[發(fā)明專利]混合催化劑條件下環(huán)己酮氨肟化工藝的尾氣中笑氣含量的安全控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610191072.8
• 申請日: 2016-03-30
• 公開（公告）號: CN107286055A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐偉;費軼;孫峰;李永祥;張帆;石寧
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院
• 主分類號: C07C251/44
• 分類號: C07C251/44;C07C249/04;G05B19/04
• 代理公司: 上海碩力知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)31251
• 代理人: 王法男

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種混合催化劑條件下環(huán)己酮氨肟化工藝的尾氣中笑氣含量的安全控制方法。

背景技術(shù)

己內(nèi)酰胺是合成纖維和工程塑料的單體，在我國一直是市場緊缺的重要化工原料。目前，己內(nèi)酰胺的生產(chǎn)大多數(shù)采用環(huán)己酮轉(zhuǎn)化成環(huán)己酮肟，再重排成己內(nèi)酰胺的工藝路線。從環(huán)己酮到環(huán)己酮肟的轉(zhuǎn)化采用的環(huán)己酮直接氨氧化制備環(huán)己酮肟工藝是一種綠色環(huán)保低能耗的工藝。環(huán)己酮氨肟化合成環(huán)己酮肟新工藝是采用環(huán)己酮、氨和雙氧水在低壓條件下，叔丁醇為溶劑，采用鈦硅分子篩催化劑(以下簡稱催化劑)，在連續(xù)淤漿床反應(yīng)器內(nèi)一步合成環(huán)己酮肟，其反應(yīng)式為：

NH₃+H₂O₂+C₆H₁₀O＝C₆H₁₁ON+2H₂O

該方法直接制備環(huán)己酮肟，取代了傳統(tǒng)的羥胺制備工藝，大大縮短了工藝流程，節(jié)省投資，不副產(chǎn)硫酸銨，避免了氮氧化物和硫氧化物的生產(chǎn)，對環(huán)保意義重大，應(yīng)用前景廣泛，受到了廣泛重視。

在正常條件下，氨肟化反應(yīng)在高轉(zhuǎn)化率、高選擇性下進行的，但當原料配比不當和或催化劑活性下降時，主反應(yīng)速率下降，主要發(fā)生以下副反應(yīng)：

4H₂O₂+2NH₃＝N₂O+7H₂O

3H₂O₂+2NH₃＝N₂+6H₂O

2H₂O₂＝2H₂O+O₂

特別是在反應(yīng)初期采用新鮮催化劑，但隨著反應(yīng)的進行催化劑性能下降，然后繼續(xù)添加新鮮催化劑以提升反應(yīng)的效果，從而形成混合催化劑。在使用混合催化劑時，催化劑失活的速率與新催化劑相比明顯加快，雙氧水與氨反應(yīng)成氧化性笑氣量增大，可能導(dǎo)致反應(yīng) 釜內(nèi)形成爆炸性混合氣體，如遇到火源、高溫或靜電火花將產(chǎn)生爆炸。

本技術(shù)方法通過在混合催化劑條件下環(huán)己酮氨肟化反應(yīng)過程中尾氣笑氣變化規(guī)律，確定尾氣笑氣含量的安全控制條件，避免氣相發(fā)生燃爆事故，保證裝置的安全平穩(wěn)運行。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中安全性較差的問題，提供一種新的混合催化劑條件下環(huán)己酮氨肟化工藝的尾氣中笑氣含量的安全控制方法。該方法具有安全性較好的優(yōu)點。

為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種混合催化劑條件下環(huán)己酮氨肟化工藝的尾氣中笑氣含量的安全控制方法，在雙氧水氧化環(huán)己酮生產(chǎn)環(huán)己酮的工藝裝置中，在使用混合催化劑條件下，催化劑發(fā)生失活的過程中，提供安全可靠的氨肟化反應(yīng)器氣相笑氣含量的報警、聯(lián)鎖值和相應(yīng)的安全控制措施，以保證氨肟化反應(yīng)的安全性，防止發(fā)生氣相燃爆；其中，所述混合催化劑為新鮮催化劑與再生催化劑的混合物或者向正使用中催化劑添加新鮮催化劑而形成的催化劑混合物，其中新鮮催化劑質(zhì)量比例為1-99％；氨肟化反應(yīng)尾氣中笑氣體積含量的報警值設(shè)在8％-18％，聯(lián)鎖值設(shè)在10％-20％；當氨肟化反應(yīng)尾氣中笑氣體積含量超過報警值時，從反應(yīng)器頂部充入氮氣，降低尾氣中的笑氣體積含量至報警值以下；當笑氣體積含量到達聯(lián)鎖值時，系統(tǒng)啟動聯(lián)鎖控制措施，切斷雙氧水和環(huán)己酮進料，反應(yīng)器內(nèi)充氮(本文指氮氣)，直到笑氣含量下降到報警值以下。

上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，笑氣體積含量到達聯(lián)鎖值時，系統(tǒng)啟動聯(lián)鎖控制措施，切斷雙氧水和環(huán)己酮進料，反應(yīng)器內(nèi)充氮，直到笑氣含量下降到報警值以下，并保持叔丁醇循環(huán)。

上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，再生催化劑為新鮮催化劑失活以后經(jīng)過水洗、蒸煮、叔丁醇清洗、干燥或者焙燒以后可重復(fù)使用的催化劑，其催化活性為新鮮催化劑的50-99％。

上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，當氨肟化反應(yīng)尾氣中笑氣含量超過報警值時，從反應(yīng)器頂部充入氮氣，降低尾氣中的笑氣體積含量至0-5％。

本發(fā)明涉及一種混合催化劑條件下環(huán)己酮氨肟化工藝的尾氣中笑氣含量的安全控制方法。在使用混合催化劑條件下為更好的控制反應(yīng)尾氣笑氣含量,防止由于反應(yīng)器尾氣笑氣含量過高而導(dǎo)致反應(yīng)器爆炸，保證裝置的安全平穩(wěn)運行,取得了較好的技術(shù)效果。

下面通過實施例對本發(fā)明作進一步的闡述，但不僅限于本實施例。

具體實施方式

【實施例1】