專利名稱：一種由環(huán)己酮肟制備己內(nèi)酰胺的方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由環(huán)己酮坊制備己內(nèi)酰胺的方法以及該方法所使 用的設(shè)備。更具體而言，本發(fā)明涉及一種環(huán)己酮肟氣相貝克曼重排反 應(yīng)制備己內(nèi)酰胺的方法以及該方法所使用的設(shè)備。
背景技術(shù)：
環(huán)己酮肟經(jīng)液相貝克曼重排反應(yīng)轉(zhuǎn)化為己內(nèi)酰胺是目前工業(yè)上
普遍使用的技術(shù)，催化劑多為濃硫酸或發(fā)煙辟u酸。該方法對(duì)己內(nèi)酰胺
的選擇性可達(dá)98. 5%以上。釆用該方法生產(chǎn)的己內(nèi)酰胺占世界己內(nèi)酰 胺產(chǎn)量的約90%。該方法最大的缺點(diǎn)是副產(chǎn)大量低價(jià)值硫酸銨，其 次是設(shè)備腐蝕和環(huán)境污染嚴(yán)重。
針對(duì)目前液相法存在的缺點(diǎn)，中國(guó)專利CN1269360A披露了一種 氣相重排生產(chǎn)己內(nèi)酰胺的方法，該方法采用MFI結(jié)構(gòu)分子篩為催化 劑，采用流化床工藝，通過(guò)催化劑的不間斷循環(huán)再生克服催化劑積炭 失活缺陷，環(huán)己酮肟轉(zhuǎn)化率為99. 6 / ，己內(nèi)酰胺選擇性95. 7°^。該方 法不使用硫酸，解決了設(shè)備腐蝕及副產(chǎn)硫酸銨的問(wèn)題。但采用流化床 工藝，存在流程和設(shè)備復(fù)雜、投資和操作費(fèi)用高等缺點(diǎn)。
中國(guó)專利CN1621405 乂^開了一種固定床氣相重排工藝，它采用常 規(guī)固定床工藝，常壓操作，以MFI結(jié)構(gòu)分子篩為催化劑，在250 ~ 500 。C、常壓、環(huán)己酮肝重量空速l-8h—i下進(jìn)行氣相重排反應(yīng)，環(huán)己酮肟 轉(zhuǎn)化率為99. 5°/。，己內(nèi)酰胺選擇性為97. 5%,催化劑單程壽命達(dá)1200 小時(shí)。該方法存在反應(yīng)溫升大、床層溫度不均、易結(jié)焦、操作周期短、 操作成本高等缺點(diǎn)，且在工業(yè)上難以實(shí)施。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種由環(huán)己酮肟制備己內(nèi)酰胺的方法，該方 法具有抑制肟的高溫非催化副反應(yīng)、提高反應(yīng)選擇性、避免加熱器和 換熱設(shè)備結(jié)焦、延長(zhǎng)催化劑使用周期等優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明提供的方法是將含有溶劑的惰性載氣加熱后，連續(xù)通入 裝有催化劑的多級(jí)串聯(lián)反應(yīng)器的第一級(jí)反應(yīng)器的載氣入口 ，將環(huán)己酮
4肟分成至少兩份分別進(jìn)入所述多級(jí)串聯(lián)反應(yīng)器的各級(jí)反應(yīng)器，冷卻反 應(yīng)流出物，分離出載氣并循環(huán)至所述第一級(jí)反應(yīng)器的載氣入口，對(duì)液 相反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行分離、提純。
本發(fā)明提供的設(shè)備包括以下幾部分
多級(jí)串聯(lián)反應(yīng)器，系由至少兩個(gè)串聯(lián)在一起的反應(yīng)器組成，或者 是包括至少兩個(gè)床層的單個(gè)反應(yīng)器，其上設(shè)有混合原料入口、栽氣入 口和反應(yīng)流出物出口 ；
分離器，用于將反應(yīng)流出物進(jìn)行氣液分離，其上設(shè)有反應(yīng)流出物 入口、載氣出口和分離液出口；
溶劑回收塔，用于從分離器分出的液相反應(yīng)產(chǎn)物中分離并回收溶 劑，其上設(shè)有液相反應(yīng)產(chǎn)物入口、溶劑出口和粗產(chǎn)物出口；
用于將載氣加熱的加熱器；用于將反應(yīng)流出物冷卻的冷卻器；
用于進(jìn)行反應(yīng)流出物與栽氣之間換熱的換熱器；
用于連接分離器的載氣出口與多級(jí)串聯(lián)反應(yīng)器的載氣入口之間、 多級(jí)串聯(lián)反應(yīng)器的反應(yīng)流出物出口與分離器的反應(yīng)流出物入口之間、 分離器的分離液出口與溶劑回收塔的分離液入口之間的管線，以及將 來(lái)自溶劑回收塔溶劑出口的溶劑與循環(huán)載氣混合的管線。
所述多級(jí)串聯(lián)反應(yīng)器中具有多個(gè)床層的單一反應(yīng)器的每個(gè)床層，
或者多個(gè)串聯(lián)反應(yīng)器中的每一個(gè)反應(yīng)器被稱為一級(jí)反應(yīng)器。其中處于 載氣流動(dòng)的方向最上游的那一級(jí)反應(yīng)器稱為第一級(jí)反應(yīng)器。
采用本發(fā)明提供的進(jìn)料方法，可以在較低的總的惰性氣體/環(huán)己酮 肟摩爾比下，獲得各級(jí)反應(yīng)器內(nèi)使用較高的惰性氣體/環(huán)己酮坊摩爾 比，從而減少環(huán)己酮肟高溫縮合結(jié)焦等副反應(yīng)，延長(zhǎng)催化劑使用周期。 總的惰性氣體/環(huán)己酮肟摩爾比低，意味著工業(yè)裝置能耗和設(shè)備規(guī)才莫的 減小。此外，由于各級(jí)反應(yīng)器內(nèi)惰性氣體/環(huán)己酮肟摩爾比的提高，惰 性氣體相對(duì)含量增高，因此顯著降低了催化劑床層因反應(yīng)放熱帶來(lái)的 升溫，有利于提高己內(nèi)酰胺的選擇性和催化劑的使用效率。本發(fā)明方 法的另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是環(huán)己酮肟不需加熱，以冷源方式進(jìn)入各級(jí)反應(yīng)器， 實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器各級(jí)間的取熱，從而避免了環(huán)己酮肟在加熱器或換熱器內(nèi) 的高溫加熱過(guò)程，消除了在加熱器或換熱器內(nèi)結(jié)焦的問(wèn)題，并減少了環(huán) 己酮肟非催化熱縮合等副反應(yīng)的發(fā)生，可提高目的產(chǎn)物的選擇性。


圖1是本發(fā)明方法及設(shè)備的一個(gè)具體實(shí)施方案的示意圖。
圖2是本發(fā)明方法及設(shè)備的另一個(gè)具體實(shí)施方案實(shí)施例1、 2所 用方法的具體流程示意圖。
圖3是單段連續(xù)固定床反應(yīng)裝置的示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的方法是將含有溶劑的惰性載氣加熱后連續(xù)通入裝有催化 劑的多級(jí)串聯(lián)反應(yīng)器的第一級(jí)反應(yīng)器的載氣入口 ，將環(huán)己酮肝分成至 少兩份分別進(jìn)入所述多級(jí)串聯(lián)反應(yīng)器的各個(gè)級(jí)，使反應(yīng)流出物冷卻， 分離出載氣并循環(huán)至所述第一級(jí)反應(yīng)器的載氣入口 ，對(duì)液相反應(yīng)產(chǎn)物 進(jìn)行分離、提純。優(yōu)選將環(huán)己酮肟與溶劑的混合物分成與所述多級(jí)串 聯(lián)反應(yīng)器的級(jí)數(shù)相應(yīng)的份數(shù)，優(yōu)選各份為等分。
例如可以為軸向和徑向反應(yīng)器。多級(jí)串聯(lián)反應(yīng)器可由多個(gè)單獨(dú)的反應(yīng) 器串聯(lián)而成，也可以是具有多個(gè)床層的一個(gè)反應(yīng)器。物料在反應(yīng)器內(nèi) 的的流動(dòng)方式可以為上行式或下行式。
本發(fā)明方法中所述的多級(jí)串聯(lián)反應(yīng)器至少分為2級(jí)。在不使反應(yīng) 系統(tǒng)過(guò)于復(fù)雜的情況下，級(jí)數(shù)越高效果越好。本發(fā)明方法使用的多級(jí) 串聯(lián)反應(yīng)器的級(jí)數(shù)通常為2-10級(jí)，優(yōu)選3-6級(jí)。
本發(fā)明方法中的惰性載氣為不與環(huán)已酮肟、己內(nèi)酰胺發(fā)生反應(yīng)的 任何介質(zhì)，包括但不限于氮?dú)狻錃?、氬氣、氨氣、沸點(diǎn)不高于180 。C的飽和烴以及卣代烴或它們的混合物。
本發(fā)明方法中惰性載氣與環(huán)己酮肟的總摩爾比為6-50，惰性載氣 與環(huán)己酮肝在每級(jí)反應(yīng)器的摩爾比為12-300,優(yōu)選為20-200。惰性載 氣與環(huán)己酮坊的總摩爾比是指，在系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入 整個(gè)多級(jí)串聯(lián)反應(yīng)器的栽氣摩爾數(shù)與總環(huán)己酮肟摩爾數(shù)之比。惰性載 氣與環(huán)己酮肟在每級(jí)反應(yīng)器的摩爾比是指，在系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，單位 時(shí)間內(nèi)進(jìn)入多級(jí)串聯(lián)反應(yīng)器某一級(jí)的載氣摩爾數(shù)與該級(jí)環(huán)己酮肟摩爾 數(shù)之比。各級(jí)反應(yīng)器的惰性載氣與環(huán)己酮肟摩爾比可以相同或不同。
本發(fā)明方法中的催化劑可以是任何用于環(huán)己酮肟氣相重排的M FI 結(jié)構(gòu)分子篩催化劑。所述MFI結(jié)構(gòu)分子篩催化劑包括現(xiàn)有技術(shù)所公開的鈥硅分子篩、全硅分子篩以及硅/鋁比> 500的ZSM-5分子篩。這些 分子篩可以直接用于本發(fā)明方法，也可以預(yù)先經(jīng)過(guò)含氮化合物的堿性 水溶液處理。
本發(fā)明方法中的溶劑選自d-C6的直鏈或支鏈脂肪醇或它們的混合 物，優(yōu)選甲醇、乙醇或丙醇或它們的混合物。溶劑與環(huán)己酮肝的重量 比為10-80: 90-20，優(yōu)選為20-70: 80-30。
本發(fā)明方法中的反應(yīng)溫度為200-500°C,優(yōu)選300-450°C。
本發(fā)明方法中的壓力為0. 11-2. 5MPa,優(yōu)選0. 15-1. 2MPa。當(dāng)壓力 大于常壓時(shí)，本發(fā)明的設(shè)備還包括將載氣加壓的壓縮機(jī)。
本發(fā)明的方法中環(huán)己酮肟的重量空速為0. 2-8h—1,優(yōu)選為0.5-6
h—!。
反應(yīng)體系中含有適量水有助于提高催化劑的活性，但過(guò)高的水將 導(dǎo)致環(huán)己酮肟水解等副反應(yīng)的增加，影響己內(nèi)酰胺的選擇性。水與環(huán) 己酮肟的摩爾比為0.03-1.0,優(yōu)選為0. 05-0.35。本發(fā)明方法中水可 通過(guò)反應(yīng)器入口注入或從回收的溶劑中帶入。
下面參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
圖1是本發(fā)明方法及設(shè)備的一個(gè)實(shí)施方案的示意圖。在該實(shí)施方 案中，所述多級(jí)串聯(lián)反應(yīng)器是一個(gè)沿著反應(yīng)物的流向設(shè)置有多個(gè)床層 的單一反應(yīng)器。循環(huán)載氣與回收溶劑混合后經(jīng)換熱器換熱進(jìn)入反應(yīng)器 的載氣入口，環(huán)己酮肟被分成與床層數(shù)相應(yīng)的份數(shù)，分別進(jìn)入到不同 催化劑床層入口 。進(jìn)入第一床層的環(huán)己酮肟在重排反應(yīng)條件下開始?xì)?相重排反應(yīng)，到該床層出口處環(huán)己酮肟已基本反應(yīng)完全。由于反應(yīng)^L 熱原因，第一床層出口物料溫度將上升。第二份環(huán)己酮肝被送入第二 床層入口，依此類推，直到最后一份環(huán)己酮肝進(jìn)入最后一個(gè)床層完成 反應(yīng)，反應(yīng)流出物與含有溶劑的循環(huán)載氣換熱冷卻。經(jīng)過(guò)氣液分離， 分離出的載氣被循環(huán)至反應(yīng)器的栽氣入口，分離出的液相產(chǎn)物經(jīng)溶劑 回收塔回收其中的溶劑后獲得粗己內(nèi)酰胺，回收的溶劑可與循環(huán)載氣 再次混合并進(jìn)入反應(yīng)器。
圖2是本發(fā)明方法及設(shè)備的另一個(gè)實(shí)施方案的示意圖。在該實(shí)施 方案中，多級(jí)串聯(lián)反應(yīng)器由多個(gè)單獨(dú)的反應(yīng)器串聯(lián)而成。循環(huán)栽氣與 回收溶劑混合經(jīng)過(guò)換熱器換熱后進(jìn)入第一級(jí)反應(yīng)器的載氣入口 ，環(huán)己酮肟被分成與床層數(shù)相應(yīng)的份數(shù)，分別進(jìn)入各級(jí)反應(yīng)器的入口。進(jìn)入 第 一級(jí)反應(yīng)器的環(huán)己酮肟在重排反應(yīng)條件下開始?xì)庀嘀嘏欧磻?yīng)，到該 級(jí)反應(yīng)器出口處時(shí)環(huán)己酮肟已基本反應(yīng)完全。由于反應(yīng)放熱原因，第 一級(jí)反應(yīng)器出口物料溫度將上升。第二份環(huán)己酮肟被送入第二級(jí)反應(yīng) 器入口，依此類推，直到最后一份環(huán)己酮肟進(jìn)入最后一級(jí)反應(yīng)器完成 反應(yīng)。反應(yīng)流出物與含有溶劑的循環(huán)載氣換熱冷卻，經(jīng)過(guò)氣液分離， 分離出的載氣經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后循環(huán)至第一級(jí)反應(yīng)器的載氣入口，液相 產(chǎn)物經(jīng)溶劑回收塔回收溶劑后獲得待精制的粗己內(nèi)酰胺。回收的溶劑 與循環(huán)載氣再次混合并進(jìn)入反應(yīng)器。
下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明并不限于下述 實(shí)施例的內(nèi)容。
催化劑
實(shí)施例中所使用的催化劑是按照中國(guó)專利CN1338427中所述的 方法制得的全硅分子篩催化劑。該專利的內(nèi)容通過(guò)引用全部納入本說(shuō) 明書中。
反應(yīng)器
實(shí)施例中，氣相重排反應(yīng)過(guò)程是在一套由三臺(tái)固定床反應(yīng)器串聯(lián) 組成的反應(yīng)系統(tǒng)中進(jìn)行的，每臺(tái)反應(yīng)器體積為220L。 色譜儀
反應(yīng)產(chǎn)物采用Trace GC-MS進(jìn)行定性分析。定量分析采用GC8000 色譜儀，F(xiàn)ID檢測(cè)，0V-1毛細(xì)管柱cj) 0. 25mmx 30m,汽化室溫度248 。C,檢測(cè)室溫度240X:，柱溫為程序升溫，11(TC恒溫8分鐘，151C /min升到230'C再恒溫14分鐘。
參數(shù)計(jì)算
反應(yīng)后經(jīng)溶劑回收后的粗己內(nèi)酰胺餾分中己內(nèi)酰胺、環(huán)己酮、環(huán) 己酮肟、環(huán)己烯酮等重排產(chǎn)物含量采用面積歸一法計(jì)算，溶劑不參與 積分。實(shí)施例中各有關(guān)反應(yīng)評(píng)價(jià)參數(shù)定義如下
環(huán)己酮坊轉(zhuǎn)化率(即1°/ ) =[ (100-粗己內(nèi)酰胺中環(huán)己酮厲摩爾百分 含量)/100] x 100%
己內(nèi)酰胺選擇性(mol% ) - [粗己內(nèi)酰胺中己內(nèi)酰胺的摩爾百分含量 / (IOO-粗己內(nèi)酰胺中環(huán)己酮肟的摩爾百分含量)]xl00°/。
重量空速0T1)=環(huán)己酮肟的質(zhì)量流量(kg/h) /層床催化劑質(zhì)量(kg )
實(shí)施例1
將三臺(tái)固定床反應(yīng)器串聯(lián)后作為多級(jí)串聯(lián)反應(yīng)器，從下到上分別裝入(J)IO、 cj)3惰性瓷球和25kg催化劑，催化劑總裝量為75kg。以 氮?dú)鉃檩d氣，載氣及反應(yīng)原料流向?yàn)橄滦惺?。用氮?dú)獯祾呦到y(tǒng)至氧含 量小于0. 3cp。/。，并充壓到反應(yīng)壓力0. 28MPa(g),啟動(dòng)循環(huán)載氣壓縮機(jī)， 控制進(jìn)入反應(yīng)器的循環(huán)氮?dú)饪偭髁繛?10NmVh。系統(tǒng)穩(wěn)定后，啟動(dòng)載 氣加熱器將載氣加熱至380-400°C。以75kg/h的流量向循環(huán)載氣中 加入循環(huán)甲醇溶劑，從第一臺(tái)反應(yīng)器入口連續(xù)注入0. 63L/h去離子 水，環(huán)己酮肟在流量自動(dòng)控制下，以75kg/h的流量被等分為3份， 分別進(jìn)入三臺(tái)反應(yīng)器入口管線，與上游來(lái)的物料混合后進(jìn)入各自床層 反應(yīng)。第三臺(tái)反應(yīng)器出口物料經(jīng)換熱冷卻至約4tTC，進(jìn)入分離器分 出載氣，載氣經(jīng)循環(huán)壓縮機(jī)增壓循環(huán)回反應(yīng)器入口，分離器液相產(chǎn)物 送至溶劑回收塔，溶劑甲醇從塔頂蒸出循環(huán)回反應(yīng)系統(tǒng)，塔釜為粗己 內(nèi)酰胺。裝置穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)48小時(shí)后取樣分析粗己內(nèi)酰胺組成并計(jì)算轉(zhuǎn) 化率和選擇性，詳細(xì)工藝條件及結(jié)果匯總于表1。
實(shí)施例2
按照實(shí)施例l相同的方法，將環(huán)己酮厲的進(jìn)料流量由75kg/h增加 至150Kg/h，注水量由0. 63L/h提高到1. 2L/h，其它條件與實(shí)施例1 相同，對(duì)應(yīng)空速、總氮肟比、醇肟比的變化及反應(yīng)結(jié)果匯總于表1。
實(shí)施例3
按照實(shí)施例1相同的方法，將環(huán)己酮肟的進(jìn)料流量由75Kg/h降 低至45Kg/h，其它條件與實(shí)施例l相同，對(duì)應(yīng)空速、總氮肟比、醇肟 比的變化及反應(yīng)結(jié)果匯總于表1。
實(shí)施例4
按照實(shí)施例l相同的方法，將反應(yīng)壓力由0. 28Mpa調(diào)整到0. 5Mpa, 其它條件與與實(shí)施例l相同，反應(yīng)結(jié)果匯總于表l。
對(duì)比實(shí)施例1
本對(duì)比實(shí)施例l說(shuō)明只用單段固定床，不采用環(huán)己酮肟直接分段 進(jìn)料時(shí)的反應(yīng)效果。
對(duì)比實(shí)例是在單段連續(xù)固定床反應(yīng)裝置上進(jìn)行的，循環(huán)栽氣經(jīng)加 熱器加熱后進(jìn)入反應(yīng)器入口 ，環(huán)己酮肟與循環(huán)溶劑和部分循環(huán)栽氣按 一定比例混合，先經(jīng)汽化器在低溫下進(jìn)行汽化，再經(jīng)換熱器與反應(yīng)器 出口產(chǎn)物換熱后進(jìn)入反應(yīng)器進(jìn)行氣相重排反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)換熱、冷卻后進(jìn)行汽液分離，氣相物料經(jīng)壓縮機(jī)升壓循環(huán)回反應(yīng)器，液相產(chǎn)物 經(jīng)溶劑回收塔回收溶劑后獲得待精制的粗己內(nèi)酰胺?；厥盏娜軇┡c原
料環(huán)己酮坊再次混合并進(jìn)入反應(yīng)器。示意流程見(jiàn)附圖3。
固定床反應(yīng)器體積為220L，從下到上分別裝入4)10、 (f)3'隋性瓷 球和45kg催化劑，用氮?dú)庵脫Q系統(tǒng)至氧含量小于0. 39%,并充壓到反 應(yīng)壓力G. 28MPa(g)，啟動(dòng)循環(huán)載氣壓縮機(jī)，控制進(jìn)入加熱器的循環(huán) 氮?dú)饬髁繛?10NmVh，進(jìn)入汽化器的循環(huán)氮?dú)饬髁?00 NmVh。系統(tǒng) 穩(wěn)定后，啟動(dòng)栽氣加熱器將載氣加熱至380-400°C。以45kg/h的流 量向循環(huán)載氣中加入循環(huán)甲醇溶劑，從第一臺(tái)反應(yīng)器入口連續(xù)注入 0. 18L/h去離子水，環(huán)己酮肟在流量自動(dòng)控制下，以45kg/h的流量 進(jìn)入反應(yīng)器入口管線，與上游來(lái)的物料混合后進(jìn)入床層反應(yīng)。反應(yīng)器 出口物料經(jīng)換熱冷卻至40'C左右，進(jìn)入汽液分離器分出載氣，載氣 經(jīng)循環(huán)壓縮機(jī)增壓循環(huán)回反應(yīng)器入口，分離器液相產(chǎn)物送至溶劑回收 塔，溶劑曱醇從塔頂蒸出循環(huán)回反應(yīng)系統(tǒng)，塔釜為粗己內(nèi)酰胺。裝置 穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)48小時(shí)后取樣分析粗己內(nèi)酰胺組成并計(jì)算轉(zhuǎn)化率和選擇 性，詳細(xì)工藝條件及結(jié)果匯總于表1。需說(shuō)明的是在累積運(yùn)轉(zhuǎn)300小 時(shí)后，汽化器因結(jié)焦導(dǎo)致?lián)Q熱效果變差，出口溫度由167。C下降到158 。C。
由表1可見(jiàn)，采用本發(fā)明的方法，在總栽氣/肟摩爾比較低的情況 下，己內(nèi)酰胺選擇性(mol% )明顯高于對(duì)比例采用的方法，其結(jié)果 是本方法具有低的能耗和原料消耗，同時(shí)也避免了環(huán)己酮肟在換熱設(shè) 備及管線結(jié)焦等工程問(wèn)題。表l 工藝條件及結(jié)果匯總
項(xiàng)目實(shí)施 例1實(shí)施 例2實(shí)施 例3實(shí)施 例4對(duì)比 例1
反應(yīng)器入口壓力(MPa(g))0. 280. 280. 280. 50. 28
床層平均溫度('C )375382373367376
汽化器出口溫度(°C )167-158
肟重量空速(h—"1. 02. 00. 61. 01. 0
曱醇/胂(w/w)50/5033/6763/3750/5050/50
進(jìn)料水/肟(mol/mol )0. 0530. 0530. 0880. 0530. 053
總氮?dú)?坊(mol/mol)25. 112. 641. 825. 155. 2
催化劑床層內(nèi)的氮?dú)?肟 (mol/mol)75. 237. 812575. 255. 2
環(huán)己酮肝轉(zhuǎn)化率(mol% )99. 899. 899. 999. 999. 8
己內(nèi)酰胺選擇性(mol% )97, 597. 597. 497. 496. 權(quán)利要求
1. 一種由環(huán)己酮肟制備己內(nèi)酰胺的方法，包括將含有溶劑的惰性載氣加熱后連續(xù)通入裝有催化劑的多級(jí)串聯(lián)反應(yīng)器的第一級(jí)反應(yīng)器的載氣入口，將環(huán)己酮肟分成至少兩份分別進(jìn)入所述多級(jí)串聯(lián)反應(yīng)器的各個(gè)級(jí)，將反應(yīng)流出物冷卻，分離出載氣并循環(huán)至所述第一級(jí)反應(yīng)器的載氣入口，對(duì)液相反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行分離、提純。
2. 權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述多級(jí)串聯(lián)反應(yīng)器為絕熱固定床 反應(yīng)器。
3. 權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述多級(jí)串聯(lián)反應(yīng)器由至少兩個(gè)串 聯(lián)在一起的反應(yīng)器組成，或者為具有至少兩個(gè)床層的單個(gè)反應(yīng)器。
4. 權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述多級(jí)串聯(lián)反應(yīng)器中物料的流動(dòng) 方式為上行式或下行式。
5. 權(quán)利要求1的方法，其中所述惰性載氣為不與環(huán)已酮肟和己內(nèi)酰胺 發(fā)生反應(yīng)的介質(zhì)或所述介質(zhì)的混合物。
6. 權(quán)利要求5的方法，其中惰性載氣選自氮?dú)狻铓?、氬氣、氨氣?沸點(diǎn)不高于18 0 。C的飽和烴以及鹵代烴或它們的混合物。
7. 權(quán)利要求1的方法，其中所述催化劑為預(yù)先經(jīng)過(guò)含氮化合物的堿性 水溶液處理的或未經(jīng)過(guò)處理的MFI結(jié)構(gòu)分子篩催化劑。
8. 權(quán)利要求7的方法，其特征在于所述MFI結(jié)構(gòu)分子篩催化劑選自鈦 硅分子篩、全硅分子篩以及硅/鋁比》500的ZSM-5分子篩。
9. 權(quán)利要求1的方法，其中所述溶劑選自C廣"的直鏈或支鏈脂肪醇或 它們的混合物。
10. 權(quán)利要求9的方法，其中所述溶劑選自曱醇、乙醇、丙醇和它們的 混合物。
11. 權(quán)利要求l的方法，其中惰性載氣與環(huán)己酮肟的總摩爾比為6-50。
12. 權(quán)利要求1的方法，其中惰性載氣與環(huán)己酮肟在每級(jí)反應(yīng)器的摩爾 比為12-300。
13. 權(quán)利要求12的方法，其中惰性載氣與環(huán)己酮肟在每級(jí)反應(yīng)器的摩 爾比為20-200。
14. 權(quán)利要求1的方法，其中反應(yīng)溫度為200-500 °C，壓力為 0. 11-2. 5MPa。
15. 權(quán)利要求14的方法，其中反應(yīng)溫度為300-450匸，壓力為(0. 15-1.2MPa。
16. 權(quán)利要求1的方法，其中環(huán)己酮肟的重量空速為0. 2-8h_1。
17. 權(quán)利要求16的方法，其中環(huán)己酮肟的重量空速為0. 5-6h一1。
18. 權(quán)利要求1的方法，其中溶劑與環(huán)己酮肟的重量比在10-80: 90-20 范圍內(nèi)。
19. 權(quán)利要求18的方法，其中溶劑與環(huán)己酮肟的重量比在20-70:80-30 范圍內(nèi)。
20. 權(quán)利要求1的方法，其中反應(yīng)體系中含有水，水與環(huán)己酮肝的摩爾 比為0. 03-1. 0。
21. 權(quán)利要求20所述的方法，其中水與環(huán)己酮肟的摩爾比為 0. 05-0. 35。
22. 權(quán)利要求20的方法，其中水可通過(guò)反應(yīng)器入口注入或從回收的溶 劑中帶入。
23. —種由環(huán)己酮肟制備己內(nèi)酰胺的設(shè)備，該設(shè)備包括多級(jí)串聯(lián)反應(yīng)器，為由至少兩個(gè)串聯(lián)在一起的反應(yīng)器組成，或者 為包括至少兩個(gè)床層的單個(gè)反應(yīng)器，其上設(shè)有原料入口、載氣入口和 反應(yīng)流出物出口；分離器，用于將反應(yīng)流出物進(jìn)行氣液分離，其上設(shè)有反應(yīng)流出物 入口、栽氣出口和分離液出口；溶劑回收塔，用于從分離器分出的液相反應(yīng)產(chǎn)物中分離并回收溶 劑，其上設(shè)有液相反應(yīng)產(chǎn)物入口、溶劑出口和粗產(chǎn)物出口；用于將載氣加熱的加熱器；用于將反應(yīng)流出物冷卻的冷卻器；用于進(jìn)行反應(yīng)流出物與載氣換熱的換熱器；用于連接分離器的載氣出口與多級(jí)串聯(lián)反應(yīng)器的載氣入口之間、 多級(jí)串聯(lián)反應(yīng)器的反應(yīng)流出物出口與分離器的反應(yīng)流出物入口之間、 分離器的分離液出口與溶劑回收塔的分離液入口之間的管線，以及將 來(lái)自溶劑回收塔溶劑出口的溶劑與循環(huán)載氣混合并提供至多級(jí)串聯(lián)反 應(yīng)器的管線。
24. 權(quán)利要求23所述的設(shè)備，其特征在于還包括將載氣壓縮的壓縮機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種由環(huán)己酮肟制備己內(nèi)酰胺的方法以及該方法所使用的設(shè)備。該方法包括將含溶劑的惰性載氣加熱后連續(xù)通入裝有催化劑的多級(jí)串聯(lián)反應(yīng)器的第一級(jí)反應(yīng)器的載氣入口，將環(huán)己酮肟直接分成至少兩份分別進(jìn)入所述多級(jí)串聯(lián)反應(yīng)器的各個(gè)級(jí)，使反應(yīng)流出物冷卻，分離出載氣并循環(huán)至所述第一級(jí)反應(yīng)器的載氣入口，對(duì)液相反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行分離、提純。
文檔編號(hào)C07D223/10GK101434569SQ20071017740
公開日2009年5月20日 申請(qǐng)日期2007年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月15日
發(fā)明者付錦暉, 巍 吳, 斌 孫, 張樹忠, 楊克勇, 程時(shí)標(biāo) 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院