发烟硫酸条件下环己酮肟贝克曼重排工艺进展.pdf

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1、第35卷第5期2014年10月化学工业与工程技术Journa／ofChemicalIndustry＆EngineeringV01．35No．5Oct．．2014发烟硫酸条件下环己酮肟贝克曼重排工艺进展任文杰1，李识寒1，贾会敏2(1．中国平煤神马集团神马实业股份有限公司，河南平顶山467000；2．许昌学院表面微纳米材料研究所，河南许昌461000)摘要：综述了环己酮肟在发烟硫酸条件下液相重排生成己内酰胺的相关新工艺、新设备及新技术，并对其进行了概括和分析。关键词：液相贝克曼重排发烟硫酸环己酮肟己内酰胺中图分类号：TQ236文献标识码：A文章编号：1006—7906(20

2、14)05—0032-04TechnologyprogressofBeckmannrearrangementreactionofcyclohexanoneoximeinthepresenceofoleumRENWenjie‘，12Shihanl，脚Huimin2(1．ShenmaIndustrialCo．，Ltd．，ChinaPingmeiShenmaGroup，Pingdingshan467000，China；2．InstituteofSurfaceMicroandNanoMaterials，XuchangUnivemit)r，Xuchang461000，China)A

3、bstract：Somenewprocesses，newequipmentsandnewtechnologiesrelatedtoproducinghexanolactambyBeckmannrean'allge-mentreactionofeyelohexanoneoximeinthepresenceofoleumalesummarizedandanalyzedKeywords：liqIlid-phaseBeekmannrearrangement；oleum；oxime；hexanolactam在传统的己内酰胺工业生产中，己内酰胺由环己酮肟在发烟硫酸存在下进行贝克曼重排

4、反应生成。其工艺普遍采用物料外循环移热的方式，即将发烟硫酸从重排反应器中的循环泵人口加人到体系与重排液混合，经过循环管线换热器将热量移出反应系统，温度降低后的循环液进入到混合器，迅速与加入的环己酮肟混合进行反应形成重排液⋯。该工艺成熟、简单，因此工业上基本都采用该法生产己内酰胺。但环己酮肟在发烟硫酸存在下的重排反应是强放热反应，反应速度快，反应剧烈，系统配置不好会导致大量杂质生成，严重影响己内酰胺的产品质量，该工艺还副产大量的硫酸铵。为了降低发烟硫酸与环己酮肟的摩尔比，使发烟硫酸消耗下降，减少副产硫酸铵的产生，在传统的发烟硫酸条件下环己酮肟重排工序中，对环己酮肟的多段重排

5、工艺进行了大量研究和优化，目前多段重排工艺在己内酰胺工业生产中已经趋于成熟¨。3J。为了避免系统中硫酸铵的产生，对固体酸催化剂存在下的气相重排技术、固体酸催化剂存在下的液固相重排技术卜61、离子液体存在下的液相重排技术[7。83以及其他一些有机酸存在下的液相重排技术一J，科研工作者进行了大量的研究，但这些研究中仅有气相重排技术实现了工业化。气相重排可以避免副产物硫酸铵的生成，但由于在较高温度下进行反应，不利于提高己内酰胺的质量，还存在易积炭等严重影响催化剂使用寿命和活性的一系列问题。其他非发烟硫酸条件下的一些液相重排研究距工业化还有一段距离。对使用发烟硫酸的贝克曼重排工艺

6、进行研究改进，通过优化配置，减少杂质的产生、降低副产硫酸铵的量，易与现有工业装置进行衔接，因此也成为当前己内酰胺技术的研究热点。1发烟硫酸条件下重排工艺新设备1．1射流混合器射流混合器为类似文丘里式喉管结构，轴向主体速度和径向流体线速度及其比值是保证快速混合与传质效果的关键。为保证轴向有足够大的速度，应选用流量较大的反应物料作为连续相通过射流混合器的轴向通道。在流量一定的情况下，射流混合器的轴向横截面可设计为圆形或圆环形，并且在射流混合器收稿日期：2014-04-28。作者简介：任文杰(1982一)，男，硕士，工程师，现从事化工技术工作。E—mail：rwj0375@16

7、3．com。任文杰等发烟硫酸条件下环己酮肟贝克曼重排工艺进展·33·轴向通道设置圆形堵头，可提高轴向流体速度。在特殊设计的射流混合器内，射流混合器的轴向通道出口设置在搅拌釜气相空间外周缘，与搅拌反应釜气相空间圆周相切。环己酮肟一惰性溶液作为连续相通过轴向进入混合器，发烟硫酸作为分散相通过径向进入混合器(见图1)，保持连续相与分散相以一定的速度比进人混合器，实现强化传质与快速反应；产物在后续的搅拌釜中进行气液分离移除反应热，得到己内酰胺硫酸酯¨0

8、。图1射流混合器结构示意与外循环工艺中环己酮肟直接与大流量的重排液接触混合不同，该