CN111039869A - 一种己内酰胺苯蒸残液的处理方法 - Google Patents

一种己内酰胺苯蒸残液的处理方法 Download PDF

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刘�东
金作宏
张玉新
南向竹
闫利军
魏朝帅
卢远峰
李彦欣
王素霞
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Abstract

本发明提供了一种己内酰胺苯蒸残液的处理方法，首先将己内酰胺苯蒸残液降温结晶，并经固液分离后得到己内酰胺晶体和含苯母液；含苯母液送入萃取塔进行水萃取，得到己内酰胺水溶液和粗苯；将己内酰胺水溶液与己内酰胺晶体混合后回用到现有工艺苯萃取工段，也可以经过二次结晶得到品质合格的己内酰胺固体产品；粗苯经过蒸馏后得到苯，可回用到原生产工艺中，剩余少量高沸点杂质釜残可直接进行焚烧处理。本发明己内酰胺苯蒸残液的处理方法既提高了己内酰胺的收率，得到更多己内酰胺固态产品，又提高了己内酰胺的品质，同时增加了苯的回收利用量，减少了苯蒸残液排放量，大大降低了环境污染。

Description

一种己内酰胺苯蒸残液的处理方法
技术领域
本发明涉及一种苯蒸残液的处理方法，具体地说是涉及一种己内酰胺生产工艺中回收苯工序产生的苯蒸残液的处理方法。
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。目前，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，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、水反萃、离子交换、加氢，最后进行三效蒸发、蒸馏得到己内酰胺液态产品。水反萃后的粗苯相，经蒸发后部分苯回收利用，塔底剩余部分残液，一般称之为苯蒸残液，其中各组分质量百分比分别为：苯15~25%，己内酰胺50~70%，其他副产物20~30%。
苯蒸残液的传统处理方法为焚烧处理或者送环保生化处理，但由于苯蒸残液中还含有大量己内酰胺、苯等，直接焚烧不仅产生大量CO2、NOX等有害气体，污染环境，而且大量己内酰胺未回收，造成浪费，导致己内酰胺收率降低，成本增加。在专利CN104817422B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中提供了苯蒸残液的一种处理方法，采用萃取方法先将苯萃取出来，把溶于苯的杂质去掉，再采用树脂吸附进行脱色除杂处理，得到的己内酰胺水溶液回用到原生产工艺中，以提高己内酰胺的收率，但采用此种方法最终得到的仍然是液态的己内酰胺产品，最终产品的品质未能发生任何改变。因此，为了回收苯蒸残液中的己内酰胺和苯，提高己内酰胺的收率，得到高品质的己内酰胺，对苯蒸残液的处理方法进行改进具有重大意义，亟需开发一种新型、环保且能够合理利用苯蒸残液的处理工艺。
发明内容
本发明的目的就是提供一种己内酰胺苯蒸残液的处理方法，以解决现有工艺中直接焚烧苯蒸残液导致的己内酰胺收率降低、成本增加、污染环境的问题。
本发明的目的是这样实现的：
一种己内酰胺苯蒸残液的处理方法，包括如下步骤：
（a）降温结晶
将从苯蒸塔塔釜流出的温度为120~130℃，己内酰胺质量含量为50~70%的苯蒸残液降温至10~30℃，得到含有己内酰胺晶体的苯溶液；
（b）固液分离
将步骤（a）所得含有己内酰胺晶体的苯溶液进行固液分离，得到己内酰胺晶体和含苯母液；
（c）水萃取
将步骤（b）所得含苯母液送入萃取塔，用水萃取，得到己内酰胺水溶液和粗苯；
（d）蒸馏
将步骤（c）得到的粗苯进行蒸馏，在蒸馏塔塔顶得到气相苯。
步骤（a）中，所述苯蒸残液来自己内酰胺生产工艺中贝克曼重排所得酰胺油精制过程中苯萃取、水反萃取后所得到的萃取相粗苯经过蒸馏后的剩余残液。所述苯蒸残液中各组分质量百分比分别为：苯15~25%，己内酰胺50~70%，其他副产物20~30%。
步骤（a）中，降温过程的降温速率为5~20℃/h，优选10~20℃/h，更优选15~20℃/h；降温后得到含有己内酰胺晶体的苯溶液，所述己内酰胺晶体的粒径均一。
步骤（b）中，优选地，对步骤（a）所得含有己内酰胺晶体的苯溶液进行压滤分离，得到己内酰胺晶体和含苯母液。当然，还可以采用其他方法对步骤（a）所得含有己内酰胺晶体的苯溶液进行固液分离。
可选地，将步骤（b）所得己内酰胺晶体和步骤（c）所得己内酰胺水溶液混合，进行二次结晶处理得到己内酰胺固态产品；或者，将步骤（b）所得己内酰胺晶体和步骤（c）所得己内酰胺水溶液混合，送入原有生产工艺的苯萃取工段，再经后续处理及结晶，得到己内酰胺固态产品。所得己内酰胺固态产品的质量符合GB/T13254～2017中优等品指标。
优选地，步骤（d）中，蒸馏的压力为绝压10~100KPa，优选80~100KPa；塔釜温度为130~150℃，优选130~140℃；塔顶温度为70~90℃，优选70~80℃。
步骤（d）中，将蒸馏塔塔顶得到的气相苯进行冷却后得到苯，所得液相苯可以回用到原有生产工艺中，也可以收集液相苯，待进一步使用或处理。蒸馏塔塔釜得到含大量有机杂质的釜残，可以对釜残进行焚烧处理，也可以收集后进行后续处理或使用等。
本发明首先将己内酰胺苯蒸残液中的己内酰胺经降温而结晶出来，经固液分离得到己内酰胺晶体和含苯母液，所得己内酰胺晶体中的杂质含量非常少；含苯母液经过水萃取后，大量有机杂质留在粗苯相中，同时得到己内酰胺水溶液；将己内酰胺水溶液与己内酰胺晶体混合后回用到现有工艺苯萃取工段，也可以经过二次结晶得到品质合格的己内酰胺固体产品；粗苯经过蒸馏后得到苯，可回用到原生产工艺中，剩余少量高沸点杂质釜残可直接进行焚烧处理。与将己内酰胺苯蒸残液直接焚烧的传统工艺相比，本发明的己内酰胺苯蒸残液的处理方法既提高了己内酰胺的收率，得到更多己内酰胺固态产品，又提高了己内酰胺的品质，利于后期以己内酰胺为原料的聚合过程及聚合产品的稳定，同时增加了苯的回收利用量，减少了苯蒸残液排放量，大大降低了环境污染。
附图说明
图1是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，下述实施例仅作为说明，并不以任何方式限制本发明的保护范围。
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，实施例中所用试剂除另有说明外均可市购或通过本领域普通技术人员熟知的方法制备。下述实施例均实现了本发明的目的。
实施例1
（a）降温结晶
将从苯蒸塔塔釜流出的温度为120℃，己内酰胺质量含量为50%的苯蒸残液，进行降温结晶，降温过程中，降温速率控制为15℃/h，缓慢降温至15℃，得到含有均一己内酰胺晶体的苯溶液；
其中，苯蒸残液来自于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、水反萃取后得到萃取相粗苯经过蒸馏后的剩余残液；
（b）固液分离
将步骤（a）所得均一己内酰胺晶体的苯溶液进行压滤分离，得到己内酰胺晶体和含苯母液；
（c）水萃取
将步骤（b）所得含苯母液送入萃取塔用水萃取，得到己内酰胺水溶液和粗苯；
（d）蒸馏
将步骤（c）得到的粗苯相进行蒸馏，蒸馏时压力绝压100KPa，塔釜温度为140℃，塔顶温度为80℃，蒸馏塔塔顶得到气相苯，经冷却后得到苯，回用到原生产工艺中，蒸馏塔塔釜得到含大量有机杂质的釜残，釜残进行焚烧处理。
所述将步骤（b）得到的己内酰胺晶体和步骤（c）得到的己内酰胺水溶液混合后进行二次结晶处理得到己内酰胺固态产品；所得己内酰胺固态产品的质量符合GB/T13254~2017中优等品指标。
实施例2
（a）降温结晶
将从苯蒸塔塔釜流出的温度为130℃，己内酰胺质量含量为60%的苯蒸残液，进行降温结晶，降温过程中，降温速率控制为20℃/h，缓慢降温至10℃，得到含有均一己内酰胺晶体的苯溶液；
其中，苯蒸残液来自于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、水反萃取后得到萃取相粗苯经过蒸馏后的剩余残液；
（b）固液分离
将步骤（a）所得均一己内酰胺晶体的苯溶液进行压滤分离，得到己内酰胺晶体和含苯母液；
（c）水萃取
将步骤（b）所得含苯母液送入萃取塔用水萃取，得到己内酰胺水溶液和粗苯；
（d）蒸馏
将步骤（d）得到的粗苯相进行蒸馏，蒸馏时压力绝压80KPa，塔釜温度为130℃，塔顶温度为73℃，蒸馏塔塔顶得到气相苯，经冷却后得到苯，回用到原生产工艺中，蒸馏塔塔釜得到含大量有机杂质的釜残，釜残进行焚烧处理。
所述将步骤（b）得到的己内酰胺晶体和步骤（c）得到的己内酰胺水溶液混合后送入原有生产工艺的苯萃取工段，再经后续处理及结晶后得到己内酰胺固态产品；所得己内酰胺固态产品的质量符合GB/T13254～2017中优等品指标。

Claims (8)

1.一种己内酰胺苯蒸残液的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
（a）降温结晶
将从苯蒸塔塔釜流出的温度为120~130℃，己内酰胺质量含量为50~70%的苯蒸残液降温至10~30℃，得到含有己内酰胺晶体的苯溶液；
（b）固液分离
将步骤（a）所得含有己内酰胺晶体的苯溶液进行固液分离，得到己内酰胺晶体和含苯母液；
（c）水萃取
将步骤（b）所得含苯母液送入萃取塔，用水萃取，得到己内酰胺水溶液和粗苯；
（d）蒸馏
将步骤（c）得到的粗苯进行蒸馏，在蒸馏塔塔顶得到气相苯。
2.根据权利要求1所述的己内酰胺苯蒸残液的处理方法，其特征在于，所述苯蒸残液来自己内酰胺生产工艺中贝克曼重排所得酰胺油精制过程中苯萃取、水反萃取后所得到的萃取相粗苯经过蒸馏后的剩余残液；所述苯蒸残液中各组分质量百分比分别为：苯15~25%，己内酰胺50~70%，其他副产物20~30%。
3.根据权利要求1所述的己内酰胺苯蒸残液的处理方法，其特征在于，步骤（a）中，降温过程的降温速率为5~20℃/h。
4.根据权利要求1所述的己内酰胺苯蒸残液的处理方法，其特征在于，步骤（b）中，对步骤（a）所得含有己内酰胺晶体的苯溶液进行压滤分离。
5.根据权利要求1所述的己内酰胺苯蒸残液的处理方法，其特征在于，将步骤（b）所得己内酰胺晶体和步骤（c）所得己内酰胺水溶液混合，进行二次结晶处理得到己内酰胺固态产品；
或者，将步骤（b）所得己内酰胺晶体和步骤（c）所得己内酰胺水溶液混合，送入原有生产工艺的苯萃取工段，再经后续处理及结晶，得到己内酰胺固态产品。
6.根据权利要求1所述的己内酰胺苯蒸残液的处理方法，其特征在于，步骤（d）中，蒸馏的压力为绝压10~100KPa，塔釜温度为130~150℃，塔顶温度为70~90℃。
7.根据权利要求1所述的己内酰胺苯蒸残液的处理方法，其特征在于，步骤（d）中，将蒸馏塔塔顶得到的气相苯进行冷却后得到液相苯，所得液相苯回用到原有生产工艺中。
8.根据权利要求1所述的己内酰胺苯蒸残液的处理方法，其特征在于，步骤（d）中，蒸馏塔塔釜得到含大量有机杂质的釜残，对釜残进行焚烧处理。
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