CN110092754A - 一种己内酰胺蒸馏残液的精制纯化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种己内酰胺蒸馏残液的精制纯化方法，包括以下步骤：将己内酰胺蒸馏残液进行减压蒸馏、降温结晶、离心分离等工序，得到固态己内酰胺产品。本发明工艺通过减压蒸馏、降温结晶的方式将己内酰胺蒸馏残液中的己内酰胺结晶出来，与传统生产工艺相比，己内酰胺产能可提高15～20%，精制流程效率可提高10～30%；蒸馏残液不用套回到酰胺油中，杂质不会富集，己内酰胺产品的质量稳定，批次合格率大大提高，有利于下游产品聚合工艺的稳定；而且，本发明得到的最终产品为固态己内酰胺，产品质量达到国标优等品的标准，且有利于运输和储存，为己内酰胺产品走出国门提供基础保障。
Description
技术领域
本发明涉及一种有机物的精制纯化方法，具体涉及一种己内酰胺蒸馏残液的精制纯化方法。
背景技术
己内酰胺（CPL）是一种重要的有机化工原料，主要用途是通过聚合生成聚酰胺切片(通常称为尼龙-6切片，或锦纶-6切片)，可进一步加工成锦纶纤维、工程塑料、塑料薄膜，少量用于生产赖氨酸等。大约90%的聚酰胺用于生产合成纤维，即卡普隆，10%用做塑料，用于制造齿轮、轴承、管材、医疗器械及电气、绝缘材料等。
目前，世界上约90%的己内酰胺由环己酮肟通过Beckmann重排反应制备得到。由于该己内酰胺生产路线的工艺流程长且复杂、使用的原料较多，合成的粗品己内酰胺中杂质种类繁杂，约含有100多种杂质。虽然杂质含量较低，但却严重影响成品己内酰胺的质量，尤其是对下游产品的生产稳定性产生较大影响。
现有己内酰胺精制纯化工艺为：贝克曼重排反应物经氨中和、硫酸铵结晶后得到酰胺油，酰胺油经过苯萃取除去水溶性杂质，再经水反萃取除去溶于苯且不溶于水的有机杂质，离子交换除杂，加氢使不饱和有机物转化为饱和有机物，最后进行三效蒸发、蒸馏得到己内酰胺液态产品。蒸馏后的己内酰胺含量为85~95%的蒸馏残液（俗称重残）返回至酰胺油套用，如此反复循环，不仅会使萃取蒸馏等精制工序效率降低，而且会形成杂质累积富集，影响最终产品质量，成为目前己内酰胺生产中亟待解决的难题。
发明内容
本发明的目的就是提供一种己内酰胺蒸馏残液的精制纯化方法，以解决现有工艺中由于蒸馏残液循环套用而使得己内酰胺精制流程效率降低、杂质富集而影响产品质量的问题。
本发明的目的是这样实现的：
一种己内酰胺蒸馏残液的精制纯化方法，包括以下步骤：
（1）减压蒸馏
将己内酰胺含量为85～95%的己内酰胺蒸馏残液进行减压蒸馏，蒸馏塔塔顶得到气相己内酰胺，经冷凝后得到温度为90～100℃的熔融态己内酰胺，蒸馏塔塔底得到己内酰胺含量为0.5～1%的釜残；
（2）降温结晶
向步骤（1）所得90～100℃的熔融态己内酰胺中加入纯水，得到温度为35～55℃的己内酰胺溶液，然后进行降温结晶，得到均一的己内酰胺晶粒；
（3）离心、干燥
将步骤（2）得到的己内酰胺晶粒进行离心分离得到己内酰胺晶体和离心母液，己内酰胺晶体干燥后得到固态己内酰胺产品；
所述步骤（1）得到的己内酰胺含量为0.5~1%的釜残进行焚烧或者将其送入原生产工艺的苯萃取工段。
所述步骤（1）中的己内酰胺蒸馏残液来自己内酰胺生产工艺贝克曼重排所得酰胺油精制过程中苯萃取、水反萃取、离交、加氢、蒸发、蒸馏后的蒸馏残液。
所述步骤（1）中，减压蒸馏的压力为0.1～1KPa，温度为110～150℃。
所述步骤（2）中，降温速率为2～8℃/h，最终降温至0～15℃，降温结束后保温时间为30～50min。
所述步骤（3）得到的离心母液送入原生产工艺的苯萃取工段。
本发明所得己内酰胺固态产品质量符合GB/T13254-2017中优等品指标。
本发明的工艺流程示意图见图1。本发明先将己内酰胺蒸馏残液中的己内酰胺蒸馏出来，蒸馏得到的熔融态己内酰胺杂质含量非常少，再经过降温结晶就能得到品质非常高的己内酰胺固体产品，可用于高速纺丝高端产品的原料。与传统工艺将己内酰胺蒸馏残液直接返回至酰胺油中套用相比，产能可提高15~20%，且己内酰胺精制流程效率可提高10~30%。本发明工艺中，己内酰胺蒸馏残液不用套用，杂质不会富集，己内酰胺产品的质量稳定，批次合格率大大提高，有利于下游产品聚合工艺的稳定。
而且，本发明得到的是固态己内酰胺产品，产品质量优异且稳定，达到国标优等品的标准，有利于长期储存和运输，为己内酰胺产品走出国门提供基础保障。
附图说明
图1为本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的阐述，在下述实施例中未详细描述的过程和方法是本领域公知的常规方法，实施例中所用原料或试剂除另有说明外均为市售品，可通过商业渠道购得。
实施例1
（1）减压蒸馏
将己内酰胺含量为85%（wt）的己内酰胺蒸馏残液进行减压蒸馏，减压蒸馏时压力为0.1KPa，温度为115℃，蒸馏塔塔顶得到气相己内酰胺，经冷凝后得到温度为93℃的熔融态己内酰胺，蒸馏塔塔底得到己内酰胺含量为0.6%的釜残；
（2）降温结晶
向步骤（1）所得93℃的熔融态己内酰胺中加入纯水，得到温度为40℃的己内酰胺溶液，后进行降温结晶，降温速率控制为3℃/h，缓慢降温至3℃，然后保温35min，得到均一的己内酰胺晶粒；
（3）离心、干燥
将步骤（2）所得的己内酰胺晶粒进行离心分离，得到己内酰胺晶体和离心母液；己内酰胺晶体干燥后得到固态己内酰胺产品；
步骤（1）得到的己内酰胺含量为0.6%的釜残进行焚烧处理；
步骤（3）得到的离心母液送入原生产工艺苯萃取工段。
对本实施例所得己内酰胺固态产品进行测试，其质量符合GB/T13254-2017中优等品指标。
所得己内酰胺产品的检测数据如下：
实施例2
（1）减压蒸馏
将己内酰胺含量为90%的己内酰胺蒸馏残液进行减压蒸馏，减压蒸馏时压力为0.4KPa，温度为130℃，蒸馏塔塔顶得到气相己内酰胺，经冷凝后得到温度为98℃的熔融态己内酰胺，蒸馏塔塔底得到己内酰胺含量为0.9%的釜残；
（2）降温结晶
向步骤（1）所得98℃的熔融态己内酰胺中加入纯水，得到温度为50℃的己内酰胺溶液，后进行降温结晶，降温速率控制为5℃/h，缓慢降温至10℃，然后保温45min，得到均一的己内酰胺晶粒；
（3）离心、干燥
将步骤（2）所得的己内酰胺晶粒进行离心分离，得到己内酰胺晶体和离心母液；己内酰胺晶体干燥后得到固态己内酰胺产品；
（4）将步骤（1）得到的己内酰胺含量为0.9%的釜残和步骤（3）得到的离心母液送入原生产工艺苯萃取工段。
对本实施例所得己内酰胺固态产品进行测试，其质量符合GB/T13254-2017中优等品指标。
所得己内酰胺产品的检测数据如下：
实施例3
（1）减压蒸馏
将己内酰胺含量为85%的己内酰胺蒸馏残液进行减压蒸馏，减压蒸馏时压力为1KPa，温度为150℃，蒸馏塔塔顶得到气相己内酰胺，经冷凝后得到温度为98℃的熔融态己内酰胺，蒸馏塔塔底得到己内酰胺含量为0.9%的釜残；
（2）降温结晶
向步骤（1）所得98℃的熔融态己内酰胺中加入纯水，得到温度为40℃的己内酰胺溶液，后进行降温结晶，降温速率控制为6℃/h，缓慢降温至15℃，然后保温50min，得到均一的己内酰胺晶粒；
其余操作同实施例1。
对本实施例所得己内酰胺固态产品进行测试，其质量符合GB/T13254-2017中优等品指标。
所得己内酰胺产品的检测数据如下：
Claims (6)
1.一种己内酰胺蒸馏残液的精制纯化方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）减压蒸馏
将己内酰胺含量为85～95%的己内酰胺蒸馏残液进行减压蒸馏，蒸馏塔塔顶得到气相己内酰胺，经冷凝后得到温度为90～100℃的熔融态己内酰胺，蒸馏塔塔底得到己内酰胺含量为0.5～1%的釜残；
（2）降温结晶
向步骤（1）所得90～100℃的熔融态己内酰胺中加入纯水，得到温度为35～55℃的己内酰胺溶液，然后进行降温结晶，得到均一的己内酰胺晶粒；
（3）离心、干燥
将步骤（2）得到的己内酰胺晶粒进行离心分离得到己内酰胺晶体和离心母液，己内酰胺晶体干燥后得到固态己内酰胺产品。
2.根据权利要求1所述的己内酰胺蒸馏残液的精制纯化方法，其特征在于，所述步骤（1）得到的己内酰胺含量为0.5~1%的釜残进行焚烧处理或者送入原生产工艺的苯萃取工段。
3.根据权利要求1所述的己内酰胺蒸馏残液的精制纯化方法，其特征在于，所述步骤（1）中，己内酰胺蒸馏残液来自己内酰胺生产工艺贝克曼重排所得酰胺油精制过程中苯萃取、水反萃取、离交、加氢、蒸发、蒸馏后的蒸馏残液。
4.根据权利要求1所述的己内酰胺蒸馏残液的精制纯化方法，其特征在于，所述步骤（1）中，减压蒸馏时压力为0.1～1KPa，温度为110～150℃。
5.根据权利要求1所述的己内酰胺蒸馏残液的精制纯化方法，其特征在于，所述步骤（2）中，降温速率为2～8℃/h，最终降温至0～15℃，降温结束后保温时间为30～50min。
6.根据权利要求1所述的己内酰胺蒸馏残液的精制纯化方法，其特征在于，所述步骤（3）得到的离心母液送入原生产工艺的苯萃取工段。
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