[發明專利]制備己內酰胺的方法

在審

• 申請號: 202210176946.8
• 申請日: 2022-02-24
• 公開（公告）號: CN114507170A
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 王根林;李良善;丁克鴻;徐林;王鋮;梅學賡;劉鑫;邢志遠;陳耀坤;郭博博;何成義;王鑫宇
• 申請（專利權）人: 江蘇揚農化工集團有限公司
• 主分類號: C07D201/04
• 分類號: C07D201/04;C07D223/10
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 梁文惠

本發明提供了一種制備己內酰胺的方法。該方法包括：將包含環己酮肟和載氣的氣化物輸送至反應器中，反應器的內部裝填有催化劑，環己酮肟在催化劑的催化作用下，發生氣相貝克曼重排反應生成己內酰胺，其中，反應器包括n個依次相連通的固定床層，且各固定床層中均裝填有催化劑，2≤n≤6，且n為自然數。應用本發明的技術方案，環己酮肟在載氣的載帶作用下輸送到具有多個連通固定床層的反應器內進行氣相貝克曼重排反應，能夠有效控制環己酮肟在進料過程中出現的縮合和碳化問題，從而能夠有效減少催化劑結焦，延長催化劑使用時間，進而降低因更換催化劑導致的裝置停車風險，提高己內酰胺的生產效率。

技術領域

本發明涉及石油化工技術領域，具體而言，涉及一種制備己內酰胺的方法。

背景技術

己內酰胺是生產錦綸、尼龍纖維以及工業簾子線產品的關鍵原料，工業上己內酰胺一般由環己酮肟制得。環己酮肟制備己內酰胺主要采用硫酸催化液相貝克曼重排和MFI結構分子篩催化的氣相貝克曼重排反應工藝。環己酮肟液相貝克曼重排工藝需要消耗大量的硫酸和氨水，副產大量低價值硫酸銨，同時也會造成設備腐蝕和環境污染。環己酮肟氣相重排不副產硫酸銨，具有無設備腐蝕、綠色環保等優點，受到廣泛關注和研究。

目前一些專利提出了具有工業應用價值的固定床氣相貝克曼重排工藝，該類工藝將含有溶劑的惰性載氣加熱后連續通入裝有多級串聯固定床反應器的入口，將環己酮肟分為多份等量加入各級串聯反應器中，且反應后載氣通過壓縮機循環使用。該類工藝中環己酮肟的轉化率和己內酰胺的選擇性均有效提高，但是環己酮肟進料過程中非催化碳化比較嚴重，導致催化劑表面很容易出現結焦而失活，進而導致更換催化劑及裝置停車風險，使得己內酰胺的生產效率降低。

有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種制備己內酰胺的方法，以改善現有采用固定床進行氣相法貝克曼重排反應制備己內酰胺方法中，環己酮肟在進料過程中發生縮合和碳化導致催化劑表面出現結焦的問題。

為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種制備己內酰胺的方法，包括：將包含環己酮肟和載氣的氣化物輸送至反應器中，反應器的內部裝填有催化劑，環己酮肟在催化劑的催化作用下，發生氣相貝克曼重排反應生成己內酰胺；

其中，反應器包括n個依次相連通的固定床層，且各固定床層中均裝填有催化劑，2≤n≤6，且n為自然數。

進一步地，各固定床層從1至n依次豎直設置，在反應器內，第一固定床頂部設置有第一氣化物入口，第n固定床層底部設置有產物出口，己內酰胺富集于第n固定床層底部并經由產物出口排出反應器。

進一步地，反應器具有多個氣化物補料口，第二固定床層至第n固定床層的頂部一一對應設置第二氣化物補料口至第n氣化物補料口，優選通過第一氣化物入口加入的氣化物至通過第n氣化物入口加入的氣化物的質量依次減少。

進一步地，氣化物還包括水，水與環己酮肟的質量比為0.1-5:10-80，優選為0.2-2:20-60。

進一步地，載氣與環己酮肟的摩爾比為5-50:1，優選10-30:1。

進一步地，載氣包括氮氣、氬氣或二氧化碳中的至少一種。

進一步地，環己酮肟的質量空速為0.2-10h^-1，優選為0.5-3h^-1。

進一步地，氣相貝克曼重排反應的溫度為300-400℃，優選為330-380℃，氣相貝克曼重排反應的壓力為0-1MPaG，優選為0-0.5MPaG。

進一步地，催化劑為具有MFI結構的硅基分子篩，硅基分子篩包括摻雜元素，摻雜元素與硅元素的摩爾比為0-0.02:1。

進一步地，摻雜元素包括鋁、鈦、硼或鐵中的至少一種。