[發明專利]一種己內酰胺的制備方法

有效

• 申請號: 201610270888.X
• 申請日: 2016-04-27
• 公開（公告）號: CN107311929B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 徐風華;王英平;狄金鳳;管健
• 申請（專利權）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巴陵分公司
• 主分類號: C07D223/10
• 分類號: C07D223/10;C07D201/04;C07D201/16;C07C51/44;C07C53/126;C01D5/00
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 魏娟

本發明公開了一種己內酰胺的制備方法，該方法是將環己酮肟與發煙硫酸進行貝克曼重排反應，得到己內酰胺硫酸酯溶液；所述己內酰胺硫酸酯溶液與環己酮制備工藝副產的皂化廢堿液進行中和反應，中和反應混合產物經過離心分離，得到硫酸鈉晶體和粗己內酰胺水溶液；所述粗己內酰胺水溶液經過有機溶劑萃取分離，從萃取水相中回收有機酸，從萃取有機相中回收己內酰胺；該工藝不僅取消了原料氨水的資本投入，不副產硫酸銨，同時對皂化廢堿液進行了資源再利用，可產生較大的經濟效益。

技術領域

本發明涉及一種己內酰胺的制備方法，特別涉及己內酰胺制備工藝過程中利用環己酮制備工藝副產的皂化廢堿液進行中和，獲得高附加值硫酸鈉、有機酸等產品的工藝，屬于精細化工領域。

背景技術

己內酰胺是一種重要的有機化工原料，主要用于生產尼龍-6，然后進一步加工成錦綸纖維、工程塑料、塑料薄膜等。目前，工業上液相重排制備己內酰胺的方法均副產硫酸銨，即用發煙硫酸做催化劑，環己酮肟進行液相貝克曼重排反應，重排后的混合物，用氨水進行中和，除去其中的硫酸，生成硫酸銨。每生產一噸己內酰胺，產生1.5～4.2噸的副產硫酸銨。由于硫酸銨作為一種低效的含N化肥，一直受到其用途和成本以及越來越大的副產產量釋放的壓力，成為制約己內酰胺行業發展的一個瓶頸。

而皂化廢堿液是工業上制備環己酮過程中產生的主要副產物，一套50kt/a的環己酮裝置每年排出的廢堿液約40～60kt，皂化廢堿液對環境存在嚴重的污染。目前處理皂化廢堿液的方法比較多，如引進進口焚燒爐進行焚燒處理，這種方法會產生大量廢氣，且廢液中包含的有價值部分得不到回收利用，造成資源浪費。中國專利20081016975公開了一種零排放處理環己烷氧化工藝生產環己酮皂化廢堿液的方法；具體為通入二氧化碳分離提取碳酸鈉，采用酸中和提取酸性油；以及分離及濃縮提取硫酸鈉，但是該方法復雜，且需要大量的酸中和，成本較高。確定綜合利用皂化廢堿液的方案，選擇經濟而環保的處理方法，是環己酮生產廠家所面臨的一項重要研究課題。

發明內容

針對傳統制備己內酰胺工藝中需要消耗大量氨水而副產價值低的硫酸銨，造成成本高等缺陷，本發明的目的是在于提供了一種以皂化廢堿液代替氨水使用，實現己內酰胺生產以及獲得高價值有機酸及硫酸鈉產品的新工藝，該方法使工業廢棄物得到充分利用，有利于環保，滿足現有工業生產要求。

為了實現上述目的，本發明提供了一種己內酰胺的制備方法，該方法是環己酮肟與發煙硫酸進行貝克曼重排反應，得到己內酰胺硫酸酯溶液；所述己內酰胺硫酸酯溶液與環己酮制備工藝副產的皂化廢堿液進行中和反應，中和反應混合產物經過離心分離，得到硫酸鈉晶體和粗己內酰胺水溶液；所述粗己內酰胺水溶液經過有機溶劑萃取分離，從萃取水相中回收有機酸，從萃取有機相中回收己內酰胺。

優選的方案，發煙硫酸中SO₃的質量百分比含量為10％～40％；最優選為15％～25％。

優選的方案，皂化廢堿液pH值為9～13；最優選為pH值為10～12。

優選的方案，皂化廢堿液包含氫氧化鈉、碳酸鈉和有機酸鈉鹽成分。

優選的方案，中和反應溫度為40℃～90℃；最優選為60℃～80℃。在該溫度范圍內，有機酸溶于水中，而反應混合物分成兩層，上層為粗己內酰胺水相，下層為析出的硫酸鈉晶體。

優選的方案，所述己內酰胺硫酸酯溶液與所述皂化廢堿液的反應比例以維持中和反應后混合產物的pH為1～6；最優選為維持中和反應后混合產物的pH為2～3。維持在該pH范圍內，有利于硫酸鈉以晶體的形式析出。

優選的方案，粗己內酰胺水溶液與有機溶劑的質量比為2:1～1:5；最優選為1:1～1:3。