CN220573436U - 由环己酮肟直接制6-氨基己腈的装置 - Google Patents
由环己酮肟直接制6-氨基己腈的装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN220573436U CN220573436U CN202322033596.2U CN202322033596U CN220573436U CN 220573436 U CN220573436 U CN 220573436U CN 202322033596 U CN202322033596 U CN 202322033596U CN 220573436 U CN220573436 U CN 220573436U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- outlet
- inlet
- product
- tower
- cyclohexanone oxime
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- VEZUQRBDRNJBJY-UHFFFAOYSA-N cyclohexanone oxime Chemical compound ON=C1CCCCC1 VEZUQRBDRNJBJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 170
- KBMSFJFLSXLIDJ-UHFFFAOYSA-N 6-aminohexanenitrile Chemical compound NCCCCCC#N KBMSFJFLSXLIDJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 66
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 123
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims abstract description 63
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 57
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 37
- 238000004176 ammonification Methods 0.000 claims abstract description 35
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 31
- 239000006200 vaporizer Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 10
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 26
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 16
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 13
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 12
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 3
- JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N epsilon-caprolactam Chemical compound O=C1CCCCCN1 JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 42
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 9
- 239000000047 product Substances 0.000 description 84
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 description 14
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 14
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 13
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 9
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 8
- NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N hexane-1,6-diamine Chemical compound NCCCCCCN NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 8
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N adipic acid Chemical compound OC(=O)CCCCC(O)=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- 239000004114 Ammonium polyphosphate Substances 0.000 description 4
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 4
- 235000019826 ammonium polyphosphate Nutrition 0.000 description 4
- 229920001276 ammonium polyphosphate Polymers 0.000 description 4
- LELOWRISYMNNSU-UHFFFAOYSA-N hydrogen cyanide Chemical compound N#C LELOWRISYMNNSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- LPSKDVINWQNWFE-UHFFFAOYSA-M tetrapropylazanium;hydroxide Chemical compound [OH-].CCC[N+](CCC)(CCC)CCC LPSKDVINWQNWFE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000001361 adipic acid Substances 0.000 description 3
- 235000011037 adipic acid Nutrition 0.000 description 3
- BTGRAWJCKBQKAO-UHFFFAOYSA-N adiponitrile Chemical compound N#CCCCCC#N BTGRAWJCKBQKAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- 238000007039 two-step reaction Methods 0.000 description 3
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 3
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- ACCCMOQWYVYDOT-UHFFFAOYSA-N hexane-1,1-diol Chemical compound CCCCCC(O)O ACCCMOQWYVYDOT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000006462 rearrangement reaction Methods 0.000 description 2
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 2
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 2
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 2
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000305 Nylon 6,10 Polymers 0.000 description 1
- 229920002302 Nylon 6,6 Polymers 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KMWBBMXGHHLDKL-UHFFFAOYSA-N [AlH3].[Si] Chemical class [AlH3].[Si] KMWBBMXGHHLDKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGACIEPFGXRWCH-UHFFFAOYSA-N [Si].[Ti] Chemical compound [Si].[Ti] UGACIEPFGXRWCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N alumanylidynesilicon Chemical compound [Al].[Si] CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005915 ammonolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000009647 facial growth Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000003966 growth inhibitor Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- SBEQWOXEGHQIMW-UHFFFAOYSA-N silicon Chemical compound [Si].[Si] SBEQWOXEGHQIMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 silicon-phosphorus-aluminum Chemical compound 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本实用新型提供一种由环己酮肟直接制6‑氨基己腈的装置，液氨汽化器出口与一反进料混合物进口连接；环己酮肟融化釜出口与一反进料混合物进口连接；一反进料混合物出口与一段氨化反应器进口连接；一段氨化反应器出口与气液分离罐进口连接；气液分离罐出口与脱轻塔进口连接；脱轻塔底部出口与产品塔上部进口连接；产品塔顶部出口与产品塔冷凝器进口连接；产品塔冷凝器出口与产品塔回流罐进口连接；产品塔回流罐经产品塔回流泵与6‑氨基己腈产品罐连接。采用本实用新型的技术方案一段氨化反应环己酮肟转化率为100%，6‑氨基己腈选择性大于80%及以上，己内酰胺选择性为17%及以上。二段氨化反应己内酰胺转化率为95%及以上，6‑氨基己腈选择性达95%及以上。
Description
技术领域
本实用新型涉及化工技术领域，具体而言，是一种环己酮肟直接制6-氨基己腈的合成系统及方法。
背景技术
己二腈是生产尼龙-66和尼龙-610的重要中间体己二胺的原料，6-氨基己腈可以替代己二腈生产己二胺。
目前工业上生产己二胺的方法，除了上述己二腈法，还有丁二烯法、己内酰胺法、己二醇法和己二酸法，但都存在一定的去缺陷。丁二烯法生产过程中会产生剧毒物质氰化氢（HCN）。己二醇法反应条件苛刻，转化率低工艺复杂。己二酸液相法选择性仅为80%，己二酸汽相法选择性仅为90%，选择性较低。己内酰胺法是己内酰胺高温氨化脱水生成6-氨基己腈，6-氨基己腈加氢可制备己二胺。该方法需要大量溶剂，对装置要求高，能耗高、转化率低等缺点。
本装置是以环己酮肟作为原料生产6-氨基己腈，环己酮肟是己内酰胺的同分异构体，也可以替代己内酰胺制备6-氨基己腈，如专利CN213012649U、CN110835311A均为有环己酮肟制备6-氨基己腈。两种方法均需要大量的溶剂，能耗较高，且转化率和选择性较低。
本实用新型公布了一种由环己酮肟组合反应制备6-氨基己腈的装置。采用本实用新型的装置进行的工艺中不需要溶剂，将环己酮肟与氨气通过装有分子筛的固定床反应器进行第一步反应得到6-氨基己腈、己内酰胺及少量副产物。经分离6-氨基己腈后产物和氨气进入第二个装有另一分子筛催化剂的固定床反应器进行氨化脱水，将己内酰胺再转化为6-氨基己腈。经过二步反应环己酮肟转化率可达100%以上，6-氨基己腈产率95%以上。
发明内容
本实用新型的主要目的在于提供一种由环己酮肟直接制6-氨基己腈的装置，采用该装置进行的工艺能解决了目前环己酮肟高温氨化制备6-氨基己腈转化率低、选择性差、精馏分离流程复杂、运行成本高的问题。
本实用新型的技术方案：
液氨汽化器出口与一反进料混合物进口连接；
环己酮肟融化釜出口与一反进料混合物进口连接；
一反进料混合物出口与一段氨化反应器进口连接；
一段氨化反应器出口与气液分离罐进口连接；
气液分离罐出口与脱轻塔进口连接；
脱轻塔底部出口与产品塔上部进口连接；
产品塔顶部出口与产品塔冷凝器进口连接；
产品塔冷凝器出口与产品塔回流罐进口连接；
产品塔回流罐经产品塔回流泵与6-氨基己腈产品罐连接。
产品塔底部出口经产品塔底泵与二段反应电加热器进口连接；
二段反应电加热器出口与二反进料混合器进口连接；
液氨汽化器出口与二反进料混合器进口连接；
二反进料混合器出口与二段氨化反应器进口连接；
二段氨化反应器出口与气液分离罐进口连接。
液氨汽化器上设置有液氨储罐，两者间采用液氨进料泵连通；
所述的液氨汽化器出口与氨气换热器的管程入口连接，氨气换热器管程出口与氨气加热器入口连接，氨气加热器出口与一反进料混合器入口连接。
所述的环己酮肟融化釜出口与环己酮肟进料泵入口连接，环己酮肟进料泵出口与环己酮肟换热器壳程入口连接，环己酮肟换热器壳程出口与环己酮肟加热器入口连接，环己酮肟加热器出口与一反进料混合器入口连接。
所述的一段氨化反应器及二段氨化反应器出口分别与反应出料混合器入口连接，出料混合器出口与环己酮肟换热器管程入口连接，环己酮肟换热器壳程出口与氨气换热器壳程入口连接，氨气换热器壳程出口与一级冷却器管程入口连接，一级冷却器管程出口与二级冷却器管程入口连接，二级冷却器管程出口与气液分离罐入口连接。
气液分离罐上部气相出口与氨气深冷器管程入口连接，氨气深冷器管程出口与循环氨气压缩机入口连接，循环氨气压缩机出口与氨气换热器管程入口连接；气液分离罐下部液相出口与脱轻塔进料泵入口连接，脱轻塔进料泵出口与脱轻塔中部进料口连接。
所述的脱轻塔顶部气相出口与脱轻塔冷凝器壳程入口连接，脱轻塔冷凝器壳程出口与脱轻塔回流罐入口连接，脱轻塔回流罐出口与脱轻塔回流泵入口连接，脱轻塔回流泵出口与一路与脱轻塔上部回流口连接，一路连接至轻组分区。
脱轻塔底部一个出口与脱轻塔再沸器管程入口连接，脱轻塔再沸器管程出口与脱轻塔下部入口连接；脱轻塔底部另一个出口与脱轻塔底泵入口连接，脱轻塔底泵出口与产品塔中部进料口连接。
所述的产品塔顶部气相出口与产品塔冷凝器壳程入口连接，产品塔冷凝器壳程出口与产品塔回流罐入口连接，产品塔回流罐出口与产品塔回流泵入口连接，产品塔回流泵出口与一路与产品塔上部回流口连接，另一路作为6-氨基己腈产品与6-氨基己腈产品罐30入口连接。
产品塔底部出口与产品塔底泵入口连接，产品塔底泵出口一路与废液罐入口连接，另一路与二段反应电加热器连接。
采用本实用新型的装置进行的工艺流程如下：
（1）汽化的液氨与熔融环己酮肟经混合后再进行一段氨化反应，得到6-氨基己腈产物料一；
（2）将6-氨基己腈产物料一依次经脱除轻组分、精馏后得到产品6-氨基己腈及副产物；
（3）步骤（2）中精馏后得到的副产物与汽化的液氨经混合后进行二段氨化反应得到6-氨基己腈产物料二，将6-氨基己腈产物料二汇合到步骤（2）中得到产品6-氨基己腈。
步骤（1）中一段氨化反应在一段氨化反应器内进行，一段氨化反应器为绝热固定床反应器，一段氨化反应器内催化剂为MFI拓扑结构的分子筛、Al改性的MFI拓扑结构的分子筛、Fe改性的MFI拓扑结构的分子筛、Ti改性的MFI拓扑结构的分子筛、Zn改性的MFI拓扑结构的分子筛、Co改性的MFI拓扑结构的分子筛、Mn改性的MFI拓扑结构的分子筛中的一种或多种的组合；
所述的组合方式包括单层、双层、多层或混合装填，混合的方式包括机械研磨、或溶剂共浸渍。
一段氨化反应的温度为300~480℃，最佳范围为360~440℃，反应压力微正压；进料的氨气：环己酮肟摩尔比=30~75，环己酮肟空速为0.5~2 kg/(kgcat·h)。
步骤（1）、步骤（3）得到的6-氨基己腈产物经冷却、分离，分离后的液相进入脱轻塔实现轻组分的脱除，分离后的气相经深冷、压缩后得到氨气，并将其作为原料进行一段氨化反应。
步骤（2）中脱除轻组分在脱轻塔内进行，所述脱轻塔为板式塔或填料塔，理论板数为15~40块，进料位置为8~20块，回流比为2~6，塔顶温度80~90℃，塔底温度为150~170℃，塔顶压力为5~20KPaA。
所述的脱轻塔顶部气相出口一部分实现循环，一部分采出轻组分；脱轻塔底部采出液相物料进入精馏塔。
步骤（2）中精馏在在精馏塔内进行，所述精馏塔为板式塔或填料塔，理论板数为15~35块，进料位置为8~17块，回流比为3~8，塔顶温度120~140℃，塔底温度为160~180℃，塔顶压力为5~15KPaA。
步骤（3）中二段氨化反应在二段氨化反应器内进行，为绝热固定床反应器，反应器内催化剂为金属负载型分子筛催化剂，活性金属选自钛、锆、铁、钒、钴、钼、锰、镍、铜、锌、镁、钙中的一种或几种组合，载体选自硅分子筛、硅铝分子筛、钛硅分子筛、硅磷铝分子筛中的一种或几种组合。
所述的活性金属相对于载体的质量分数为0.1-10wt%。
在一些具体实施方式中，硅铝分子筛选自ZSM-5、ZSM-23、ZSM-35、ZSM-48中的
任意一种。
在一些具体实施方式中，钛硅分子筛选自TS-1。
在一些具体实施方式中，硅磷铝分子筛选自SAPO-11、SAPO-34、SAPO-20中的任
意一种。
所述的二段氨化反应温度为300~500℃，最佳范围为350～450℃，反应压力微正压，进料的氨气：己内酰胺（摩尔比）=20~40，己内酰胺空速为0.2~1.5 kg/(kgcat·h)。
一般来说，环己酮肟制6-氨基己腈理论上两步反应，首先是环己酮肟先发生重排生成己内酰胺（一般可以实现原料100%转化），然后己内酰胺再氨解得到6-氨基己腈。这两个反应一般需要在不同催化剂上进行，本技术采用两种催化剂组合的模式来实现环己酮肟在一个反应器中生成6-氨基己腈。尽管如此，还会有少部分未反应的己内酰胺，需要通过第二段氨化反应器进一步转化，从而提高整体收率。现有专利CN113105363 A在1个反应器中完成环己酮肟反应到6-氨基己腈，但是在溶剂体系中反应。其余专利CN110835311 A,CN113087641 A均为先转化为己内酰胺，再转化为6-氨基己腈。本技术不仅利用组合催化剂在第一步完成大部分环己酮肟转化为6-氨基己腈且在不使用溶剂状态下进行，可大大减少产物还需从溶剂中精馏分离造成的溶剂损失和能耗增加，简化了产品分离进程。
采用本申请的技术方案，一段氨化反应环己酮肟转化率为100%，6-氨基己腈选择性大于80%及以上，己内酰胺选择性为17%及以上。二段氨化反应器的作用是己内酰胺氨化，生成6-氨基己腈。二段氨化反应己内酰胺转化率为95%及以上，6-氨基己腈选择性达95%及以上。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是由环己酮肟直接制6-氨基己腈的反应系统结构图；
图2是由环己酮肟直接制6-氨基己腈的精馏系统结构图；
图中：1、液氨储罐；2、液氨进料泵；3、液氨汽化器；4、氨气换热器；5、氨气加热器；6、环己酮肟融化釜；7、环己酮肟进料泵；8、环己酮肟换热器；9、环己酮肟加热器；10、一反进料混合器；11、一段氨化反应器。12、反应出料混合器；13、一级冷却器；14、二级冷却器；15、气液分离罐；16、脱轻塔进料泵；17、氨气深冷器；18、循环氨气压缩机；19、脱轻塔；20、脱轻塔冷凝器；21、脱轻塔回流罐；22、脱轻塔回流泵；23、脱轻塔底泵；24、脱轻塔再沸器；25、产品塔；26、产品塔冷凝器；27、产品塔回流罐；28、产品塔回流泵；29、产品塔底泵；30、6-氨基己腈产品罐；31、废液罐；32、二段反应电加热器；33、二反进料混合器；34、二段氨化反应器。
具体实施方式
为使得本申请的申请目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而非全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本申请的技术方案。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
参照图1至图2，由环己酮肟直接制6-氨基己腈的装置结构，本实用新型包括反应系统和精馏系统。
实施例4
上述工艺中所用的装置结构如下：由环己酮肟直接制6-氨基己腈的装置，液氨汽化器3出口与一反进料混合物10进口连接；
环己酮肟融化釜6出口与一反进料混合物10进口连接；
一反进料混合物10出口与一段氨化反应器11进口连接；
一段氨化反应器11出口与气液分离罐15进口连接；
气液分离罐15出口与脱轻塔19进口连接；
脱轻塔19底部出口与产品塔25上部进口连接；
产品塔25顶部出口与产品塔冷凝器26进口连接；
产品塔冷凝器26出口与产品塔回流罐27进口连接；
产品塔回流罐27经产品塔回流泵28与6-氨基己腈产品罐30连接。
产品塔25底部出口经产品塔底泵29与二段反应电加热器32进口连接；
二段反应电加热器32出口与二反进料混合器33进口连接；
液氨汽化器3出口与二反进料混合器33进口连接；
二反进料混合器33出口与二段氨化反应器34进口连接；
二段氨化反应器34出口与气液分离罐15进口连接。
液氨汽化器3上设置有液氨储罐1，两者间采用液氨进料泵2连通；
所述的液氨汽化器3出口与氨气换热器4的管程入口连接，氨气换热器4管程出口与氨气加热器5入口连接，氨气加热器5出口与一反进料混合器入口10连接。
所述的环己酮肟融化釜6出口与环己酮肟进料泵7入口连接，环己酮肟进料泵7出口与环己酮肟换热器8壳程入口连接，环己酮肟换热器8壳程出口与环己酮肟加热器9入口连接，环己酮肟加热器9出口与一反进料混合器入口10连接。
所述的一段氨化反应器11及二段氨化反应器34出口分别与反应出料混合器12入口连接，出料混合器12出口与环己酮肟换热器8管程入口连接，环己酮肟换热器8壳程出口与氨气换热器4壳程入口连接，氨气换热器4壳程出口与一级冷却器13管程入口连接，一级冷却器13管程出口与二级冷却器14管程入口连接，二级冷却器14管程出口与气液分离罐15入口连接。
气液分离罐15上部气相出口与氨气深冷器17管程入口连接，氨气深冷器17管程出口与循环氨气压缩机18入口连接，循环氨气压缩机18出口与氨气换热器4管程入口连接；气液分离罐15下部液相出口与脱轻塔进料泵16入口连接，脱轻塔进料泵16出口与脱轻塔19中部进料口连接。
所述的脱轻塔19顶部气相出口与脱轻塔冷凝器20壳程入口连接，脱轻塔冷凝器20壳程出口与脱轻塔回流罐21入口连接，脱轻塔回流罐21出口与脱轻塔回流泵22入口连接，脱轻塔回流泵22出口与一路与脱轻塔19上部回流口连接，一路连接至轻组分区。
脱轻塔19底部一个出口与脱轻塔再沸器24管程入口连接，脱轻塔再沸器24管程出口与脱轻塔19下部入口连接；脱轻塔19底部另一个出口与脱轻塔底泵23入口连接，脱轻塔底泵23出口与产品塔25中部进料口连接。
所述的产品塔25顶部气相出口与产品塔冷凝器26壳程入口连接，产品塔冷凝器26壳程出口与产品塔回流罐27入口连接，产品塔回流罐27出口与产品塔回流泵28入口连接，产品塔回流泵28出口与一路与产品塔25上部回流口连接，另一路作为6-氨基己腈产品与6-氨基己腈产品罐30入口连接。
产品塔25底部出口与产品塔底泵29入口连接，产品塔底泵29出口一路与废液罐31入口连接，另一路与二段反应电加热器32连接。
实施例2
采用实施例1的装置进行的工艺如下：
Al改性的MFI拓扑结构的分子筛的制备方法为：以颗粒硅胶作为硅源，偏铝酸钠作为铝源，以四丙基氢氧化铵(TPAOH)做结构导向剂，添加聚磷酸铵做晶面生长抑制剂，其具体的合成配方摩尔比为SiO2/Al2O3=120，Na2O/ SiO2=0.20，TPAOH/SiO2=0.20，H2O/SiO2＝15，聚磷酸铵的用量为聚磷酸铵和氧化硅的质量比为15%。具体实施过程为将氢氧化钠、偏铝酸钠、四丙基氢氧化铵溶解在水中，加入颗粒硅胶和聚磷酸铵，继续搅拌两小时后转移至晶化釜中于180℃晶化22小时，晶化完成后降温至室温，通过过滤、分离、烘干、焙烧得到片状ZSM-5分子筛，分子筛颗粒尺寸大小为～40nm×180nm×750nm。
本实用新型由环己酮肟直接制6-氨基己腈工艺过程如下：
反应系统：
1 液氨储罐1里的液氨通过液氨进料泵2，把液氨送至液氨汽化器3内。液氨汽化器将液氨汽化，与循环氨气压缩机18加压后的氨气混合，混合氨气再经氨气加热器4与反应产物换热升温，再经过氨气加热器加热至420℃，一部分与加热后的环己酮肟混合进入一段氨化反应器11，一部分进入二段氨化反应器33。
2 将固态环己酮肟原料加入环己酮肟融化釜6，在环己酮肟融化釜6内，通过蒸汽盘管加热融化为液态，并通过环己酮肟进料泵7输出，与环己酮肟换热器8与反应物料换热升温，升温后，再经过环己酮肟加热器9加热，温度升至420℃，与被加热的氨气经一反进料混合器10混合，一起进入一段氨化反应器11。
3 一段氨化反应器11为装有Fe改性的MFI拓扑结构的分子筛的绝热固定床反应器。步骤1和步骤2的物料在反应器内发生氨化反应和重排反应。反应初始温度为420℃，压力为微正压，氨化反应为吸热反应，反应器出口温度为390℃。反应产物为6-氨基己腈，己内酰胺和少量副产物。
进料的氨气：环己酮肟（摩尔比）=65，环己酮肟空速为1.2kg/(kgcat·h)。一段氨化反应环己酮肟转化率为100%，6-氨基己腈选择性达80%，己内酰胺选择性为17%。
4 步骤3得到的反应产物与二段氨化反应器34的反应产物经反应出料混合器12混合后，先与环己酮肟经环己酮肟换热器8换热降温，再与氨气经氨气换热器4换热热降温至260℃后，再经一级冷却器13和二级冷却器14冷却至40℃。
5 步骤4的冷却物料进入气液分离罐15，氨气与反应产物进行气液分离，从气液分离罐15顶部采出。氨气经氨气深冷器17冷却至10℃，经循环氨气压缩机18升压后，与被气化的氨气混合，循环使用。气液分离罐17罐底液相反应产物经脱轻塔进料泵16升压后，进入脱轻塔19。
6 后续分离系统产品塔25分离出来的重排反应产物己内酰胺及副产物经产品塔塔底泵29送至二段反应电加热器32，加热至420℃后，与氨气通过二反进料混合器33进入二段氨化反应器34，两物料在钒改性的硅铝系分子筛ZSM-48催化剂（催化剂中钒的量为1.8wt%）催化下发生氨化反应，得到6-氨基己腈和少量副产物。
二段氨化反应器33为绝热固定床反应器。
经过二步反应环己酮肟转化率可达100%以上，6-氨基己腈产率95%，纯度为99.8%。
精馏系统：
7 步骤5的液相产物经脱轻塔进料泵16升压后，进入脱轻塔19，脱轻塔内汽相从塔顶采出，经过脱轻塔冷凝器20冷凝为液相后，进入脱轻塔回流罐21储存，回流罐内液体经脱轻塔回流泵22升压后，一部分物流回流至脱轻塔19的塔顶，一部分作为轻组分输送至废液罐31储存。
脱轻塔19塔底一股物料通过脱轻塔底泵23输送至产品塔25。
脱轻塔19塔底物料经脱轻塔再沸器24加热后，产生部分气相，进入脱轻塔19塔底部，塔底汽相与塔顶回流液相在塔板上接触，进行汽液传质交换，轻组分上升，重组分下降，从而达到分离目的。
脱轻塔19为高效板式塔，理论板数为35块，进料位置为15块，回流比为4.5，塔顶压力为15 KPaA。
8 步骤7所述的脱轻塔底泵23输送至产品塔25的液相，进入产品塔25，产品塔内汽相从塔顶采出，经过产品塔冷凝器26冷凝为液相后，进入产品塔回流罐27储存，回流罐内液体经产品塔回流泵28升压后，一部分物流经产品塔回流泵28升压，回流至产品塔25的塔顶，一部分作为轻组分产品输送至6-氨基己腈产品罐30储存。
产品塔25塔底物料经产品塔内置盘管再沸器加热后，产生部分气相，从产品脱轻塔25塔底部上升，与塔顶回流液相在塔板上接触，进行汽液传质交换，轻组分上升，重组分下降，从而达到分离目的。
产品塔25为高效板式塔，理论板数为30块，进料位置为12块，回流比为4.6，塔顶压力为8KPaA。
Claims (10)
1.由环己酮肟直接制6-氨基己腈的装置，其特征在于，
液氨汽化器（3）出口与一反进料混合器（10）进口连接；
环己酮肟融化釜（6）出口与一反进料混合器（10）进口连接；
一反进料混合器（10）出口与一段氨化反应器（11）进口连接；
一段氨化反应器（11）出口与气液分离罐（15）进口连接；
气液分离罐（15）出口与脱轻塔（19）进口连接；
脱轻塔（19）底部出口与产品塔（25）上部进口连接；
产品塔（25）顶部出口与产品塔冷凝器（26）进口连接；
产品塔冷凝器（26）出口与产品塔回流罐（27）进口连接；
产品塔回流罐（27）经产品塔回流泵（28）与6-氨基己腈产品罐（30）连接。
2.根据权利要求1所述的由环己酮肟直接制6-氨基己腈的装置，其特征在于，产品塔（25）底部出口经产品塔底泵（29）与二段反应电加热器（32）进口连接；
二段反应电加热器（32）出口与二反进料混合器（33）进口连接；
液氨汽化器（3）出口与二反进料混合器（33）进口连接；
二反进料混合器（33）出口与二段氨化反应器（34）进口连接；
二段氨化反应器（34）出口与气液分离罐（15）进口连接。
3.根据权利要求1所述的由环己酮肟直接制6-氨基己腈的装置，其特征在于，液氨汽化器（3）上设置有液氨储罐（1），两者间采用液氨进料泵（2）连通；
所述的液氨汽化器（3）出口与氨气换热器（4）的管程入口连接，氨气换热器（4）管程出口与氨气加热器（5）入口连接，氨气加热器（5）出口与一反进料混合器（10）入口连接。
4.根据权利要求1所述的由环己酮肟直接制6-氨基己腈的装置，其特征在于，所述的环己酮肟融化釜（6）出口与环己酮肟进料泵（7）入口连接，环己酮肟进料泵（7）出口与环己酮肟换热器（8）壳程入口连接，环己酮肟换热器（8）壳程出口与环己酮肟加热器（9）入口连接，环己酮肟加热器（9）出口与一反进料混合器（10）入口连接。
5.根据权利要求2所述的由环己酮肟直接制6-氨基己腈的装置，其特征在于，所述的一段氨化反应器（11）及二段氨化反应器（34）出口分别与反应出料混合器（12）入口连接，出料混合器（12）出口与环己酮肟换热器（8）管程入口连接，环己酮肟换热器（8）壳程出口与氨气换热器（4）壳程入口连接，氨气换热器（4）壳程出口与一级冷却器（13）管程入口连接，一级冷却器（13）管程出口与二级冷却器（14）管程入口连接，二级冷却器（14）管程出口与气液分离罐（15）入口连接。
6.根据权利要求5所述的由环己酮肟直接制6-氨基己腈的装置，其特征在于，气液分离罐（15）上部气相出口与氨气深冷器（17）管程入口连接，氨气深冷器（17）管程出口与循环氨气压缩机（18）入口连接，循环氨气压缩机（18）出口与氨气换热器（4）管程入口连接；气液分离罐（15）下部液相出口与脱轻塔进料泵（16）入口连接，脱轻塔进料泵（16）出口与脱轻塔（19）中部进料口连接。
7.根据权利要求1所述的由环己酮肟直接制6-氨基己腈的装置，其特征在于，所述的脱轻塔（19）顶部气相出口与脱轻塔冷凝器（20）壳程入口连接，脱轻塔冷凝器（20）壳程出口与脱轻塔回流罐（21）入口连接，脱轻塔回流罐（21）出口与脱轻塔回流泵（22）入口连接，脱轻塔回流泵（22）出口一路与脱轻塔（19）上部回流口连接，一路连接至轻组分区。
8.根据权利要求7所述的由环己酮肟直接制6-氨基己腈的装置，其特征在于，脱轻塔（19）底部一个出口与脱轻塔再沸器（24）管程入口连接，脱轻塔再沸器（24）管程出口与脱轻塔（19）下部入口连接；脱轻塔（19）底部另一个出口与脱轻塔底泵（23）入口连接，脱轻塔底泵（23）出口与产品塔（25）中部进料口连接。
9.根据权利要求1所述的由环己酮肟直接制6-氨基己腈的装置，其特征在于，所述的产品塔（25）顶部气相出口与产品塔冷凝器（26）壳程入口连接，产品塔冷凝器（26）壳程出口与产品塔回流罐（27）入口连接，产品塔回流罐（27）出口与产品塔回流泵（28）入口连接，产品塔回流泵（28）出口一路与产品塔（25）上部回流口连接，另一路作为6-氨基己腈产品与6-氨基己腈产品罐（30）入口连接。
10.根据权利要求9所述的由环己酮肟直接制6-氨基己腈的装置，其特征在于，产品塔（25）底部出口与产品塔底泵（29）入口连接，产品塔底泵（29）出口一路与废液罐（31）入口连接，另一路与二段反应电加热器（32）连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202322033596.2U CN220573436U (zh) | 2023-07-31 | 2023-07-31 | 由环己酮肟直接制6-氨基己腈的装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202322033596.2U CN220573436U (zh) | 2023-07-31 | 2023-07-31 | 由环己酮肟直接制6-氨基己腈的装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN220573436U true CN220573436U (zh) | 2024-03-12 |
Family
ID=90113905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202322033596.2U Active CN220573436U (zh) | 2023-07-31 | 2023-07-31 | 由环己酮肟直接制6-氨基己腈的装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN220573436U (zh) |
-
2023
- 2023-07-31 CN CN202322033596.2U patent/CN220573436U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2012146056A1 (zh) | 节能节资型气相淬冷法蜜胺生产系统及其工艺 | |
| CN111574400B (zh) | 己内酰胺的氨化脱水产物的分离方法及己二胺的合成方法 | |
| CN101186570B (zh) | 环己烷仿生氧化混合物硝酸氧化制精己二酸及其他混合二元酸的方法 | |
| CN103012062A (zh) | 一种合成气间接生产乙醇的工艺及其应用 | |
| CN110511149B (zh) | 一种由合成气直接制取二甲胺的方法 | |
| CN101863848A (zh) | 用于制备三聚氰胺的系统及方法 | |
| NO318181B1 (no) | Fremgangsmate for fremstilling av hydrogenrik gass | |
| US20080319230A1 (en) | Process for Preparing Alkylamines by Reacting Olefins With Ammonia | |
| CN111848447A (zh) | 己二酸气相氨化脱水制备己二腈的方法 | |
| CN105102374A (zh) | 脱水-水解方法及其催化剂 | |
| CN101115700A (zh) | 芳香族化合物的制造方法和氢化芳香族化合物的制造方法 | |
| CN115260058A (zh) | 一种由己内酰胺制备6-氨基己腈的方法 | |
| CN220573436U (zh) | 由环己酮肟直接制6-氨基己腈的装置 | |
| CN212102639U (zh) | 环己醇脱氢精制环己酮的装置 | |
| CN1951900A (zh) | 一种低能耗制备对苯二甲酸的方法 | |
| CN117024307A (zh) | 由环己酮肟直接制6-氨基己腈的工艺 | |
| CN112079799A (zh) | 一种正戊烷氧化制备顺酐和苯酐的工艺 | |
| CN102701993A (zh) | 一种2,6-二异丙基苯胺的制备方法及装置 | |
| CN1329574A (zh) | 氨气制备方法及转化器 | |
| CN218741894U (zh) | 一种低温低压环己烷脱氢制备苯的生产系统 | |
| CN115894409B (zh) | 采用悬浮床-固定床串联加氢的琥珀酸酐生产方法 | |
| CN218421084U (zh) | 一种邻苯基苯酚的制备装置 | |
| CN109422705B (zh) | 无溶剂条件下由乙二胺催化合成哌嗪和三乙烯二胺的方法 | |
| CN112457215B (zh) | 一种3,3-二甲氧基丙腈的合成方法 | |
| CN103819381B (zh) | 氮丙啶、哌嗪和三乙烯二胺的联合生产方法及装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |