[發明專利]一種己內酰胺精制工藝的改進方法

在審

• 申請號: 201410362966.X
• 申請日: 2014-07-28
• 公開（公告）號: CN104098495A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: 吳劍;孫偉杰;尹學軍;袁霞;羅和安
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: C07D201/16
• 分類號: C07D201/16;C07D223/10
• 代理公司: 湘潭市匯智專利事務所(普通合伙) 43108
• 代理人: 顏昌偉

技術領域

本發明涉及一種己內酰胺精制工藝的改進方法，具體說明是將經過初步精制的粗己內酰胺溶液通過裝填了陰陽離子交換樹脂的裝置進行離子交換吸附精制的方法。?

背景技術

己內酰胺作為一種重要的化工單體，是生產尼龍-6纖維、樹脂和工程塑料的原料。《有機化工原料大全》第2版第3卷介紹了己內酰胺生產方法與工業現狀，主要有環己烷光亞硝化法，環己酮-羥胺法，甲苯法等。由于己內酰胺合成路線較長，反應較復雜，伴隨很多副反應的發生，導致粗己內酰胺中存在各種雜質。纖維制造業對已內酰胺的純度要求非常高，因此必須通過適宜的方法盡可能多的將雜質除去。?

己內酰胺中的雜質大致可以分為以下三種：一是原材料的帶入；二是生產工過程中副反應產生的雜質；三是成品己內酰胺由于保存不當發生質變。己內酰胺的品質是通過高錳酸鉀值、紫外吸率、電導率、揮發性堿等一系列質量指標來進行評價的。影響紫外吸收率的雜質主要是在290nm處有紫外吸收的化合物，具體來說包括雜環化合物、偶氮化合物等。影響揮發性堿的雜質主要是在加熱條件下會生成氨的化合物，主要包括脂肪族和芳香族胺類。影響電導率的雜質主要是無機化合物和一部分可以發生電離的有機酸鹽等。?

己內酰胺的精制過程主要由萃取、加氫、蒸發濃縮、蒸餾等步驟組成，旨在減低產品己內酰胺的雜質含量，以達到較高的質量指標。《有機化工原料大全》第2版第3卷和《河北化工》2002年第3期公開了以芳烴為原料的己內酰胺工業技術的通用精制方法，主要包括中和、萃取、反萃取、蒸發濃縮和精餾等步驟。中國專利CN1272491公開了一種己內酰胺加氫精制的方法，將含有雜質的己內酰胺溶液在磁穩定床反應器中與氫氣接觸，以雷尼鎳或以鎳為主要活性組分的非晶體合金作為催化劑，對粗己內酰胺進行加氫精制。中國專利CN?102584703公開了一種去除己內酰胺水溶液中微量雜質的萃取方法，使用烷烴或烷烴與芳香烴的混合溶液作為萃取劑，通過選擇性萃取，除去粗己內酰胺水溶液中的有機雜質。中國專利CN?1453271公開了一種除去已內酰胺水溶液中微量雜質的方法，通過采用電滲析膜除去粗己內酰胺水溶液中的無機雜質和微量有機雜質，從而大幅降低己內酰胺水溶液的導電率和消光值。采用加氫或電滲析精制的方法，雖然能得?到高品質的己內酰胺，但是存在設備投資大的缺點，而采用特殊溶劑萃取精制的方法，雖然操作簡單，但是由于己內酰胺能溶于水，使得萃余相中不可避免的殘留一定量的己內酰胺，造成己內酰胺的損失。粗己內酰胺水溶液的蒸發濃縮過程能耗也十分可觀，中國專利CN1323786公開了苯水共沸蒸餾脫苯工藝，不采用苯萃取、反萃取和蒸發等單元操作，而是在己內酰胺苯萃取后的苯-己液中加入作為共沸劑的水，通過蒸苯塔共沸蒸餾脫苯，在節能降耗方面的優越性很明顯。但由于沒有水反萃取工序，成品質量具有不確定性。?

萃取、蒸餾等精制過程雖然能夠去除部分雜質，但是對于一些微量或物化性質與己內酰胺相近的雜質脫除效果不佳。對于這一類用常規精制方法難以脫除的雜質，可以采用加氫、特殊溶劑萃取、電滲析或離子交換樹脂吸附等方法對粗己內酰胺進行精制。離子交換樹脂是一種具有網狀立體結構的含有高分子活性基團而能與溶液中的物質進行交換或是吸附的聚合物，其高分子活性基團一般是多元酸或多元堿。當溶液通過樹脂層時，樹脂本身的活性離子將按照化學親和力的不同與溶液中的同性離子發生交換過程，同時在樹脂空隙內和樹脂表面進行吸附作用。其中，陰離子樹脂可以吸附酸性雜質，能夠降低己內酰胺水溶液的電導率和290nm處消光值；陽離子樹脂則能夠去除堿性雜質，對降低揮發性堿指標和電導率能夠起到重要作用。總的來說，離子交換樹脂能夠有效改善己內酰胺產品質量指標290nm消光值和電導率，提高成品質量。離子交換吸附技術是一種節能環保高效的技術，設備簡單，操作方便，樹脂可以重復使用，不會帶入新的雜質，具有其他精制技術所不可比擬的優勢。?