1.己內(nèi)酰胺簡介

1、1.己內(nèi)酰胺簡介1.1己內(nèi)酰胺理化性質(zhì)及主要用途己內(nèi)酰胺（簡稱CPL）分子式：C6H11NO 分子量：133.16 己內(nèi)酰胺是-氨基己酸H2N(CH2)5COOH分子內(nèi)縮水而成的內(nèi)酰胺，又稱-己內(nèi)酰胺，它一種重要的有機化工原料，是生產(chǎn)尼龍6纖維(即錦綸)和尼龍6工程塑料的單體，可生產(chǎn)尼龍塑料、纖維、及L-賴氨酸等下游產(chǎn)品。它常溫下為白色晶體或結晶性粉末。熔點(CH2)5CONH6971，沸點139(12毫米汞柱)、122124(665Pa)、130(1599Pa)、165167(2247Pa)。比重：1.05(70%水溶液)，熔化熱：121.8J/g，蒸發(fā)熱：487.2J/g。純己內(nèi)酰胺的凝固

2、點為69.2，在760mmHg時沸點為268.5，85下密度1010kg/m3。在20水中溶解度為100g水溶解82g己內(nèi)酰胺。受熱時起聚合反應，遇火能燃燒。常溫下容易吸濕，有微弱的胺類刺激氣味，手觸有潤滑感，易溶于水、甲醇、乙醇、乙醚、石油烴、環(huán)己烯、氯仿和苯等溶劑。受熱時易發(fā)生聚合反應。己內(nèi)酰胺（CPL）是重要的有機化工原料之一，主要用途是通過聚合生成聚酰胺切片（通常叫尼龍-6切片，或錦綸-6切片），可進一步加工成錦綸纖維、工程塑料、塑料薄膜。還主要用于生產(chǎn)聚己內(nèi)酰胺纖維樹脂，廣泛應用在紡織、汽車、電子、機械等領域。尼龍-6切片隨著質(zhì)量和指標的不同，有不同的側重應用領域。己內(nèi)酰胺（CPL）

3、是制造聚酰胺纖維和樹脂的主要原料。聚酰胺廣泛應用于紡織、電子和汽車及食品包裝薄膜等行業(yè)。世界上己內(nèi)酰胺98%用于聚合、生產(chǎn)。1。2己內(nèi)酰胺的崗位任務1.2。1，萃取崗位 將硫胺裝置來的粗己內(nèi)酰胺用苯進行萃取，所得的苯己液，再用工藝水進行反萃取，以分別除去粗己內(nèi)酰胺中的有機和無機雜質(zhì)，然后將所得的己-水溶液送去汽體塔，除去其中所夾帶的少量苯后供給離子交換崗位。 苯蒸餾塔將雜苯全蒸餾，得到的精苯供己萃塔使用，苯溶性雜質(zhì)在苯蒸餾釜積累，定期送苯殘液蒸餾塔處理，回收苯后殘液送廢液濃縮。1.2.2，離交加氫崗位 1.離子交換工序?qū)⑤腿淼?0%的己水溶液經(jīng)陰、陽離子交換樹脂，除去水溶液中殘留的硫銨等無機

4、雜質(zhì)；另外通過該樹脂的吸附作用除去部分有機雜質(zhì)，提高己水溶液質(zhì)量。2. 加氫工序?qū)⒓簝?nèi)酰胺水溶液在90、0.7Mpa條件下在加氫反應器中進行加氫，使不飽和雜質(zhì)變成飽和雜質(zhì)，通過改變它們的沸點以改善最終產(chǎn)品的PM值。加氫后的己水經(jīng)過過濾器濾掉其中的催化劑顆粒后送至蒸發(fā)崗位。1.2。3，蒸發(fā)蒸餾崗位 加氫后的己-水液經(jīng)三效蒸發(fā)和閃蒸后將己-水溶液的濃度從30%濃縮到99.9%，為提高最終產(chǎn)品的質(zhì)量，在進蒸餾前加入少量氫氧化鈉以使?jié)饪s液中的微量有機酸轉化成不揮發(fā)性鹽類，在蒸餾工序與蒸餾殘液一起除去。 1.2。4，結片包裝崗位 在結片熱水系統(tǒng)配制90熱水，將融體己內(nèi)酰胺送入液體槽車或進行結片包裝。尼龍

5、6；其次是工程塑料及薄膜。 1.3己內(nèi)酰胺的制法1.3。1，己內(nèi)酰胺的主要制法以苯酚為原料，經(jīng)環(huán)己醇、環(huán)己酮、環(huán)己酮肟而制得；以環(huán)己烷為原料，用空氣氧化法或光亞硝化法轉化成環(huán)己酮肟，經(jīng)重排而制得；以甲苯為原料，用斯尼亞法合成。此外，也可以糠醛或乙炔為原料合成。在制造過程中，環(huán)己酮是主要的關鍵性中間原料，此關鍵性原料可藉由環(huán)己烷氫化或苯酚氫化得到，這兩種制程相當類似，不同點僅在于觸媒的使用和操作條件的不同而已。1.3。2，不同制法的比較（1）傳統(tǒng)制程： 本制程是由環(huán)己酮與(NH2OH)2-H2SO4和氨水反應得環(huán)己酮圬(cyclohexanone oxime)后，再經(jīng)貝克曼重排反應(Beckma

6、nn rearrangement)而制成CPL。傳統(tǒng)法的理論產(chǎn)率約70%(以環(huán)己烷為基準)，即每消耗1公斤的環(huán)己烷可生成0.94公斤的CPL；若以苯酚為基準，理論產(chǎn)率達92%，即每消耗1公斤苯酚可至得1.11公斤CPL。（2）BASF制程： BASF制程和傳統(tǒng)制程的不同處在于制造(NH2OH)2-H2SO4的方法不同，本制程是由一氧化氮、硫酸、氫氣經(jīng)觸媒作用所得到(NH2OH)2-H2SO4。此種制程所得CPL的產(chǎn)率理論值約70%，平均每消耗1公斤環(huán)己烷可生成0.94公斤的CPL。（3）SNIA VISCOSA制程： SNIA VISCOSA制程是是以甲苯為原料，經(jīng)氧化、氫化等反應得HBA(H

7、exahydrobenzoic acid)，再制得CPL。此法的理論產(chǎn)率為72%；即每消耗1公斤的甲苯可產(chǎn)生0.89公斤的CPL。 此外，Inventa-NO Reductin制程和BASF制程相當類似；DSM/HPO制程為傳統(tǒng)的改良。最近杜邦公司發(fā)布和BASF共同開發(fā)的新制程消息，宣稱可由adiponitrile同時生產(chǎn)CPL和HMDA，對于生產(chǎn)尼龍6據(jù)稱可以降低生產(chǎn)成本三分之一。杜邦公司將在中國大陸海南島投資興建利用此一新制程之100千公噸HMDA及CPL廠。1943年，德國法本公司通過環(huán)己酮-羥胺合成（現(xiàn)在簡稱為肟法），首先實現(xiàn)了己內(nèi)酰胺工業(yè)生產(chǎn)。隨著合成纖維工業(yè)發(fā)展，對己內(nèi)酰胺需要量增

8、加，又有不少新生產(chǎn)方法問世（見圖1）。先后出現(xiàn)了甲苯法(又稱斯尼亞法)；光亞硝化法(又稱PNC法);己內(nèi)酯法（又稱UCC法）；環(huán)己烷硝化法和環(huán)己酮硝化法。新近正在開發(fā)的環(huán)己酮氨化氧化法，由于生產(chǎn)過程中無需采用羥胺進行環(huán)己酮肟化，且流程簡單，已引起人們的關注。 1。4己內(nèi)酰胺工藝流程簡述1。4。1反應工段精環(huán)己酮、雙氧水及液氨等物料自裝置外(靜態(tài)混合器)送到氨肟化反應器。環(huán)己酮過濾后，通過一個環(huán)形分布器切線送入反應器。過氧化氫溶液（雙氧水）從存儲區(qū)出來后，然后通過一個在合適紊流的環(huán)形（喇叭口形的）分布器輸送到反應器。液氨經(jīng)過過濾，送入反應器底部的內(nèi)盤管，并在此蒸發(fā)，除去部分反應熱，然后通過一個分

9、布器送入反應器底部。非連續(xù)的新鮮（補充）溶劑（叔丁醇），與溶劑蒸餾塔頂出來的循環(huán)回流溶劑，一并送入反應器。在氨肟化反應器中，經(jīng)鈦催化劑（鈦硅分子篩）的作用，各物料發(fā)生肟化反應，環(huán)己酮的轉化率大于99.5%。其反應原理如下： 主反應式：副反應式：在氨肟化反應器頂部充入氮氣稀釋，避免形成爆炸氣體混合物。反應器產(chǎn)生氣相含有NH3、叔丁醇、水、N2O、O2及N2等組分，經(jīng)過循環(huán)水冷凝器冷凝和脫鹽水吸收塔吸收，全部回收其中的NH3和叔丁醇。脫鹽水吸收塔頂部排出的尾氣（G1）含有水、N2O、O2及N2等組分，進入尾氣反應器進行催化處理。尾氣反應器裝有催化劑（該催化劑是一種銠（0.5%）Al2O3球形催化劑

10、，可穩(wěn)定使用8000小時以上）的絕熱固定床反應器，N2O分解率至少達到99.9%，處理后的尾氣在用尾氣吸收塔處理（采用活性炭吸附處理），處理后尾氣（G1）排空。1。4。2，反應溶劑蒸餾工段含肟反應液送到溶劑（叔丁醇）回收塔，回收的叔丁醇從該塔頂抽出，然后送回肟化反應器。塔底肟和水則送到一個兩級萃取系統(tǒng)，用適當萃取溶劑進行萃取。1。4。3，雙級萃取系統(tǒng)用適量甲苯作萃取劑，通過一個雙級系統(tǒng)萃取肟。通過第一級萃?。ㄝ腿」蓿?，水溶液中的殘余肟降至2%左右（重量百分比）。通過第二級萃?。ㄋ腿∷?，水溶液中的殘余肟可以降低到約100ppmw（重量百分比）。從第二級萃取段，萃取塔頂物流含萃取溶劑，其中含少

11、量肟，然后回流至第一萃取段；塔底部物流（主要含有水、萃取溶劑和少量肟）送該工段的洗滌塔，將分離水中的萃取溶劑，水從塔底流出送入污水汽提裝置，經(jīng)汽提塔汽提后送入污水處理站。1。4。4廢水汽提工段廢水汽提系統(tǒng)由廢水汽提塔、廢水汽提塔進料加熱器、廢水冷卻器和廢水泵組成。由水萃取罐來的水是含有微量有機物的水，經(jīng)廢水槽送入本系統(tǒng)廢水汽提塔后，經(jīng)低壓蒸汽（直接蒸汽）加熱廢水汽提塔進料加熱器以汽提回收水中的微量有機物甲苯、叔丁醇等循環(huán)回萃取系統(tǒng)回收，汽提后的廢水（W1）經(jīng)廢水泵去廢水冷卻器冷卻后送往污水處理站進行生化處理。廢水汽提工段工藝流程及產(chǎn)污環(huán)節(jié)見圖3.3-2。1。4。5，洗滌工段從分離器流出的萃取溶

12、劑和肟的液流，被送到洗滌工段經(jīng)水洗后，由洗滌分離器分離有機相和水相，有機相主要是肟、萃取溶劑和環(huán)己酮，送第二聚結器再次分離，粗甲苯肟溶劑被送到“蒸餾凈化系統(tǒng)”，含少量肟的水相送廢水汽提裝置處理。1。4。6，溶劑（甲苯）蒸餾凈化系統(tǒng)洗滌產(chǎn)生的有機相粗甲苯肟，進入第一精餾塔，首先分離出萃取溶劑甲苯及反應副產(chǎn)品，從塔頂部抽出進入脫肟塔脫肟，粗甲苯溶劑從塔頂抽出進入脫酮塔從塔底脫除醇酮后從塔頂進入甲苯罐后，用泵抽出用于第一萃取段的溶劑。脫肟塔塔底液和第一精餾塔含有肟及少量水和少量環(huán)己酮，進入環(huán)己酮肟蒸餾工段。1。4。7，環(huán)己酮肟蒸餾工段從萃取蒸餾凈化系統(tǒng)來的粗品肟，進入第二精餾塔精餾，塔頂物流經(jīng)過進一

13、步冷卻和分離處理，去除其中的水后，有機相富含環(huán)己酮，其中有少量的肟，該有機相回收至反應工段。從塔底得到純肟。1。4。8，廢水污染源匯總與分析氨肟化裝置廢水主要是廢水汽提塔廢水（W1），產(chǎn)生量為62m3/h；該裝置抽真空系統(tǒng)采用蒸汽噴射泵，主要是精餾抽真空，無抽真空廢水排放。 1.5對環(huán)境的影響1.5。1，健康危害侵入途徑：吸入、食入、經(jīng)皮吸收。健康危害：經(jīng)常接觸本品可致神衰綜合征。此外，尚可引起鼻出血、鼻干、上呼吸道炎癥及胃灼熱感等。本品能引起皮膚損害，接觸者出現(xiàn)皮膚干燥、角質(zhì)層增奪取、皮膚皸裂、脫屑等，可發(fā)生全身性皮炎，易經(jīng)皮膚吸收。1.5。2，毒理學資料及環(huán)境行為 （1）毒性：低毒類。致痙

14、攣性毒物和細胞原生質(zhì)毒。主要用途于中樞神經(jīng)，特別是腦干，可引起裨臟器的損害。 （2）急性毒性：LD501155mg/kg(大鼠經(jīng)口);70g(人經(jīng)口致死量) （3）亞急性和慢性毒性：大鼠經(jīng)口500mg/kg×6月體重、血相有變化，大腦有病理損害;人吸入61mg/m3以下，上呼吸道炎癥和胃有灼熱感等;人吸入17.5mg/m3神衰癥候群和皮膚損害;人吸入10mg/m3以下×310年，有神衰癥候群發(fā)生。 （4）危險特性：遇高熱、明火或與氧化劑接觸，有引起燃燒的危險。受高熱分解，產(chǎn)生有毒的氮氧化物。粉體與空氣可形成爆炸性混合物，當達到一定的濃度時，遇火星發(fā)生爆炸。 （5）燃燒(分解

15、)產(chǎn)物：一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物。 （6）空氣中已內(nèi)酰胺含量測定：如果本品在空氣中呈塵埃狀，則以過濾器收集，若呈氣化狀則用撞擊式取樣管收集，然后用氣液色譜法分析。 （7）環(huán)境標準：中國(TJ36-79) 車間空氣中有害物質(zhì)的最高容許濃度 10mg/m3前蘇聯(lián)(1977) 居民區(qū)大氣中有害物最大允許濃度 0.06mg/m3(最大值，晝夜均值)中國(待頒布) 飲用水源水中在害物質(zhì)的最高容許濃度 3.0mg/L(以BOD計)前蘇聯(lián)(1978)生活飲用水和娛樂用水水體中有害物質(zhì)的最大允許濃度 1.0mg/L嗅覺閾濃度 0.3mg/m31.6應急處理處置方法1.6。1，泄露應急處理隔離泄漏污染區(qū)，周圍設警告標志，切斷火源。應急處理人員戴自給式呼吸器，穿化學防護服。不要直接接觸泄漏物，用清潔的鏟子收集于干燥凈潔有蓋的容器中，運至廢物處理場所。如大量泄漏，收集回收或無害處理后廢