[發(fā)明專利]一種環(huán)己酮肟汽化方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210129178.7
• 申請(qǐng)日: 2012-04-27
• 公開（公告）號(hào): CN102755860A
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 江雨生;楊克勇;王皓;趙娜;范瑛琦;程時(shí)標(biāo);張樹忠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）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
• 主分類號(hào): B01J4/00
• 分類號(hào): B01J4/00;B01J8/00
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• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種熱敏性液體汽化方法，更具體地說(shuō)，涉及一種用于己內(nèi)酰胺工藝的環(huán)己酮肟汽化方法。

背景技術(shù)

ε-己內(nèi)酰胺(以下簡(jiǎn)稱為己內(nèi)酰胺)是生產(chǎn)錦綸、工業(yè)簾子線以及尼龍工程塑料三大系列產(chǎn)品的主要原料，隨著國(guó)內(nèi)工程塑料需求量的不斷增加，其需求量也呈逐年增加的趨勢(shì)。環(huán)己酮肟貝克曼重排工藝生產(chǎn)己內(nèi)酰胺包括液相法和氣相法兩種，液相法采用濃硫酸或發(fā)煙硫酸作為催化劑，催化環(huán)己酮肟發(fā)生貝克曼重排反應(yīng)后，再用氨中和反應(yīng)體系中的酸，生成己內(nèi)酰胺和副產(chǎn)物硫酸銨等。液相法生產(chǎn)己內(nèi)酰胺工藝最大的缺點(diǎn)是副產(chǎn)大量低價(jià)值的硫酸銨，此外采用硫酸作為催化劑導(dǎo)致設(shè)備腐蝕和嚴(yán)重環(huán)境污染。氣相法以MFI結(jié)構(gòu)的分子篩作為酸性催化劑，在工藝過(guò)程中不需要消耗硫酸，使己內(nèi)酰胺的生產(chǎn)過(guò)程變得更加綠色，因此逐漸受到廣泛關(guān)注。

在環(huán)己酮肟氣相貝克曼重排生產(chǎn)己內(nèi)酰胺工藝中，環(huán)己酮肟必須以氣相形式進(jìn)入反應(yīng)器中參與反應(yīng)。由于環(huán)己酮肟屬于高度熱敏性物質(zhì)，在常壓下，環(huán)己酮肟的汽化溫度為208℃，當(dāng)溫度高于160℃時(shí)，液相的環(huán)己酮肟極易出現(xiàn)縮聚等副反應(yīng)而發(fā)生非催化結(jié)焦現(xiàn)象。因此環(huán)己酮肟汽化往往需要在較低溫度下進(jìn)行，環(huán)己酮肟汽化技術(shù)是氣相貝克曼重排生產(chǎn)己內(nèi)酰胺工藝的關(guān)鍵技術(shù)之一。文獻(xiàn)記載的環(huán)己酮肟的汽化方法主要有以下幾種。

US4268440公開了一種環(huán)己酮肟汽化方法，其中環(huán)己酮肟是在惰性氣體的環(huán)境下通過(guò)流化床與惰性顆粒如硅砂接觸進(jìn)行汽化。這種方法仍然不能避免一部分環(huán)己酮肟在流化床中分解或者結(jié)焦，導(dǎo)致環(huán)己酮肟汽化過(guò)程中物耗較高；結(jié)焦生成物阻塞床層通道，床層壓降不斷增加，需要不斷提高惰性氣體的入口壓力來(lái)平衡流化床床層壓降的增加，因此操作控制難度較大；此外，采用流化床的汽化方法所使用的流化床設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

US4137263公開了一種環(huán)己酮肟汽化方法，該方法采用降膜蒸發(fā)器汽化環(huán)己酮肟液體，在絕對(duì)壓力為1060托的條件下使環(huán)己酮肟汽化，汽化溫度控制在170℃以下。這種方法在環(huán)己酮肟汽化過(guò)程中，環(huán)己酮肟受熱有焦油產(chǎn)生，為了脫除焦油需要添加復(fù)雜的附屬設(shè)施，同時(shí)焦油會(huì)在降膜蒸發(fā)器的表面結(jié)碳，降低汽化效率并有堵塞蒸發(fā)器管路的危險(xiǎn)。

目前公開的環(huán)己酮肟汽化方法，均通過(guò)傳統(tǒng)的換熱器或者流化床等形式實(shí)現(xiàn)液態(tài)環(huán)己酮肟的汽化。所采用設(shè)備均有局部過(guò)熱的現(xiàn)象。環(huán)己酮肟液體在受熱汽化過(guò)程中極其容易發(fā)生受熱不均導(dǎo)致的局部過(guò)熱而形成焦油或者結(jié)焦。由于環(huán)己酮肟物料對(duì)高溫具有高度敏感性，往往需要采取較低的汽化溫度，因而需要后續(xù)的升溫過(guò)程才能達(dá)到氣相貝克曼重排所需要的反應(yīng)溫度，進(jìn)一步增加了后續(xù)過(guò)程中結(jié)焦的風(fēng)險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題提供一種環(huán)己酮肟汽化方法，適用于環(huán)己酮肟氣相貝克曼重排生產(chǎn)己內(nèi)酰胺工藝，以有效防止環(huán)己酮肟在汽化過(guò)程中結(jié)焦。

本發(fā)明提供的環(huán)己酮肟汽化方法，將液相環(huán)己酮肟引入汽化裝置，經(jīng)霧化噴槍霧化為小液滴，環(huán)己酮肟小液滴與高溫氣體接觸充分汽化，得到的環(huán)己酮肟氣體引出汽化裝置。

本發(fā)明提供的環(huán)己酮肟汽化方法的有益效果為：

本發(fā)明提供的方法適用于環(huán)己酮肟氣相貝克曼重排制備己內(nèi)酰胺工藝，在一定的壓力(如氣相貝克曼重排反應(yīng)的壓力)條件下使環(huán)己酮肟霧化，然后與高溫氣體接觸迅速汽化，汽化后的溫度即達(dá)到指定的溫度(如氣相貝克曼重排反應(yīng)的溫度)。本發(fā)明提供的方法獲得規(guī)定的溫度與壓力下的氣相環(huán)己酮肟，汽化壓力可以高達(dá)2000托以上，汽化溫度在250℃，甚至350℃以上。由于強(qiáng)調(diào)汽化的瞬時(shí)作用，盡管溫度較高，仍然可以有效消除結(jié)焦的發(fā)生。在氣相貝克曼重排反應(yīng)中應(yīng)用這種方法，環(huán)己酮肟在汽化后直接進(jìn)入催化劑床層進(jìn)行反應(yīng)，使液體輸送、汽化、反應(yīng)三者有機(jī)結(jié)合，氣化方法簡(jiǎn)單，操作控制方便。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明提供的環(huán)己酮肟汽化方法的一種實(shí)施方式示意圖；

圖2為本發(fā)明提供的環(huán)己酮肟汽化方法的第二種實(shí)施方式示意圖；

圖3為高溫氣體分配器的橫截面示意圖；

圖4為本發(fā)明提供的環(huán)己酮肟汽化方法的第三種實(shí)施方式示意圖；

其中：1-汽化設(shè)備殼體；2-檢修口；3-氣相物料出口；4-高溫氣體入口；5-霧化噴槍支撐套管；6-高溫氣體分配器；7、氣體進(jìn)料口；8-液體進(jìn)料口；9、10-伴熱水出入口；11、12伴熱氣出入口；13-伴熱氣夾套；14-伴熱水夾套；16-填料層；17高溫氣體分配器的開口；27-霧化噴槍；28-噴嘴；37-高溫氣體導(dǎo)入管。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供的環(huán)己酮肟汽化方法是這樣具體實(shí)施的：