合脱色吸附剂装置由若干个同一规格的树脂柱组成。

4.根据权利要求1或3所述的处理方法，其特征在于固定床复合脱色吸附剂的解吸再生所用醇为甲醇或乙醇，所用酸为盐酸、硝酸、硫酸中的一种，所用碱为氢氧化钠、氢氧化钾中的一种。

5.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于固定床复合脱色吸附剂解吸再生所用甲醇溶液或乙醇溶液的质量分数为50%～100%，盐酸或硝酸或硫酸溶液的质量分数为2%～6%，氢氧化钠或氢氧化钾溶液的质量分数为3%～7%。

6.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于复合脱色吸附剂解吸再生所用醇酸体积比或醇碱体积比为(1:0.05)～(1:0.40)。