WO2009075608A2 - Method for controlling caprolactam production - Google Patents

Method for controlling caprolactam production Download PDF

Info

Publication number
WO2009075608A2
WO2009075608A2 PCT/RU2008/000755 RU2008000755W WO2009075608A2 WO 2009075608 A2 WO2009075608 A2 WO 2009075608A2 RU 2008000755 W RU2008000755 W RU 2008000755W WO 2009075608 A2 WO2009075608 A2 WO 2009075608A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
caprolactam
cyclohexanone
benzene
carried out
phenol
Prior art date
Application number
PCT/RU2008/000755
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Other versions
WO2009075608A3 (en
WO2009075608A9 (en
Inventor
Anatoly Petrovich Boldyrev
Victor Ivanovich Geracimenco
Anatoly Arcadevich Ogarcov
Sergey Vitalevih Ardamakov
Original Assignee
Joint Stock Company Kuibyshevazot
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Joint Stock Company Kuibyshevazot filed Critical Joint Stock Company Kuibyshevazot
Publication of WO2009075608A2 publication Critical patent/WO2009075608A2/en
Publication of WO2009075608A9 publication Critical patent/WO2009075608A9/en
Publication of WO2009075608A3 publication Critical patent/WO2009075608A3/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D201/00Preparation, separation, purification or stabilisation of unsubstituted lactams
    • C07D201/02Preparation of lactams
    • C07D201/04Preparation of lactams from or via oximes by Beckmann rearrangement
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D21/00Control of chemical or physico-chemical variables, e.g. pH value
    • G05D21/02Control of chemical or physico-chemical variables, e.g. pH value characterised by the use of electric means

Definitions

  • the alleged invention relates to methods for
  • caprolactam and may find application in the processing of ben ⁇
  • a known industrial method for producing caprolactam with the processing of cyclohexanone into caprolactam The benzene feedstock is subjected to hydrogenation, oxidation, rectification, and then cyclohezanone is sent to oximeting. The obtained cyclohexanone oxime is sent for isomerization for rearrangement, and then the organic layer (lactam oil) and the inorganic layer (ammonium sulfate) are separated in a sump, and sent to a neutralizer for purification of caprolactam whole, or for extraction with organic solvents. (Edited by V. Ovchinnikov and V. P. Rushinsky, “Production of caprolactam”, M. Chemistry 1977, Chapters 2,3,9).
  • the disadvantage of production is the low quality of caprolactam and low productivity when used only in the scheme of one benzene.
  • the closest is a method for controlling the process of producing caprolactam, including distillation columns, producing cyclohexane by oxidation of benzene and directing cyclohexanone rectified to an oximeting unit, pegging and neutralization reactors, and then to a caprolactam isolation and purification unit.
  • Cyclohexanone rectified They are controlled by changing the temperature conditions in the columns, and the acidity of the rearranged product is regulated by the supply of oleum.
  • the disadvantage is the low productivity of the installation and the deterioration of the quality of caprolactam by microimpurities when using benzene as a monomer.
  • the total load, the load distribution by monomers for the first and second lines are not taken into account, the caprolactam load for consumers is not taken into account.
  • the objective of the proposed invention is to increase productivity and improve the quality of caprolactam, as well as expanding the scope.
  • the problem is solved in that in the method of controlling the production of caprolactam from benzene, carried out in a unit with one production line, including units for the hydrogenation of benzene and hydrogen, oxidation of cyclohexane with oxygen, rectification of cyclohexanone, oxidation of hydroxylamino sulfate, rearrangement of cyclohexanone oxime oximenoxime and mixer caprolactam, which are interconnected by pumps,
  • the unit additionally contains a second production line, including the units of hydroxylamine cyclosulfane oxylamoxylamino sulfate oximation and reagent formation, pumps and pipelines with sensors and flow valves of hydroxylamine sulfate, oleum, acidity sensor and pH meter prolactam, and also contains a block of hydrogenation of phenol and hydrogen with a pump, sensors and valves and the supply of cyclohexanol to the dehydrogenation block with a circulation circuit, including: a pump-block of dehydrogenation of cyclohexanol-rectification block-pump connected by pipelines; a benzene-phenol ratio device connected pipelines with units for the hydrogenation of benzene and phenol and oxygen
  • the hydrogenation of benzene and hydrogen is carried out in two series-connected reactors and adjust the process temperature in the range 160 -230 ° C and pressure up to 0.8 MPa. with recirculation of exhaust gases.
  • Hydrogenation of phenol and hydrogen is carried out in two series-connected reactors and adjust the process temperature in the range of 150 - 180 ° C and pressure up to 0.75 MPa with recirculation of exhaust gases.
  • the oxidation of cyclohexane is carried out in two blocks of four reactors and the process temperature is adjusted in the range of 145-160 ° C and pressure up to 0.75 MPa.
  • the dehydrogenation of cyclohexanol is carried out in five reactors and the process temperature is adjusted in the range 370-450 0 C and pressure up to 0.065 MPa.
  • the rectification of cyclohexanol and cyclohexanone is carried out in two reactors to obtain cyclohexanone rectified and the process temperature is adjusted in the range 120 -140 ° ⁇ and pressure up to 0 , 25MPa and circulation rate up to 20-30.
  • Hydroxylamine sulfate is cyclohexanone oxidized using a countercurrent system with mixers in two reactors at a temperature of 55-80 0 C and pressure up to ODMP when ammonium sulfate and pH-medium are supplied 4.5 -5, 7 and correct consumption of hydroxylamine sulfate with increasing water concentration over 4.5% of the mass.
  • the rearrangement of cyclohexanone oxime to caprolactam is carried out in reactors at a temperature of 90-110 ° ⁇ and pressure up to 0, MPa when oleum is fed with correction with a deviation in the quality of caprolactam.
  • Neutralization of caprolactam sulfate is carried out in the reactor with ammonia water up to 15 wt%, at a temperature of 50 0 C and pressure 0, lMPa, and the purification of caprolactam is carried out with trichlorethylene and alkali and the caprolactam capacity is up to 180 t / year.
  • Fig. 1 shows a production diagram, in Fig. 2 controllers for controlling the process, and in Fig. 3 a block diagram of the method 1-nococ of benzene supply with sensor 2 and valve 3; 4-block of hydrogenation of benzene (two reactors with temperature sensors, heat transfer compartments are definitely not shown); 4-a and 4-6 hydrogen sensor and valve; 5-ycipoive ratios of “benzene-phenol”, including valves 6,7,8,9 (adjustable stops, flaps) and 10, 11 (reserve valves); 12 - a block of oxidation of benzene with oxygen (air), connected by a pipe to a valve 8 (air supply pipe is conventionally not shown); 13- oxidation rectification unit (flow from the oxidation unit U, 14- phenol supply pump with a transmitter 15 and valve 16; a sensor and a valve for hydrogen supply 15-a, 15-b; 17-phenol hydrogenation unit
  • 60-microcontrollers connected to the inputs of the sensors 2,4-aD5,15-a, 273323537,40,44,42,48,46,50 and the outputs of the valves 3,4-6, 16,15-630333638,41,45, By forming control loops Jpj at the output of the controllers, the control of caprolactam production processes is carried out by the “manual” operator.
  • the control method upon receipt of caprolactam is as follows.
  • the mass ratio of benzene to phenol, the distribution of cyclohezanone along the oxime lines and the shipment of caprolactam to the consumer are maintained between 70:30 and 65: 35%; 55:45 and 60: 40% and 40:60 and 50:50%, respectively.
  • oxidation unit 12 we supply cyclohexane to oxidation unit 12 (one reactor is shown, the other reactors are not shown), where we supply air oxygen through the pipeline.
  • the main oxidation product is cyclohexanone oxides.
  • An important parameter is the stay of the mixture in the reactor and the temperature.
  • the output product the oxidate contains cyclorecanol and other impurities that are removed by controlling the temperature within 180-200 ° C or the residence time in the reactor when the load changes. To reduce losses at the oxidation stage, we adjust the process temperature to 190 ° C.
  • the oxidate is sent to the rectification unit 13.19 (together with the flow of block 18) to obtain the rectified cyclohexanone.
  • Dehydrogenation occurs at a temperature of 400 0 C and a pressure of 0.7 MPa.
  • pump 20 dehydrogenation unit 18 — rectification unit 19 — pump 20”.
  • the mixture flows from blocks 12 and 18
  • rectification blocks 13.19 to remove impurities (esters, acids, cyclohexanol and cyclohexanone).
  • the flows of cyclohexanone rectified from the rectification unit 13, 19 are controlled by laboratory data and sent to the cyclohexanone (anon) distribution device 21 (valves 22 and 23 are open, and valves 24.25 are closed) through the mixing tank 26 and flow meter 27 to the oxime blocks. 55% of the mass is supplied to the first line, and 45% to the second line.
  • Two-stage rearrangement is carried out in the environment of oleum (23% of the mass.) supplied through the control circuit 40, 41.
  • the reaction occurs at a temperature of 100 0 C and atmospheric pressure (mixture recirculation, refrigerators, shut-off valves are not shown).
  • An important parameter is the mixing of the components, the ratio of oximoleum, the temperature and the output acidity indicator (up to 60% of the mass), determined by the 42 sensor. Or according to laboratory analysis.
  • the oleum supply is adjusted to improve the quality of caprolactam in optical density. For example, up to 0.25 t / h with indicators of acidity of 57% of the mass.
  • caprolactam sulfate is neutralized in the reactor 47, where we feed ammonia water in the amount of 5.1 ⁇ / h and we monitor the pH of the medium according to the readings of the sensor 48. (acidity is maintained within 59-61% by mass.)
  • the upper organic layer contains lactam oil (up to 60-70% of the mass, caprolactam ) and 3 & 42% ammonium sulfate, which is returned to the production for oximation and to the workshop for the production of crystalline ammonium sulfate.
  • the mixture is sent to extraction with trichlorethylene (TCE) up to 8 kg / h and alkali up to 0.14 kg / g to improve the quality of caprolactam (stages are not shown conditionally).
  • TCE trichlorethylene
  • alkali up to 0.14 kg / g to improve the quality of caprolactam (stages are not shown conditionally).
  • the resulting caprolactam in the amount of ll, 7t / h is directed by a pump 51 to a tank 53.
  • processes occur when anon is fed to the second line of oximation (45% of the specified load -8.95 t / h) in blocks 3134.43.49 using circuits 32 and 33: 37 and 38; 44 and 45; and an acidity sensor 46 and a PH meter 50.
  • the device 21 is in the same position as when connecting the first oxime line.
  • Received caprolactam in an amount of 9.9 t / h by pump 52 is sent to a tank 53, where it is mixed and sent in an amount of 21.6 t / h to a device 54 for switching crystalline caprolactam to liquid caprolactam.
  • the distribution of caprolactam depends on the consumer. During storage caprolactam less than 15 days.
  • caprolactam in the amount of 8.64 tons for transportation in tanks (valves 57, 59 open ⁇ valve 58 is closed).
  • valves 57, 59 open ⁇ valve 58 is closed.
  • the center represents a drum-type container where it is cooled to a temperature of 60 0 C and is supplied to the consumer in the form of crystals for packing polyethylene bags in an amount of 12 ⁇ 6 tons.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Other In-Based Heterocyclic Compounds (AREA)

Abstract

The invention relates to caprolactam production methods and can be used for processing benzol and phenol, cyclohexane, cyclohexanol and cyclohexanone followed by subsequent oximation and transformation of cyclohexanonoxime into caprolactam. The combination of an oxidation method for transforming benzol into caprolactam and a method for producing caprolactam according to a phenolic procedure makes it possible to increase the productivity and improve the quality of caprolactam. The combined method allow to use benzol and phenol taking into account the preproduction phase and the caprolactam delivery to customers.

Description

Способ управления производством капролактама The method of controlling the production of caprolactam
Предполагаемое изобретение относится к способам полученияThe alleged invention relates to methods for
капролактама и может найти применение при переработке бен¬caprolactam and may find application in the processing of ben¬
зола, фенола, циклогексана, циклогексанола, циклогексанона сash, phenol, cyclohexane, cyclohexanol, cyclohexanone with
последующим оксимированием, изомеризацией циклогексанона-subsequent oximation, isomerization of cyclohexanone -
ксима и отгрузки капролактама потребителю.Xima and shipment of caprolactam to the consumer.
Известен способ управления процессом получения капролак¬A known method of controlling the process of obtaining caprolac
тама, в котором регулируют величину рН реакционной среды вtam, in which the pH of the reaction medium is adjusted in
реакторе с коррекцией по расходу продукта перегруппировки.a reactor with a correction for the flow rate of the product rearrangement.
Для повышения выхода капролактама измеряют концентрациюTo increase the yield of caprolactam, the concentration is measured
сульфата аммония и кислотность перегруппировки и корректи¬ammonium sulfate and acidity rearrangement and correction
руют подачу аммиачной воды и газообразного аммиака в реак¬They control the supply of ammonia water and gaseous ammonia to the reaction
тор. (Авт. Свид. Xe 1648946, В С 07 D 201, G 05 D 27/00 от 24.05.89г.)torus. (Aut. Testimonial Xe 1648946, B C 07 D 201, G 05 D 27/00 dated 05.24.89)
Недостатком управления является ограниченная возможностьThe downside of management is the limited ability
повышения производительности по капролактаму. Известен промышленный способ получения капролактама с переработкой циклогексанона в капролактам. Исходное сырье- бензол подвергают гидрированию, окислению, ректификации и далее циклогесанон направляют на оксимирование. Полученный циклогесаноноксим направляют на изомеризацию для перегруппировки и затем разделяют в отстойнике органический слой (лактамное масло) и неорганический слой ( сульфат аммония ), и направляют в нейтрализатор для очистки капролактама лцeлoчыo,либo на экстракцию органическими растворителями. ( Под ред. Овчинникова В. И. и Рушинского В. П. « Производство капролактама »,M.Xимия 1977г.,Глaвы 2,3,9 ).increase caprolactam performance. A known industrial method for producing caprolactam with the processing of cyclohexanone into caprolactam. The benzene feedstock is subjected to hydrogenation, oxidation, rectification, and then cyclohezanone is sent to oximeting. The obtained cyclohexanone oxime is sent for isomerization for rearrangement, and then the organic layer (lactam oil) and the inorganic layer (ammonium sulfate) are separated in a sump, and sent to a neutralizer for purification of caprolactam whole, or for extraction with organic solvents. (Edited by V. Ovchinnikov and V. P. Rushinsky, “Production of caprolactam”, M. Chemistry 1977, Chapters 2,3,9).
Недостатком производства, является невысокое качество капролактама и невысокая производительность при использовании только в схеме одного бензола.The disadvantage of production is the low quality of caprolactam and low productivity when used only in the scheme of one benzene.
Наиболее близким является способ управления процессом получения капролактама, включающим колонны отгонки, получения циклогексана окислением бензола и направлением цикло- гесанона-ректификата на установку оксимирования, реакторы пегруппировки и нейтрализации и далее на установку выделения и очистки капролактама. Циклогексанон-ректификат регули- руют изменением температурных режимов в колоннах, а кислотность перегруппированного продукта регулируют подачей олеума.The closest is a method for controlling the process of producing caprolactam, including distillation columns, producing cyclohexane by oxidation of benzene and directing cyclohexanone rectified to an oximeting unit, pegging and neutralization reactors, and then to a caprolactam isolation and purification unit. Cyclohexanone rectified They are controlled by changing the temperature conditions in the columns, and the acidity of the rearranged product is regulated by the supply of oleum.
( Пат. РФ JVЬ 2043340 от 10.09.95г., С 07 D 201/04, G 05 27/00 )(Pat. RF JVB 2043340 dated 09/10/95, C 07 D 201/04, G 05 27/00)
Недостатком является невысокая производительность установки и ухудшение качества капролактама по микропримесям при использовании в качестве мономера бензол. Кроме того, не учитывается общая нагрузка, распределение нагрузки по мономерам для первой и второй линии, не учитывается нагрузка по капро- лактаму потребителям.The disadvantage is the low productivity of the installation and the deterioration of the quality of caprolactam by microimpurities when using benzene as a monomer. In addition, the total load, the load distribution by monomers for the first and second lines are not taken into account, the caprolactam load for consumers is not taken into account.
Задачей предполагаемого изобретения является повышение производительности и улучшение качества капролактама, а также расширение области применения.The objective of the proposed invention is to increase productivity and improve the quality of caprolactam, as well as expanding the scope.
Поставленная задача решается тем, что в способе управления производством капролактама из бензола, проводимого в установке с одной технологической линией, включающей блоки гидрирования бензола и водорода, окисления циклогексана кислородом, ректификацию циклoгeкcaнoнa,oкcимиpoвaниe гидроксиламино- сульфатом, перегруппировки циклогексаноноксима в кап- ролактам, нейтрализации аммиаком и смесителем капролактама , которые соединены между собой насосами,The problem is solved in that in the method of controlling the production of caprolactam from benzene, carried out in a unit with one production line, including units for the hydrogenation of benzene and hydrogen, oxidation of cyclohexane with oxygen, rectification of cyclohexanone, oxidation of hydroxylamino sulfate, rearrangement of cyclohexanone oxime oximenoxime and mixer caprolactam, which are interconnected by pumps,
трубопроводами с датчиками и клапанами для корректировки расходов бeнзoлa,вoдopoдa, циклoгeкcaнoнa,гидpoкcилaминcyльфaтa, олеума, датчиком показателя кислотности и рН-метром капролактама, установка, дополнительно содержит вторую технологическую линию, включающую блоки оксимирования гидроксиламинсульфатом, перегруппировки циклогексаноноксима в капролактам и нейтрализации аммиаком, соединенные между собой насосами и трубопроводами с датчиками и клапанами расходов гидро- ксиламинсульфата, олеума, датчиком показателя кислотности и рН-метром капролактама, а также содержит блок гидрирования фенола и водорода с насосом, датчиками и клапанами и подачей циклогексанола на блок дегидрирования с контуром циркуляции, включающим: насос-блок дегидрирования циклогексанола-блок ректификации-насос, соединенный трубопроводами; устройство соотношения бензол-фенол, соединённое трубопроводами с блоками гидрирования бензола и фенола и окисления кислородом и блоком дегидрирования; устройство распределения циклогесанона на блоки оксимирования, соединённое трубопроводами с блоками ректификации и через емкость смешения циклогексанона с блоками оксимирования; устройство отгрузки кристаллического и жидкого капролактама, соединённое трубопроводом со смесителем капролактама и концентратором кристаллического капролактама и ёмкостью жидкого кaпpoлaктaмa;пpи этом задают общуюнагрузку по кaпpoлaктaмy;cooтнoшeниe бензол-фенол; распределение циклогексанона на блоки оксимирования; отгрузку кристаллического и жидкого капролактама потребителю и корректируют соответственно расходы бензола, фенола, водорода, циклогексанона, гидроксиламинсульфата, олеума воздействием на соответствующие клапана.pipelines with sensors and valves for adjusting the consumption of benzene, hydrogen, cyclohexanone, hydroxylamine sulfate, oleum, an acid index sensor and a caprolactam pH meter, the unit additionally contains a second production line, including the units of hydroxylamine cyclosulfane oxylamoxylamino sulfate oximation and reagent formation, pumps and pipelines with sensors and flow valves of hydroxylamine sulfate, oleum, acidity sensor and pH meter prolactam, and also contains a block of hydrogenation of phenol and hydrogen with a pump, sensors and valves and the supply of cyclohexanol to the dehydrogenation block with a circulation circuit, including: a pump-block of dehydrogenation of cyclohexanol-rectification block-pump connected by pipelines; a benzene-phenol ratio device connected pipelines with units for the hydrogenation of benzene and phenol and oxygen oxidation and a dehydrogenation unit; a cyclohezanone distribution device for oxime blocks connected by pipelines to rectification blocks and through a mixing tank of cyclohexanone with oxime blocks; a device for dispatching crystalline and liquid caprolactam, connected by a pipe to a caprolactam mixer and a crystalline caprolactam concentrator and a liquid liquid container; in this case, the total load for the liquid is set; benzene-phenol reduction; distribution of cyclohexanone to the oxime blocks; shipment of crystalline and liquid caprolactam to the consumer and the flow rates of benzene, phenol, hydrogen, cyclohexanone, hydroxylamine sulfate, oleum are adjusted accordingly by acting on the corresponding valves.
При этом, гидрирование бензола и водорода проводят в двух последовательно соединённых реакторах и корректируют температуру процесса в диапазоне 160 -230° С и давлении до 0,8 МПа. с рециркуляцией отдувочных газов. Гидрирование фенола и водорода проводят в двух последовательно соединённых реакторах и корректируют температуру процесса в диапазоне 150 - 180° С и давлении до 0,75 МПа с рециркуляцией отдувочных газов. Окисление циклогексана проводят в двух блоках из четырёх реакторов и корректируют температуру процесса в диапазоне 145 -160° С и давлении до 0,75 МПа. Дегидрирование циклогексанола проводят в пяти реакторх и корректируют температуру процесса в диапазоне 370- 4500C и давлении до 0,065 МПа Ректификацию циклогексанола и циклогексанона проводят в двух реакторах для получения циклогексанона - ректификата и корректируют температуру процесса в диапазоне 120 -140° С и давлении до 0,25MПa и кратностью циркуляции до 20-30. Оксимирование циклогексанона гидроксиламинсульфатом проводят по противоточной системе со смесителями в двух реакторах при температуре 55- 800C и давлении до ОДМПа при подаче сульфата аммония и рН- среды 4,5 -5, 7 и корректируют расхода гидроксиламинсульфата при увеличении концентрации воды свыше 4,5% масс. Перегруппировку циклогексаноноксима в капролактам проводят в реакторах при температуре 90- 1 10° С и давлении до 0,lMПa при подаче олеума с коррекцией при отклонении качества капролактама.Нейтрализацию сульфата капролактама проводят в реакторе аммиачной водой до 15% масс, при температуре 500C и давлении 0, lMПa, а очистку капролактама производят трихлорэти- леном и щёлочью и производительность по капролактаму составляет до 180т/гoд.In this case, the hydrogenation of benzene and hydrogen is carried out in two series-connected reactors and adjust the process temperature in the range 160 -230 ° C and pressure up to 0.8 MPa. with recirculation of exhaust gases. Hydrogenation of phenol and hydrogen is carried out in two series-connected reactors and adjust the process temperature in the range of 150 - 180 ° C and pressure up to 0.75 MPa with recirculation of exhaust gases. The oxidation of cyclohexane is carried out in two blocks of four reactors and the process temperature is adjusted in the range of 145-160 ° C and pressure up to 0.75 MPa. The dehydrogenation of cyclohexanol is carried out in five reactors and the process temperature is adjusted in the range 370-450 0 C and pressure up to 0.065 MPa. The rectification of cyclohexanol and cyclohexanone is carried out in two reactors to obtain cyclohexanone rectified and the process temperature is adjusted in the range 120 -140 ° С and pressure up to 0 , 25MPa and circulation rate up to 20-30. Hydroxylamine sulfate is cyclohexanone oxidized using a countercurrent system with mixers in two reactors at a temperature of 55-80 0 C and pressure up to ODMP when ammonium sulfate and pH-medium are supplied 4.5 -5, 7 and correct consumption of hydroxylamine sulfate with increasing water concentration over 4.5% of the mass. The rearrangement of cyclohexanone oxime to caprolactam is carried out in reactors at a temperature of 90-110 ° С and pressure up to 0, MPa when oleum is fed with correction with a deviation in the quality of caprolactam. Neutralization of caprolactam sulfate is carried out in the reactor with ammonia water up to 15 wt%, at a temperature of 50 0 C and pressure 0, lMPa, and the purification of caprolactam is carried out with trichlorethylene and alkali and the caprolactam capacity is up to 180 t / year.
Исследования производства капролакiама показало, что для увеличения производительности и получения качества с заданными показателями необходимо использовать полупродукты- мономеры , бензол и фенол с учетом их особенностей.Studies on the production of caprolakiam showed that in order to increase productivity and obtain quality with specified parameters, it is necessary to use intermediate products — monomers, benzene and phenol, taking into account their characteristics.
На стадии гидрирования бензола с получением циклогексана и последующим окислением, ректификацией и направлением циклогексанона на оксимирование и перегруппировку возникают проблемы с очисткой бензола от тиофена и других микропримесей, которые влияют на качество капролактама .Кроме того, возникают проблемы, связанные с потерями в отходах по щелочным и юдно-кислым стокам прошводсiва капролактама, что также снижает производительность установки.At the stage of hydrogenation of benzene with the production of cyclohexane and subsequent oxidation, rectification and directing cyclohexanone to the oximation and rearrangement, there are problems with the purification of benzene from thiophene and other trace elements that affect the quality of caprolactam. In addition, there are problems associated with losses in Wastes from alkaline and acid-acid effluents of caprolactam are introduced, which also reduces the productivity of the installation.
На стадии гидрирования фенола с получением циклогексанола, дегидрированием, ректификацией и направлением циклогексанона на оксимирова- ние и перегруппировку не возникают проблемы связанные с качеством по микропримесям (например, по циклогексену), повышается произюдительность установки. Необходимо отметить, что фенол по цене дороже бензола, поэтому полупродукты бензол и фенол надо подавать на установку в определенном соотношении с учетом поставки бензола и фенола, с технологической подготовкой линий по переработке капролактама и с учётом отгрузки капролактама потребителю.At the stage of phenol hydrogenation to obtain cyclohexanol, dehydrogenation, rectification and directing cyclohexanone for oximation and rearrangement, there are no problems associated with the quality of microimpurities (for example, cyclohexene), and the plant productivity increases. It should be noted that phenol is more expensive than benzene, so benzene and phenol intermediates must be supplied to the unit in a certain ratio, taking into account the supply of benzene and phenol, with the technological preparation of caprolactam processing lines and taking into account the shipment of caprolactam to the consumer.
Для управления производством предлагается способ окислительного метода получения капролактама из бензола и схема получения капролактама по фенольной схеме с целью повышения производительности с улучшенными свойствами капролактамаTo control production, a method of the oxidative method for producing caprolactam from benzene and a scheme for producing caprolactam according to the phenolic scheme are proposed in order to increase productivity with improved properties of caprolactam
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом на котором изображена принципиальная схема управления производством капролактама На фиг.l приводится схема производства, на фиг2 контроллеры для управления процессом и на фиг.3 блок-схема устройств способа 1-нacoc подачи бензола с датчиком 2 и клапаном 3;4-блoк гидрирования бензола ( два реактора с датчиками температуры ,кoндeнcaтopьi для отвода тепла -условно не показаны); датчик и клапан на подаче водорода 4-a и 4-6; 5-ycipoйciвo соотношения « бензол -фенол »,включaющee вентиля 6,7,8,9 (регулируемые зaдаижки,oтceкaтeли) и 10, 11 (резервные вентиля); 12- блок окисления бензола кислородом ( воздухом), соединённое трубопроводом с вентилем 8 (трубопровод подачи воздуха условно не показаны); 13- блок ректификации окисидата (поток от блока окисления У, 14- насос подачи фенола сдатчиком 15 и клапаном 16 ; датчик и клапан на подаче водорода 15-a, 15-б;17-блoк гидрирования фенола, соединённый трубопроводом с вентилем 9; 18 -блок дегидрирования циклoгeкcaнoлa( изображён один из пяти реакторов); 19 -блок ректификации (поток от блока дегидрирования); контур циркуляции, включающий насос 20 « насос 20 -блок дегидрирования 18 -блок ректификации 19- насос 20 », соединённый трубопроводами ; 21- устройство распределения циклогексанона на блоки оксимирования (первая и вторая линия), включающее вентиля 22, 23 и резервные вентиля 24Д5, соединённое трубопроводоми с ёмкостью смешения циклогексанона 26.блоками ректификации 13 и 19 с датчиком общего расхода циклогексанона 27; 28- первый блок оксимирования ( три реактора с рециклами реагентов) с датчиками расхода циклогексанона 29 и клапаном 30; 31- второй блок оксимирования с датчиком расхода 32 и клапаном 33 ; 34- блок получения пщроксиламинсульфата с датчиком расхода 35 и клапаном 36 на первый блок оксимирования 28 и датчиком расхода 37 и клапаном 38 на второй блок оксимирования 31; 39- первый блок перегруппировки (реактор с холодильником, датчиком температуры, клапана на подаче щёлочи, трихлорэтилена -условно не пронумерованы) с датчиком расхода олеума 40, клапаном 41 и датчиком кислотности 42 (при выходе датчика 42 кислотность определяется лабораторным методом ) ;The essence of the invention is illustrated in the drawing, which shows a schematic diagram of caprolactam production control. Fig. 1 shows a production diagram, in Fig. 2 controllers for controlling the process, and in Fig. 3 a block diagram of the method 1-nococ of benzene supply with sensor 2 and valve 3; 4-block of hydrogenation of benzene (two reactors with temperature sensors, heat transfer compartments are definitely not shown); 4-a and 4-6 hydrogen sensor and valve; 5-ycipoive ratios of “benzene-phenol”, including valves 6,7,8,9 (adjustable stops, flaps) and 10, 11 (reserve valves); 12 - a block of oxidation of benzene with oxygen (air), connected by a pipe to a valve 8 (air supply pipe is conventionally not shown); 13- oxidation rectification unit (flow from the oxidation unit U, 14- phenol supply pump with a transmitter 15 and valve 16; a sensor and a valve for hydrogen supply 15-a, 15-b; 17-phenol hydrogenation unit connected by a pipeline to valve 9; 18 - a dehydrogenation unit of cyclohexanol (one of five reactors is shown); 19 - a rectification unit (flow from a dehydrogenation unit); a circulation circuit that includes a pump 20 "pump 20 - a dehydrogenation unit 18 - a rectification unit 19- a pump 20" connected by pipelines; 21- cyclohexanone distribution device for oxime blocks (first second line) including the valve 22, 23 and backup valve 24D5, United truboprovodomi capacity with mixing cyclohexanone 26.blokami rectification 13 and 19 with the sensor 27, the total flow rate of cyclohexanone; 28 - the first block of oximation (three reactors with recycling reagents) with flow sensors cyclohexanone 29 and valve 30; 31- second oximation unit with a flow sensor 32 and a valve 33; 34 is a block receiving pscroxylamine sulfate with a flow sensor 35 and a valve 36 to the first block of the oximation 28 and a flow sensor 37 and a valve 38 to the second block of the oxime 31; 39 - the first regrouping unit (a reactor with a refrigerator, a temperature sensor, alkali supply valves, trichlorethylene is certainly not numbered) with an oleum flow sensor 40, a valve 41 and an acidity sensor 42 (acidity is determined by laboratory method at the output of sensor 42);
43- второй блок перегруппировки с датчиком расхода олеума 44 , клапаном 45 и датчиком кислотности 46 ;43- second regrouping unit with an oleum flow sensor 44, a valve 45 and an acidity sensor 46;
47- первый реактор нейтрализации с рН- метром 48 (отстойнике разделением лактамного масла от сульфата аммония не показан) ; 49- второй реактор нейтрализации с рН- метром 50; насосы подачи капролактам 51,52 в смеситель капролактама 53; 54 -устрой CTBO переключения кристаллического капролактама на жидкий капролактам, включающее, 55- концентратор кристаллического капролак- тама (дня отправки капролакгама в полиэтиленовых мешках); 56- емкость жидкого кaпpαлaктaмa(для отправки капролактама в цистернах ); 57- вентиль подачи капролактама потребителю ( отсекатель ) , 58- вентиль подачи кристаллического капролактама; 59- вентиль подачи жидкого капролактама;47 - the first neutralization reactor with a pH meter 48 (sedimentation tank separation of lactam oil from ammonium sulfate is not shown); 49- second neutralization reactor with a pH meter of 50; 51.52 caprolactam feed pumps to caprolactam mixer 53; 54-CTBO device switching crystalline caprolactam to liquid caprolactam, including 55- crystalline caprolactam concentrator tama (day of sending caprolacgam in plastic bags); 56 - capacity of liquid caprolactam (for sending caprolactam in tanks); 57 - valve for supplying caprolactam to the consumer (cut-off), 58- valve for feeding crystalline caprolactam; 59- valve for supplying liquid caprolactam;
60- микроконтроллеры, соединены со входами датчиков 2,4-aД5,15-a, 273323537,40,44,42,48,46,50 и выходами клапанов 3,4-6, 16,15-630333638,41,45 , образуя контуры регулирования JПjри выходе контроллеров управление процессами получения капролактама ведется оператором «вpyчнyю ».60-microcontrollers connected to the inputs of the sensors 2,4-aD5,15-a, 273323537,40,44,42,48,46,50 and the outputs of the valves 3,4-6, 16,15-630333638,41,45, By forming control loops Jpj at the output of the controllers, the control of caprolactam production processes is carried out by the “manual” operator.
Способ управления при получении капролактама осуществляют следующим образом.The control method upon receipt of caprolactam is as follows.
-задают общую нагрузку по капролакгаму; -задают соотношение бензол и фенол на реактора гидрирования; -задают распределение циклогексанона по линиям оксимирования (первая и вторая линия);- set the total caprolactam load; - set the ratio of benzene and phenol to the hydrogenation reactor; -set the distribution of cyclohexanone along the lines of oximation (first and second line);
- задают отгрузку кристаллического и жидкого капролактама потребителю; -корректируют расходы бензола и фенола и режимные параметры на блоках гидрирования, окисления, дегидрирования и ректификации; корректируют расходы и режимные параметры циклогексанона и гидроксиламинсул ьфата на линии оксимирования;- set the shipment of crystalline and liquid caprolactam to the consumer; - Correct the costs of benzene and phenol and operating parameters on the hydrogenation, oxidation, dehydrogenation and rectification units; adjust the costs and operational parameters of cyclohexanone and hydroxylamine sulphate on the oxime line;
-корректируют расходы олеума, щелочи и трихлорэтиленаи режимные параметры на стадии изомеризации и превращением циклогесаноноксима в блоках перегруппировки вкапролактам;- Correct the costs of oleum, alkali and trichlorethylene and operating parameters at the stage of isomerization and the conversion of cyclohexanone oxime in the units of rearrangement to caprolactam;
-коррекгаруют расходы кристаллического и жидкого капролактама для потребителя.- Correct the costs of crystalline and liquid caprolactam for the consumer.
Массовое соотношение бензол -фенол, распределение циклогесанона по линиям оксимирования и отгрузка капролактама потребителю поддерживают в пределах 70:30 и 65:35% ; 55:45 и 60:40% и 40:60 и 50:50 % соответственно. Рассмотрим численные примеры получения капролактамаThe mass ratio of benzene to phenol, the distribution of cyclohezanone along the oxime lines and the shipment of caprolactam to the consumer are maintained between 70:30 and 65: 35%; 55:45 and 60: 40% and 40:60 and 50:50%, respectively. Consider numerical examples of the preparation of caprolactam
ПримерExample
Задаём общую нагрузку (с контроллера 60), 20 т/ч и распределяем вмас- свом соотношении 15 т/ч по бензолу и 5 т/ч по фенолу с использованием устройства 5 (вешили 6,7,8,9 открыты .вентили 10, 11 закрыты). Насосом 1 через контур регулирования 23 подаём подогретый бензол в количестве 15 т/ч и водород 60 кг/г (контур 2а За) на блок гидрирования 4 в трубное пространство . В зависимости от подачи каменноугольного или нефтяного бензола устанавливаем температуру 160°Cдcoтopyю корректируем в зависимости от концентрации сернистых микропримесей (датчики температуры, ковденсаторы для сαвода тепла, огсекагели для предельных значений по бензолу и водороду условно не показаны). Далее циклогексан подаём в блок окисления 12 (изображен один реактор ,ocтальныe реакторы не показаны) , куда подаём по трубопроводу кислород воздуха. Основным продуктом окисления является циклюгексанон- оксидах. Важным параметром является пребывание смеси в реакторе и температура- Выходной продукт- оксидат содержит ,циклoreкcaнoл и другие примеси, которые удаляют регулированием температуры в пределах 180 -2000C или временем пребывания в реакторе при изменении нагрузки. Для уменьшения потерь на стадии окисления корректируем температуру процесса до 190° С. Далее оксидат направляем на блок ректификации 13,19( совместно с потоком блока 18 ) для получения циклогексанона ректификата . Насосом 14 через контур регулирования 15,16 подаём подогретый фенол в количестве 5 т/ч и водород 60кг/г(кoнтypl5-aД5-б) на блок гидрирования 17 (изображён один реактор гидрирования ) в трубное пространство (конденсаторьi, испарители датчики температуры и давления пapa,oтceкaтeли для предельных значений фенола условно не показаны). Устанавливаем температуру 175° С для повышения скорости реакции, селективности процесса и для исключения циклогексана, воды циклогексена и других примесей. Полученный подогретый циклогексанол направляем на блок дегидрирования 18 (изображён один реактор, теплообменники, холодильники не показаны). Дегидрирование происходит при температуре 4000C и давлении 0,7MПa.Для очистки циклогексанола (анона) и других примесей производим циркуляцию по схеме « насос 20 -блок дегидрирования 18- блок ректификации 19- насос 20». с кратностью 20-30.3aтeм смесь (потоки с блоков 12 и 18) подаём на блоки ректификации 13,19 для удаления примесей (эфиры, кислоты, циклогексанол и циклогексанон). Потоки циклогексанона- ректификата с блока ректификации 13 ,19 контролируют по лабораторным данными и направляют на устройство распределения циклогексанона (анона) 21 (вентили 22 и 23 oткpыты,a вентили 24,25 закрыты) ичерез емкость смешения 26 и расходчик 27 на блоки оксимирования . На первую линию подаём 55% масс, и на вторую линию 45 % .( 10,7 т/ч 8,95тAi)JHaпpaвляeм через контур регулирования 29,30aнoнв количестве 10, 7 т/ч на блок оксимирования 28 , куда также подаётся аммиачная вода в количестве 2, 34 т/ч (контур регулирования не показан) и гидpoкcилaминcyльфaт(ГAC) из блока 34 через контур регулирования 35, 36 в количестве 44 т/ч . Реакция оксимирования проводится в две ступени. На первой ступени создаётся избыток анона, а на второй ступени избыток ГАС с рециркуляцией реагентов. Важным параметром является рН- среды реагентов , который поддерживается в пределах 4,5- 5,8 газообразным аммиаком. В зависимости от концентрации влаги свыше ОД % от заданного ,4,5% дополнительно подаём на вторую ступень ГАС . Отгонка анона и вoды,дoyпapкa сульфата аммония и осушка циклогесаноноксима (оксима) с извлечением сульфата аммония .который возвращается в производство не показаны. Затем оксим через фильтры механической очистки в количестве 11,7 т/ч( состав 95 ,3% масс. oкcимa,4,5 % воды и до 0,2% анона) направляется на изомеризацию оксима в капролакrам на блок 39. Двухступенчатая перегруппировка осуществляется в среде олеума (23% масс.), подаваемого через контур регулирования 40, 41. Реакция происходит при температуре 1000C и атмосферном давлении, (рециркуляция смеси , холодильники, отсечные клапана не показаны). Важным параметром является перемешивание компонентов, соотношение « оксим- олеум », температура и на выходе показатель кислотности (до 60% масс ), определяемого датчиком 42.либо по показаниям лабораторного анализа. В зависимости от показаний кислотности корректируют подачу олеума для улучшения качества капролактама по оптической плотности. Например, до 0,25 т/ч при показатели кислотности 57% масс. Далее сульфат капролактама нейтрализуется в реакторе 47, куда подаём аммиачную воду в количестве 5,1 τ/ч и контрαпируем рϊt-среды по показаниям датчика 48. (показатель кислотности поддерживается в пределах 59-61% мacc.)Б отстойнике верхний органический слой содержит лактамное масло ( до 60-70% масс, капролактама) и 3&42% сульфата аммония, который возвращается в производство на оксимирование и в цех производства кристаллического сульфата аммония. Затем смесь направляем на экстракцию трихлорэтиленом (ТХЭ) до 8 кг/ч и щелочь до 0,14 кг/г для улучшения качества капролактама (стадии условно не показаны). Полученный капролактам в количестве ll,7т/ч направляют насосом 51 в ёмкость 53.We set the total load (from the controller 60), 20 t / h and distribute the weight ratio of 15 t / h to benzene and 5 t / h to phenol using device 5 (hung 6,7,8,9 open. Fans 10, 11 are closed). Pump 1 through the control circuit 23 feed heated benzene in the amount of 15 t / h and hydrogen 60 kg / g (circuit 2a behind) to the hydrogenation unit 4 into the pipe space. Depending on the supply of coal or petroleum benzene, we set the temperature to 160 ° C and adjust it depending on the concentration of sulfur contaminants (sensors temperatures, codensers for heat transfer α, and arcsecels for the limit values for benzene and hydrogen are not conventionally shown). Next, we supply cyclohexane to oxidation unit 12 (one reactor is shown, the other reactors are not shown), where we supply air oxygen through the pipeline. The main oxidation product is cyclohexanone oxides. An important parameter is the stay of the mixture in the reactor and the temperature. The output product — the oxidate contains cyclorecanol and other impurities that are removed by controlling the temperature within 180-200 ° C or the residence time in the reactor when the load changes. To reduce losses at the oxidation stage, we adjust the process temperature to 190 ° C. Next, the oxidate is sent to the rectification unit 13.19 (together with the flow of block 18) to obtain the rectified cyclohexanone. Pump 14 through the control loop 15.16 feed heated phenol in an amount of 5 t / h and hydrogen 60 kg / g (kontypl5-aD5-b) to the hydrogenation unit 17 (one hydrogenation reactor is shown) into the tube space (condensers, evaporators, temperature and pressure sensors pair, cutoffs for limit phenol values are not conditionally shown). We set the temperature at 175 ° C to increase the reaction rate, selectivity of the process and to eliminate cyclohexane, cyclohexene water and other impurities. The resulting heated cyclohexanol sent to the dehydrogenation unit 18 (one reactor is shown, heat exchangers, refrigerators not shown). Dehydrogenation occurs at a temperature of 400 0 C and a pressure of 0.7 MPa. To purify cyclohexanol (anon) and other impurities, we circulate according to the scheme “pump 20 — dehydrogenation unit 18 — rectification unit 19 — pump 20”. with a multiplicity of 20-30.3, then the mixture (flows from blocks 12 and 18) is fed to rectification blocks 13.19 to remove impurities (esters, acids, cyclohexanol and cyclohexanone). The flows of cyclohexanone rectified from the rectification unit 13, 19 are controlled by laboratory data and sent to the cyclohexanone (anon) distribution device 21 (valves 22 and 23 are open, and valves 24.25 are closed) through the mixing tank 26 and flow meter 27 to the oxime blocks. 55% of the mass is supplied to the first line, and 45% to the second line. (10.7 t / h 8.95 tAi) We control through the 29.30 control loop in the amount of 10, 7 t / h to oximeter 28, where ammonia water is also supplied in the amount of 2, 34 t / h (control loop is not shown) and hydroxylamine sulfate (HAC) from block 34 through the control loop 35, 36 in the amount of 44 t / h. The oximation reaction is carried out in two stages. At the first stage, an excess of anon is created, and at the second stage, an excess of GAS with reagent recycling. An important parameter is the pH of the reagents, which is maintained within 4.5-5.8 by gaseous ammonia. Depending on the moisture concentration in excess of OD% of the set, 4.5% is additionally fed to the second stage of the GAS. The distillation of anon and water, the addition of ammonium sulfate and the drying of cyclohexanone oxime (oxime) with the extraction of ammonium sulfate. Which is returned to production are not shown. Then, the oxime through mechanical filters in the amount of 11.7 t / h (95%, 3% by weight of the oxime, 4.5% by weight of water and up to 0.2% of anon) is sent to the oxime isomerization in caprolacrums to block 39. Two-stage rearrangement is carried out in the environment of oleum (23% of the mass.) supplied through the control circuit 40, 41. The reaction occurs at a temperature of 100 0 C and atmospheric pressure (mixture recirculation, refrigerators, shut-off valves are not shown). An important parameter is the mixing of the components, the ratio of oximoleum, the temperature and the output acidity indicator (up to 60% of the mass), determined by the 42 sensor. Or according to laboratory analysis. Depending on the acidity readings, the oleum supply is adjusted to improve the quality of caprolactam in optical density. For example, up to 0.25 t / h with indicators of acidity of 57% of the mass. Next, caprolactam sulfate is neutralized in the reactor 47, where we feed ammonia water in the amount of 5.1 τ / h and we monitor the pH of the medium according to the readings of the sensor 48. (acidity is maintained within 59-61% by mass.) In the sump, the upper organic layer contains lactam oil (up to 60-70% of the mass, caprolactam ) and 3 & 42% ammonium sulfate, which is returned to the production for oximation and to the workshop for the production of crystalline ammonium sulfate. Then the mixture is sent to extraction with trichlorethylene (TCE) up to 8 kg / h and alkali up to 0.14 kg / g to improve the quality of caprolactam (stages are not shown conditionally). The resulting caprolactam in the amount of ll, 7t / h is directed by a pump 51 to a tank 53.
Аналогично происходят процессы при подаче анона на вторую линию оксимирования (45% от заданной нагрузки -8,95 т/ч.) в блоках 3134,43,49 с использованием контуров 32 и 33: 37 и 38; 44 и 45; и датчика кислотности 46 и PH -метра 50. Устройство 21 находится в том же положении как при подключении первой линии оксимирования. Полученный капролактам в количестве 9,9т/ч насосом 52 направляют в ёмкость 53, где перемешивают и направляют в количестве 21,6 т/ч на устройство 54 переключения кристаллического капролактама на жидкий капролактам . Распределение капролактама зависит от потребителя. При хранении капролактама меньше 15 сут. из ёмкости 56 направляем капролактам в количестве 8,64 т для транспортировки в цистернах (вентиля 57 ,59 открыты^ вентиль 58 закрыт). При хранении капрαлактама больше 15 суг. направляем капролактам в концентратор кристаллического капролактама 55 ( вентиля 57 и 58 открыты, а вентиль 59 закрыт )ДCoнцeнтpaтop представляет ёмкость барабанного типа, где охлаждается до температуры 600C и в виде кристаллов поступает для упаксжкивполиэтиленовьiх мешках потребителю в количестве 12^6 т .Similarly, processes occur when anon is fed to the second line of oximation (45% of the specified load -8.95 t / h) in blocks 3134.43.49 using circuits 32 and 33: 37 and 38; 44 and 45; and an acidity sensor 46 and a PH meter 50. The device 21 is in the same position as when connecting the first oxime line. Received caprolactam in an amount of 9.9 t / h by pump 52 is sent to a tank 53, where it is mixed and sent in an amount of 21.6 t / h to a device 54 for switching crystalline caprolactam to liquid caprolactam. The distribution of caprolactam depends on the consumer. During storage caprolactam less than 15 days. from tank 56 we send caprolactam in the amount of 8.64 tons for transportation in tanks (valves 57, 59 open ^ valve 58 is closed). When storing capralactam more than 15 sug. we send caprolactam to the crystalline caprolactam concentrator 55 (valves 57 and 58 are open, and valve 59 is closed) The center represents a drum-type container where it is cooled to a temperature of 60 0 C and is supplied to the consumer in the form of crystals for packing polyethylene bags in an amount of 12 ^ 6 tons.
Таким образом, сочетая способы окислительного метода получения капролактама из бензола и способ получения капролактама по фенольной схеме и корректируя режимы на стадии гидрирования бензола и окисления, на стадии гидрирования фенола, дегидрирования циклогексанолас последующей ректификацией β также уменьшение концентрации воды на стадии оксимирования с последующей коррекцией по подаче олеума на стадии перегруппировки добиваемся повышение производительности с заданными свойствами капролактама При этом, увеличиваем произвди- тельность до 20%, снижаем потери капролактама до 10% и уменьшаем величину содержание микропримесей в готовом капролактаме.Thus, combining the methods of the oxidative method for producing caprolactam from benzene and the method for producing caprolactam according to the phenolic scheme and adjusting the regimes at the stage of hydrogenation of benzene and oxidation, at the stage of hydrogenating phenol, dehydrogenating cyclohexanol with subsequent rectification β, also reducing the concentration of water at the stage of oximeting with subsequent correction according to the supply oleum at the stage of regrouping, we achieve an increase in productivity with the desired properties of caprolactam. At the same time, we increase the effective st to 20%, reduce the loss of caprolactam up to 10% and reduce the size of trace content in the final caprolactam.
Ниже в таблице приведены показатели, характеризующие качество капролактама и производительность при режимах по нагрузке 22т/чдφи массовом соотношении бензол- фенол 70:30%, распределении нагрузки наThe table below shows the indicators characterizing the quality of caprolactam and performance under load conditions 22t / hfφi mass ratio of benzene-phenol 70: 30%, load distribution on
линии оксимирования 55::45%и отгрузки потребителю 40:60%.Oximation lines 55 :: 45% and shipments to the consumer 40: 60%.
Табл.Tab.
Наименование показателей предлагаемая известная установка установкаName of indicators proposed known installation installation
1.корректировка температуры в блоках гидрирования бензола, 4 220 210 окисления, 12 150 160 гидрирование фенола 17 160 дегидрирование фенола 18 ,° С 470 блок ректификации ,1. temperature correction in benzene hydrogenation units, 4 220 210 oxidations, 12 150 160 phenol hydrogenation 17 160 phenol dehydrogenation 18, ° С 470 rectification unit,
(кратность циркуляции) 25(circulation rate) 25
2.Oiклoнeния показателей Pн-cpeды,% 52. The deviation of indicators of the pH average,% 5
З.Точность регулирования тeмпepaтypы,°C 0,9 1,5H. Temperature control accuracy, ° C 0.9 1.5
4 Показатели качества капролактама. легко летучие и тяжело летучие, г-экв/л циклогексанон 0,09 0,12 циклогексанол 0,103 0Д1 эфиры 0,039 0,040 кислоты 0,016 0,017 относительное изменение перманганатного чиcлa,% 2,5 10 содержание влаги при oкcимиpoвaнии,% 4,45 5,54 Caprolactam quality indicators. easily volatile and highly volatile, g-equiv / l cyclohexanone 0.09 0.12 cyclohexanol 0.103 0D1 esters 0.039 0.040 acids 0.016 0.017 relative change in permanganate number,% 2.5 10 moisture content during oxidation,% 4.45 5.5
5. Относительные потери капролактама, % 10 355. The relative loss of caprolactam,% 10 35
6. Сроки xpaнeния,cyт. 15 126. Storage periods, cit. 15 12
7.Увeличeниe пporoвoдитeльнocги,% 207.Increase in profitability,% 20
Как видно из таблицы улучшены качественные показатели иAs can be seen from the table, quality indicators and
повышена производительность установки. Экономический эффектImproved installation performance. Economic effect
составляет до ЗОмлн. руб в год. Способ внедрён в 2007г. на ОАО « Куйбышевазот ». amounts to ZOmln. rub per year. The method was introduced in 2007. at OJSC Kuibyshevazot.

Claims

Формула изобретения l.Способ управления производством капролакгама из бензола, проводимый в установке с одной технологической линией, включающей блоки гидрирования бензола и водорода, окисления циклогексана кислородом, ректификацию циклoгeкcaнoнa,oкcимиpoвaниe щziроксиламинсульфатом, перегруппировки циклогексаноноксима в капролакτам, нейтрализации аммиаком и смесителем капролакτама, которые соединены между собой насосами, трубопроводами с датчиками и клапанами для корректировки расходов бензола, водорода, циклогексанона , гидроксиламинсульфата, олеума, щёлочи, трихлорэтиле- на, датчиком показателя кислотности и Рн-метром капролакгама, отличающийся тем, что установка дополнительно содержит вторую технологическую линию, включающую блоки оксимирования гидро- ксиламинсульфатом, перегруппировки циклогексаноноксима в капролакτам и нейтрализации аммиаком, соединённые между собой насосами и трубопроводами с датчиками и клапанами расходов гидроксиламино- сульфата , олеума, щёлочи, трихлорзтилена, датчиком показателя кислотности и Рн-метром капролакгама, а также содержит блок гидрирования фенола и водорода с насосом, датчиками и клапанами и подачей циклогексанαла на блок дегидрирования с контуром циркуляции, включающим: насос -блок дегидрирования циклогексанолагблок ректификации- насос, соединённый трубопроводами; устройство соотношения бензол-фенол, соединённое трубопроводами с блоком гидрирования бензола и фенола и окисления кислородом и блоком дегидрирования ; устройство распределения циклогексанона на блоки оксимирования, соединённое, трубопроводами с блоками ректификации и через ёмкость смешения циклогексанона с блоками оксимирования; устройство отгрузки кристаллического и жидкого капролактама, соединённое трубопроводом со смесителем капролактама и концентраторм для кристаллического капролактама и ёмкостью жидкого капролактама; при этом задают общую нагрузку по капролактаму ; соотношение бензол-фенол; распределение циклогексанона на блоки оксимирования; отгрузку кристаллического и жидкого капролактама потребителю и корректируют соответственно расходы бензола, фенола, водорода, циклогексанона, гидроксипам инсульфата, олеума, щёлочи и трихлорэтилена воздействием на соответствующие клапана.Formula of the invention l. A method for controlling the production of caprolacgam from benzene, carried out in a unit with one production line, including units for hydrogenation of benzene and hydrogen, oxidation of cyclohexane with oxygen, rectification of cyclohexanone, oxidation of hydroxylamine sulfate, rearrangement of the caprohexacylamine hydroxylamine, pumps, pipelines with sensors and valves for adjusting the flow rates of benzene, hydrogen, cyclohexanone, hydroxyls sulfate, oleum, alkali, trichlorethylene, an acidity sensor and a pH meter of caprolacgam, characterized in that the installation additionally contains a second production line, including hydroxylamine sulfate oxime oxime blocks, cyclohexanone oxime rearrangements in caprolactam and neutralization with ammonia, interconnected by pumps and pipelines with sensors and flow valves for hydroxylaminosulphate, oleum, alkali, trichlorostylene, an acidity indicator and a caprolactam pH meter, and also contains phenol and hydrogen hydrogenation unit with pump, sensors and valves and feed cyclohexanal α to a dehydrogenation unit with a circulation circuit, including: a pump — a dehydrogenation unit; cyclohexanolag rectification unit — a pump connected by pipelines; a benzene-phenol ratio device connected by pipelines to a benzene and phenol hydrogenation unit and oxygen oxidation and a dehydrogenation unit; a cyclohexanone distribution device for oxime blocks, connected by pipelines to rectification units and through a mixing tank of cyclohexanone with oxime blocks; a device for dispatching crystalline and liquid caprolactam, connected by a pipeline to a caprolactam mixer and a concentrator for crystalline caprolactam and a liquid caprolactam tank; while setting the total load on caprolactam; benzene-phenol ratio; distribution of cyclohexanone to the oxime blocks; shipment of crystalline and liquid caprolactam to the consumer and adjust the costs of benzene, phenol, hydrogen, cyclohexanone, insulphate hydroxypam, oleum, alkali and trichlorethylene, respectively, by acting on the corresponding valves.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что гидрирование бензола и водорода проводят в двух последовательно соединённых реакторах и корректируют температуру процесса в диапазоне 160-230° С и давлении до 0,8 МПа с циркуляцией отдувочных газов. 2. The method according to claim 1, characterized in that the hydrogenation of benzene and hydrogen is carried out in two series-connected reactors and adjust the process temperature in the range of 160-230 ° C and a pressure of up to 0.8 MPa with circulation of exhaust gases.
З.Способ по п.l, отличающийся тем, что гидрирование фенола и водорода проводят в двух последовательно соединённых реакторах и корректируют температуру процесса в диапазоне 150-180° С и давлении до 0,75 МПа с рециркуляцией отдувσчных газов. Z. The method according to claim 1, characterized in that the hydrogenation of phenol and hydrogen is carried out in two series-connected reactors and the process temperature is adjusted in the range of 150-180 ° C and pressure up to 0.75 MPa with recirculation of the blowing gases.
4. Способ пoп.l,oтличaющийcя тем, что окисление циклогексана проводят в двух блоках из четырёх реакторов и корректируют температуру процесса в диапазоне 145-160° С и давлении до 0, 75 МПа4. The method according to claim 1, characterized in that the oxidation of cyclohexane is carried out in two blocks of four reactors and the process temperature is adjusted in the range of 145-160 ° C and pressure up to 0, 75 MPa
5. Способ по пЛ, отличающися тем, что дегидрирование циклогексанола проводят в пяти реакторах и корректируют температуру процесса в диапазоне 370-450°C и давлении до 0,065 МПа5. The method according to PL, characterized in that the dehydrogenation of cyclohexanol is carried out in five reactors and the process temperature is adjusted in the range of 370-450 ° C and pressure up to 0.065 MPa
6. Способ по пЛ, отличающийся тем, что ректификацию циклогексанола и циклогексанона проводят в двух реакторах для получения циклогексанона- ректификата и корректируют температуру процесса в диапазоне 120-140°C и давлении до 0,25 МПа и кратностью циркуляции до 20-30.6. A method according to claim 11, characterized in that the rectification of cyclohexanol and cyclohexanone is carried out in two reactors to produce cyclohexanone rectified and the process temperature is adjusted in the range of 120-140 ° C and pressure up to 0.25 MPa and with a circulation ratio of up to 20-30.
7. Способ пoiLl,oтличaющиcя тем, что оксимирование циклогексанона гидроксиламинсульфатом проводят по противоточной системе со смесителем в двух реакторах при температуре 55-80° С и давлении до 0,01 МПа при подаче сульфата аммония и Рн-среды 4,5-5,7 и корректировки расхода гидроксиламинсульфата аммония при увеличении концентрации воды свыше 4,5% масс. 7. The PoIl method, characterized in that the oxime of cyclohexanone with hydroxylamine sulfate is carried out in a countercurrent system with a mixer in two reactors at a temperature of 55-80 ° C and a pressure of up to 0.01 MPa with a flow of ammonium sulfate and a pH of 4.5-5.7 and adjusting the consumption of ammonium hydroxylamine sulfate with increasing water concentration over 4.5% of the mass.
8. Способ пoп.l,σшичaющиcя тем, что перегруппировку циклогексаноно- ксима в капролакгам проводят в реакторах при темпералуре 90-1100C и давлении до 0, 1 МПа при подаче олеума с коррекцией при отклонении качества капролактама от заданного.8. A method according to claim 1, in which the rearrangement of cyclohexanone oxime into caprolactam is carried out in reactors at a temperature of 90-110 0 C and pressure up to 0.1 MPa when oleum is fed with correction when the quality of caprolactam deviates from the set one.
9. Способ поп. 1, отличающися тем, что нейтрализацию сульфата капролактама проводят в реакторе аммиачной водой до 15% масс, при температуре 50° С и давлении 0,1 МПа, а очистку капролактама производят трихлорзтиленом и щелочью.9. The way to pop. 1, characterized in that the neutralization of caprolactam sulfate is carried out in the reactor with ammonia water up to 15% of the mass, at a temperature of 50 ° C and a pressure of 0.1 MPa, and the purification of caprolactam is carried out with trichlorosthylene and alkali.
10. Способ по п п. 1-9, отличающися тем, что проговодительность по капролактаму составляет до 180ЙЩ. 10. The method according to p. 1-9, characterized in that the caprolactam performance is up to 180J.
PCT/RU2008/000755 2007-12-10 2008-12-08 Method for controlling caprolactam production WO2009075608A2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007145679/04A RU2366651C1 (en) 2007-12-10 2007-12-10 Method for operating mode of caprolactam production
RU2007145679 2007-12-10

Publications (3)

Publication Number Publication Date
WO2009075608A2 true WO2009075608A2 (en) 2009-06-18
WO2009075608A9 WO2009075608A9 (en) 2009-07-30
WO2009075608A3 WO2009075608A3 (en) 2009-09-17

Family

ID=40756012

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2008/000755 WO2009075608A2 (en) 2007-12-10 2008-12-08 Method for controlling caprolactam production

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2366651C1 (en)
WO (1) WO2009075608A2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105523907A (en) * 2015-12-14 2016-04-27 河北工业大学 Method for directly preparing cyclohexanone from benzene

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2458052C1 (en) * 2011-04-15 2012-08-10 Открытое акционерное общество "КуйбышевАзот" Method of controlling caprolactam distillation process
CN105836949A (en) * 2016-05-05 2016-08-10 巨化集团技术中心 Treatment method for benzene extraction raffinate in caprolactam production
CN111087276A (en) * 2018-10-24 2020-05-01 中国石油化工股份有限公司 Green production process of cyclohexane and cyclohexanone

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1648946A1 (en) * 1989-05-24 1991-05-15 Руставское Производственное Объединение "Азот" Method for automated control of production of caprolactam
RU2043340C1 (en) * 1992-04-01 1995-09-10 Акционерное общество "Куйбышевазот" Method of controlling process for preparing caprolactam
RU2056412C1 (en) * 1991-04-30 1996-03-20 Гродненское производственное объединение "Азот" им.С.О.Притыцкого Method of controlling process for preparing caprolactam by reaction of regrouping of cyclohexanoneoxime

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1648946A1 (en) * 1989-05-24 1991-05-15 Руставское Производственное Объединение "Азот" Method for automated control of production of caprolactam
RU2056412C1 (en) * 1991-04-30 1996-03-20 Гродненское производственное объединение "Азот" им.С.О.Притыцкого Method of controlling process for preparing caprolactam by reaction of regrouping of cyclohexanoneoxime
RU2043340C1 (en) * 1992-04-01 1995-09-10 Акционерное общество "Куйбышевазот" Method of controlling process for preparing caprolactam

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
S.I. VOLFKOVICH ET AL.: 'Obschaya khimicheskaya tekhnologiya' GOSUDARSTVENNOE NAUCHNO-TEKHNICHESKOE IZDATELSTVO KHIMICHESKOI LITERATURY. 1959, MOSCOW, pages 536 - 540 *
V.I. OVCHINNIKOV ET AL.: 'Proizvodstvo kaprolaktama' MOSCOW, KHIMIYA 1997, MOSCOW, pages 59 - 62, 146 - 154, 160 - 164 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105523907A (en) * 2015-12-14 2016-04-27 河北工业大学 Method for directly preparing cyclohexanone from benzene

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007145679A (en) 2009-06-20
WO2009075608A3 (en) 2009-09-17
RU2366651C1 (en) 2009-09-10
WO2009075608A9 (en) 2009-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2707128B1 (en) Ammoximation reactor for cyclohexanone oxime production
WO2009075608A9 (en) Method for controlling caprolactam production
EP1873142A1 (en) Process for the continuous preparation of isocyanates
MXPA05006058A (en) Method for the continuous production of isocyanates.
CN104262196A (en) Ammoximation reaction and separation coupling process and device
CN106458844A (en) Process for preparation of di- and polyamines of the diphenylmethane series
CN101687755A (en) Process for converting levulinic acid into pentanoic acid
CN201841007U (en) Reaction device for preparing cyclohexane by using pure benzene through solid-phase catalytic hydrogenation
CN102285861B (en) Reaction device for preparing cyclohexene by heterogeneous catalysis of selective hydrogenation of benzene with liquid phase method
US20200216674A1 (en) Method and device for making aniline-free leucoindigo salt solutions
EP2236484A1 (en) Plant for the liquid phase synthesis of isoprene from isobutylene and formaldehyde
CN205886277U (en) Produce automobile -used ureal baffle crystallization equipment
CN108910846B (en) Method for preparing low-arsenic yellow phosphorus by using microchannel reactor
CN204714731U (en) For the preparation of the equipment of aromatic dicarboxylic acid
US7019167B2 (en) Process for producing alkanedicarboxylic acid
CN105582810B (en) A kind of preparation method and system of high-purity urea for vehicle solution
RU2296741C1 (en) Method of controlling cyclohexanol or cyclohexanone production processes
CN110756134B (en) System for efficiently producing ethylicin by utilizing microreactor
CN114621076B (en) Industrial adipic acid preparation method and device
CN115282895B (en) Device and production process for preparing amyl acetate from pentene and acetic acid
CN204198640U (en) The device of the concentrated mixture containing organic hydroperoxide
Javaid et al. Integrated Production of γ-butyrolactone through Coupling of Maleic Anhydride Hydrogenation and 1, 4-butanediol Dehydrogenation
CN114621077B (en) Industrial adipic acid preparation method and equipment
CN112358385B (en) Continuous production equipment and production method for p-methoxy acetophenone
CN114459263B (en) Heat exchanger, butene oxidative dehydrogenation device and method for preparing butadiene by butene oxidative dehydrogenation

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 08859130

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

NENP Non-entry into the national phase in:

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 08859130

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2