己內(nèi)酰胺生產(chǎn)工藝技術(shù)特點研究范文

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摘要：己內(nèi)酰胺是白色鱗片狀固體，熔點為69.3℃，大部分用于生產(chǎn)聚己內(nèi)酰胺。聚己內(nèi)酰胺主要用來生產(chǎn)合成纖維，一部分用做塑料加工生產(chǎn)，一部分用來生產(chǎn)賴氨酸。己內(nèi)酰胺也可以用來制成紡織材料，或者合成見聚酰胺。己內(nèi)酰胺在電子工業(yè)、醫(yī)藥產(chǎn)品上也發(fā)揮著重要的價值和作用。己內(nèi)酰胺在生產(chǎn)中需要注意多種生產(chǎn)要素疊加配合，對生產(chǎn)工藝有一定的技術(shù)要求。己內(nèi)酰胺的應(yīng)用范圍十分廣泛，目前生產(chǎn)領(lǐng)域?qū)簝?nèi)酰胺的生產(chǎn)工藝給予了越來越多的關(guān)注，推進(jìn)己內(nèi)酰胺的生產(chǎn)效率和工藝，是己內(nèi)酰胺生產(chǎn)企業(yè)的核心競爭力。主要對己內(nèi)酰胺的生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行分析研究，希望在己內(nèi)酰胺的生產(chǎn)領(lǐng)域有所幫助。

關(guān)鍵詞：己內(nèi)酰胺；生產(chǎn)工藝；技術(shù)特點

己內(nèi)酰胺是生產(chǎn)聚酰胺的原材料，聚酰胺在工業(yè)和醫(yī)藥領(lǐng)域中的使用非常廣泛，己內(nèi)酰胺的生產(chǎn)工藝和技術(shù)流程也在發(fā)展的過程中不斷應(yīng)用。提升己內(nèi)酰胺的生產(chǎn)工藝流程，提升生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本以及減小對環(huán)境的污染都是生產(chǎn)領(lǐng)域的重要競爭發(fā)展手段。

1我國己內(nèi)酰胺生產(chǎn)現(xiàn)狀

傳統(tǒng)己內(nèi)酰胺的生產(chǎn)工藝和技術(shù)特點：我國的己內(nèi)酰胺生產(chǎn)技術(shù)由于原材料的不同分為苯法和甲苯法兩種主要的生產(chǎn)手段。

1.1苯法

苯法是德國通過環(huán)己酮羥胺合成己內(nèi)酰胺的方案，現(xiàn)在簡稱為肟法。隨著對己內(nèi)酰胺需求量的增加以及生產(chǎn)工藝技術(shù)的不斷進(jìn)步，隨后出現(xiàn)了其他己內(nèi)酰胺生產(chǎn)方法。肟法是20世紀(jì)80年代最主要的己內(nèi)酰胺生產(chǎn)方法。生產(chǎn)方式之一為本公司開發(fā)的拉西羥胺合成法，用二氧化硫還原硝酸銨生成羥胺二磺酸鹽，將羥胺二磺酸鹽進(jìn)行水解得到硫酸羥胺。硫酸羥胺和環(huán)己酮在80~110℃的條件下進(jìn)行反應(yīng)得到環(huán)己酮肟和硫酸。最后用氨水將原液的酸堿度中和至7，己內(nèi)酰胺和硫酸銨溶液將會分層析出[1]。由荷蘭國家礦業(yè)公司開發(fā)的HPO方法在20世紀(jì)80年展迅速，主要反應(yīng)方式為在磷酸鹽緩沖溶液中，使用木炭或者氧化鋁為載體的鈀元素催化劑，使硝酸根粒子加氨生成羥胺鹽，在甲苯溶劑中和環(huán)己酮進(jìn)行肟化反應(yīng)，得到己內(nèi)酰胺。在HPO的生產(chǎn)中減少了副產(chǎn)品的生成，反應(yīng)后的廢液中加入硝酸進(jìn)行硝酸根離子加氨的反應(yīng)可以重新使用。瑞士公司和德國公司聯(lián)合研發(fā)的一氧化氮還原法通過在稀硫酸中用鈀做催化劑是一氧化氮加氫的反應(yīng)方式，然而這種方法對原材料的要求較高，工藝相對復(fù)雜，在實際應(yīng)用中較少出現(xiàn)[2]。貝克曼重排法簡稱為發(fā)煙硫酸和肟進(jìn)行轉(zhuǎn)位，收率為97%~99%，反應(yīng)溫度要求為80~110℃，反應(yīng)后產(chǎn)物通過13%的氨水進(jìn)行中和生產(chǎn)出粗己內(nèi)酰胺溶液和硫酸銨。荷蘭公司開發(fā)了鹽酸循環(huán)法對反應(yīng)的副產(chǎn)品硫酸銨進(jìn)行處理。將轉(zhuǎn)位方法產(chǎn)物中的硫酸中和得到硫酸氫氨，通過萃取得到己內(nèi)酰胺。硫酸氫氨再通過熱解的方式得到二氧化硫，二氧化硫進(jìn)行處理得到發(fā)煙硫酸實現(xiàn)循環(huán)使用。無副產(chǎn)品的轉(zhuǎn)位方法還有氣相轉(zhuǎn)位法、離子交換樹脂法、點滲析分離法等。在己內(nèi)酰胺的生產(chǎn)過程中需要對生產(chǎn)的原料進(jìn)行精制處理，精制的方法有：化學(xué)精制法、萃取法、重結(jié)晶法、離子交換樹脂法、真空蒸餾法。為了獲得純度更高的己內(nèi)酰胺產(chǎn)品，一般在進(jìn)行精制的過程中采用多種方法相結(jié)合進(jìn)行精制處理。目前苯法制造己內(nèi)酰胺的工藝已經(jīng)成熟，操作簡單，對原材料的要求程度不高，是生產(chǎn)的優(yōu)勢條件[3]。但是在進(jìn)行苯酚為原材料的己內(nèi)酰胺制備的過程中會出現(xiàn)大量的副產(chǎn)品硫酸銨，硫酸銨的經(jīng)濟(jì)價值不高，且會對環(huán)境造成較大的污染。

1.2甲苯法

甲苯法的原材料成本可以合理的控制，是比較流行的一種己內(nèi)酰胺的生產(chǎn)方法。甲苯原料首先通過鈷鹽的催化反應(yīng)得到甲苯酸。反應(yīng)的溫度為160~170℃，壓強(qiáng)為0.8~1MPa。轉(zhuǎn)化率為30%，收率是理論值的92%。甲苯酸原料通過活性炭載體的鈀催化劑反應(yīng)進(jìn)行加氫得到六氫苯甲酸。反應(yīng)溫度為170℃，壓力為1~1.7MPa，轉(zhuǎn)化率為99%，收率達(dá)到100%。通過發(fā)煙硫酸將六氫苯甲酸亞硝酰硫酸進(jìn)行反應(yīng)得到己內(nèi)酰胺，使用氨溶液進(jìn)行中和。轉(zhuǎn)化率為50%，選擇性為90%。為了減少生產(chǎn)中的副產(chǎn)品，開發(fā)了副產(chǎn)硫酸銨減半法和無副產(chǎn)硫酸銨法[4]。無副產(chǎn)的硫酸銨法是將轉(zhuǎn)位產(chǎn)物用水進(jìn)行稀釋，成為50%的硫酸己內(nèi)酰胺溶液，以甲苯或者烷基苯酚為溶劑進(jìn)行萃取得到己內(nèi)酰胺。甲苯的制取方法中會出現(xiàn)較多的硫酸銨副產(chǎn)品，同時需要較多的精制步驟得到己內(nèi)酰胺的成品。

2己內(nèi)酰胺的發(fā)展現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢

2.1我國己內(nèi)酰胺生產(chǎn)發(fā)展現(xiàn)狀

我國目前主要的己內(nèi)酰胺生產(chǎn)方法為苯法再生產(chǎn)法。己內(nèi)酰胺生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)過程中通過不斷對生產(chǎn)工藝和技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，促進(jìn)了我國己內(nèi)酰胺生產(chǎn)領(lǐng)域的生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，減少了對環(huán)境的污染情況。對己內(nèi)酰胺的生產(chǎn)策略要求依然是盡量簡化在生產(chǎn)過程中的流程，提升生產(chǎn)效率。同時在生產(chǎn)過程中減少對能源的損耗，增加生產(chǎn)的轉(zhuǎn)化效率，減少副產(chǎn)品的產(chǎn)出，加大對副產(chǎn)品處理辦法的研究。

2.2己內(nèi)酰胺生產(chǎn)工藝的發(fā)展趨勢

隨著我國經(jīng)濟(jì)規(guī)模增長，生產(chǎn)方式凸顯出規(guī)模效應(yīng)的特點。通過對規(guī)模效應(yīng)的把控，可以有效地控制己內(nèi)酰胺的生產(chǎn)成本，提升整體的工業(yè)生產(chǎn)效率。同時生產(chǎn)企業(yè)對己內(nèi)酰胺生產(chǎn)技術(shù)的不斷應(yīng)用和研究，對生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)新和改革起到了關(guān)鍵的作用。在生產(chǎn)領(lǐng)域中已經(jīng)在生產(chǎn)己內(nèi)酰胺的工藝開發(fā)上取得了初步的成效。對二烯和甲烷生產(chǎn)方式的嘗試和應(yīng)用是企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)工藝改革發(fā)展的重要方向。

2.3己內(nèi)酰胺在我國市場中的表現(xiàn)

自20世紀(jì)50年代以來，己內(nèi)酰胺開始在我國生產(chǎn)使用。隨著改革開放的不斷發(fā)展，我國的己內(nèi)酰胺生產(chǎn)工藝,和生產(chǎn)規(guī)模不斷增長，逐漸擺脫了對外依賴進(jìn)口的局面。隨著我國對己內(nèi)酰胺的生產(chǎn)規(guī)模不斷增長，對我國的生產(chǎn)技術(shù)有了更多要求和挑戰(zhàn)。

3結(jié)束語

我國己內(nèi)酰胺大型的生產(chǎn)企業(yè)中，使用的是比較成熟的NO還原生產(chǎn)技術(shù)、HPO技術(shù)和氣液重排工藝技術(shù)。這些工藝在生產(chǎn)效率上沒有明顯的區(qū)分。但是在產(chǎn)品質(zhì)量和成本上略有區(qū)別，同時在可循環(huán)和環(huán)境污染方面具有一定的優(yōu)劣勢區(qū)分。企業(yè)在生產(chǎn)過程中，應(yīng)該仔細(xì)分析自身應(yīng)該采取的生產(chǎn)方式，適應(yīng)自身的發(fā)展策略。同時在發(fā)展的過程中，應(yīng)該加強(qiáng)對新技術(shù)的關(guān)注和分析，引入先進(jìn)的管理方式和生產(chǎn)理念，不斷發(fā)展企業(yè)的綜合實力和前瞻性策略。我國目前己內(nèi)酰胺生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)是朝陽產(chǎn)業(yè)，具有良好的發(fā)展前景。從技術(shù)和資金方面考慮，我國的己內(nèi)酰胺生產(chǎn)技術(shù)和工藝還有很大的提升空間，在產(chǎn)業(yè)的建設(shè)方面針對己內(nèi)酰胺生產(chǎn)工藝的復(fù)雜性，需要投入更多資金和研發(fā)力度。同時，應(yīng)對國外的先進(jìn)工藝方式和管理方式進(jìn)行深入的了解和學(xué)習(xí)，以提升我國產(chǎn)業(yè)技術(shù)工藝的實際應(yīng)用水平。在原材料方面，我國苯、合成氨、硫酸資源充足，適合發(fā)展甲苯的生產(chǎn)方式和技術(shù)。總之，己內(nèi)酰胺工業(yè)生產(chǎn)在我國有著光明的發(fā)展前景，我國的生產(chǎn)企業(yè)需要進(jìn)一步提升自身的綜合發(fā)展能力。

參考文獻(xiàn)

[1]李偉亮.己內(nèi)酰胺生產(chǎn)技術(shù)的比較及發(fā)展趨勢[J].化工管理，2016（13）：95.

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[3]賈金鋒，賈金鋒，劉亞楠.己內(nèi)酰胺生產(chǎn)技術(shù)路線的研究進(jìn)展[J].化工技術(shù)與開發(fā)，2016，45（4）：45-48.

[4]龐曉華.字部工業(yè)計劃采用新的環(huán)己酮生產(chǎn)工藝[J].煉油技術(shù)與工程，2016（3）：64-64.

作者：劉海菊 劉凱 郭琦 單位：天津辰力工程設(shè)計有限公司