一种快速强化混合生产己内酰胺的方法

专利名称：一种快速强化混合生产己内酰胺的方法
技术领域：
本发明涉及一种环己酮肟Beckmarm重排制备己内酰胺的方法，更进一步说明是 在惰性溶剂存在的条件下，环己酮肟通过特殊混合方式与含有硫酸和三氧化硫的物质混 合，实现强化传质与快速反应，以保证高收率和高成品质量的己内酰胺制备方法。
背景技术：
己内酰胺，作为聚酰胺6的单体，是一种重要的石油化工产品，广泛应用于制造锦 纶和工程塑料。己内酰胺的制备方法较多，但质量能满足聚合要求且经济合理的工业方法 只有几种。目前工业上己内酰胺生产方法主要有环己酮-羟胺法、环己烷光亚硝化法和甲 苯法等，其中前两类方法占据己内酰胺产量的绝大多数，均需要通过苯制备环己酮肟，再经 过Beckmarm重排成己内酰胺。具体到环己酮肟Beckmarm重排，除气相重排工艺外，绝大多数是以发烟硫酸为反 应介质。《己内酰胺生产及应用》一书中描述，环己酮肟在110 120°C下发生液相重排反 应，生成己内酰胺硫酸酯，产物用氨水中和，得粗己内酰胺和饱和硫酸铵溶液。重排反应中 环己酮肟转化率约100%，己内酰胺选择性大于98. 5%。重排反应最终产物为己内酰胺，是聚合物单体，产品质量要求非常高，工艺的改变 会影响微量杂质的组成和含量，产品质量的保证需要合理的Beckmarm重排反应工艺和相 对应的专用设备。工业上环己酮肟重排过程是在低浓度发烟硫酸、高酸肟比和高温的条件 下进行。所谓低浓度是指作为重排稀释剂和催化剂的发烟硫酸，其游离SO3质量百分数约 8 % 20 %，具体数值视环己酮肟中水含量不同而不同。高酸肟比是指重排反应原料中硫酸 和环己酮肟的克分子比例(发烟硫酸中SO3折算为硫酸计)，一般为1. 5左右。环己酮肟重排反应热包括肟在硫酸中的溶解热和反应热两部分，其值高达
mol肟。由于环己酮肟在发烟硫酸体系中的重排反应是一个强放热过程，如果将环己酮肟直 接与发烟硫酸反应，在保持物系中SO3浓度和宏观酸肟比的条件下，环己酮肟在反应物料中 的摩尔分数约为0. 5，相应物料的绝热温升高达数百摄氏度，显然一般的手段无法在瞬间移 走如此大的热量以保证将反应温度控制在所需的范围之内。因此，实际生产过程中采用了 很大的循环比，其主要目的是降低反应物的分率，通过大循环量物料的显热带走反应热。如 DSM公司采用外循环反应器，发烟硫酸通过循环泵加入到重排循环液中，环己酮肟在重排罐 内的混合器中与循环液实现迅速混合并发生Beckmarm重排反应，反应热导致物料产生绝 热温升到120°C左右，最终通过外循环冷却器移走反应释放的热量。由于发烟硫酸存在下重排产物需通过氨中和才能获得己内酰胺，酸肟比越高，单 位产品副产硫酸铵的量越大，工艺过程越不经济。现有研究表明，简单地降低酸量，重排产 物的品质将恶化，最终影响成品质量。另一方面，重排反应温度过高，容易引发副反应，产物 品质也将恶化。但受到反应绝热温升的限制，重排反应温度很难控制在较低值。由于重排液的粘度随温度和酸肟比下降而急剧上升，将造成局部混合不均勻而影 响产品质量。如前所述，反应温度过高将导致副反应加剧，酸量的增加对应更多的副产。因此，即便采用高循环比，环己酮肟单级Beckmarm重排过程难以同时满足低酸量和高质量的 要求。美国专利US5^4571、US7;358357、US7;351820、US7339056 和中国专利 CN1185218 公 开了多级(两级或两级以上)重排工艺在较低温度和较高酸肟比条件下发烟硫酸与大部 分的肟进行反应，以保证低温下粘度不致于太高，抑制副反应；后续在略高于前一级反应温 度和较低酸肟摩尔比条件下与小部分肟反应，以保证反应完全，降低酸的消耗。多级重排方法需要多级外循环泵，以能耗为代价，采用的级数越多，能耗越高。另 一方面，多级重排从本质上没有解决由于混合不均勻造成的局部过热的问题。为解决上述 问题，美国专利US4257950公开了溶剂汽化移热的环己酮肟Beckmarm重排方法。与蓄热式 外循环移热不同，环己酮肟溶解在惰性溶剂中，重排反应热汽化溶剂产生相变，整个反应体 系不存在绝热温升，且在溶剂充足的情况下理论上不存在局部过热，通过调节气相压力可 以将反应控制在不同温度下进行。此外，采用溶液方式而不是熔融方式重排，能克服了现有 重排工艺环己酮肟进料易堵塞的缺点，同时使重排反应温度进一步降低成为可能。如前所述，SOjn硫酸体系的环己酮肟Beckmarm重排是一个快速强放热化学反应， 传递(特别是微观混合行为)和反应工艺条件必须匹配，才能保证较高的收率和可靠的质 量。针对外循环蓄热移热方式的Beckmann重排工艺，中国专利CN200480014248. 8公开了 一种专用的混合反应方法和混合器结构，环己酮肟通过一个或多个通道加入到反应混合物 中，在保证足够大雷诺数的湍流状态下，反应能获得很高的收率和很好的成品质量。然而， 上述特殊的混合反应方法与混合器结构应用到溶剂汽化移热方式的Beckmarm重排在大规 模生产中并不合适，主要体现在(1)溶剂汽化移热方式下，受到相变速率的影响，产物中不可避免含有溶剂，且处 于其泡点温度，工程上很难实现大量反应物料循环。因此，不可能像外循环蓄热那样通过大 量循环物料稀释反应物浓度，达到控制反应速度的效果。(2)溶剂汽化移热方式中，环己酮肟溶液和强酸性物质直接混合，两股物料的体积 流量差别不很大；而外循环蓄热的移热方式中，环己酮肟分散加入到循环产物中，且后者的 流量远大于前者。两股物料流量的改变将影响混合效果，从而最终影响重排产物的质量。由此可见，外循环蓄热移热方式的Beckmarm重排工艺有其配套的混合技术和结 构形式，但对于溶剂汽化移热方式的重排，由于上述工程问题的难点所在，目前没有一个较 好的解决方案来保证反应与传质的匹配。

发明内容
本发明的目的旨在提供一种Beckmarm重排制备己内酰胺的方法，在保证环己酮 肟彻底转化的同时，抑制副反应过程，降低原料消耗并保证产品质量。一种混合生产己内酰胺的方法，所采用的设备包括射流混合器和搅拌釜，射流混 合器的轴向通道出口设置于搅拌釜气相空间外周缘；环己酮肟-惰性有机溶剂的溶液作为 连续相通过射流混合器轴向通道，含有硫酸和三氧化硫的强酸性物质作为分散相通过射流 混合器径向，连续相及分散相快速混合后发生Beckmarm重排反应，产物在后续搅拌釜中实 现气液分离后，得到己内酰胺硫酸酯。通过发明人所特殊设计的射流混合器内，环己酮肟-惰性有机溶剂的溶液与含有硫酸和三氧化硫的物质快速混合，由于Beckmarm重排速度很快，反应在混合器中就已立即 进行。射流混合器轴向通道出口与搅拌反应釜气相空间圆周相切，混合反应产物气液分离 后，得到己内酰胺硫酸酯。射流混合器为类似文丘里式喉管结构，含有环己酮肟和惰性溶剂 的物料以主体速度U沿轴向高速通过射流混合器轴向通道，形成一个高度紊乱的湍流场。 在喉管即射流混合器轴向通道最窄处圆周上开有多个孔径为d的微孔，或者开有间距为d 的环隙，含有硫酸和三氧化硫的强酸性物质以相对较小的流量从微孔或者环隙沿径向喷入 湍流场中，线速度为uQ。通过调节轴向流量或者改变射流混合器轴向通道直径，能保证含有环己酮肟的物 料通过喉管时有足够大的主体速度，流体扩张后能够形成负压，有效地将喷入的强酸性物 质卷吸。宏观上物料不断地被分散成微团并被输送到更大尺度的外部区域，微观上粘性变 形力使微团被拉伸，达到较好的混合效果。发明人通过研究发现，本发明所述的Beckmarm重排反应的快速强化混合方法中， 轴向主体速度和径向流体线速度及其比值是保证快速混合与传质效果的关键。为保证轴向 有足够大的速度，发明人选取流量较大的反应物料作为连续相沿轴向通过喉管即射流混合 器的轴向通道。对于溶剂取热方式的Beckmarm重排反应，含有环己酮肟的惰性烷烃溶液流 量大于含有硫酸和三氧化硫的强酸性物质，因此选用环己酮肟溶液作为连续相，强酸性物 质作为分散相。尽管如此，轴向主体速度仍可能偏低，可通过改变喉管直径或形状，或者改 变环己酮肟溶液浓度，以获得较高的混合速度。所述的Beckmarm重排反应的快速强化混合方法中，喉管截面即射流混合器轴向 横截面的形状为圆形，或者圆环形。当截面为圆形时，减少圆形内径可在流量恒定的情况下 提高轴向主体速度U。但是，内径的减小也导致喉管圆周的减小，可能不够开设足够多的小 孔，或者在孔数、孔径或环隙宽度一定时，径向强酸性物质的线速度Utl太高，轴向与径向速 度比失调而影响混合效果。可采用的解决方法为在射流混合器轴向通道上设置圆形堵头， 则对应喉管截面为圆环形，在不改变喉管圆周和流量的前提下，可高效的提高轴向主体速 度。所述的Beckmarm重排反应的快速强化混合方法中，环己酮肟溶液作为连续相通 过轴向进入混合器，轴向圆形内径为10 200mm，当设置圆形堵头时，轴向圆环外径为40 200mm,圆环内外径差值为1 10mm。所述的Beckmarm重排反应的快速强化混合方法中，含硫酸和三氧化硫的强酸性 物质作为分散相通过径向进入混合器，射流混合器轴向外壳上开设多个小孔，各孔均勻分 布，圆孔数为2 100，圆孔内径d为1 10mm，或者射流混合器轴向外壳上开设有环状间 隙，环隙宽度d为1 10mm。所述的多个圆孔或环状间隙设置于轴向外壳最小内径的周缘处。所述的Beckmarm重排反应的快速强化混合方法中，射流混合器的轴向和径向流 体速度存在一个合适范围连续相环己酮肟溶液主体速度U为1 40m/s，含硫酸和三氧化 硫等强酸性物质的分散相线速度U0为1 40m/s。速度不足将导致局部混合不均勻，重排 反应收率偏低，成品质量下降；速度过高将导致停留时间不足，混合器中环己酮肟转化率偏 低，最终也影响成品质量。连续相与分散相合适的速度比为0.2 1 5 1。所述的Beckmarm重排反应的快速强化混合方法中，轴向环己酮肟-惰性烷烃溶液是指环己酮肟溶解在碳原子数为4 10的烷烃，或环烷烃，或它们的混合物中。烷烃的碳 链长度不同，对应的正常相变温度不同，重排反应就能控制在不同温度下进行。所述的Beckmarm重排反应的快速混合方法中，轴向环己酮肟-惰性烷烃溶液的环 己酮肟质量百分数为5% 50%，具体取决于所选溶剂的种类。溶液浓度过高，重排反应存 在明显的绝热温升，很难控制在稳态操作；溶液浓度过低，将增加后续溶剂回收的能耗。所述的Beckmarm重排反应的快速混合方法中，径向强酸性物质为含有硫酸和三 氧化硫的混合物。三氧化硫含量不同的发烟硫酸是溶剂汽化移热方式Beckmarm重排反应 的优选原料。含有硫酸和三氧化硫的己内酰胺硫酸酯也可与环己酮肟发生Beckmarm重排 反应，这种方式可应用于多级重排过程的后几级。甲苯法己内酰胺工艺中环己基甲酸亚硝 化的产物由于含有硫酸、三氧化硫和己内酰胺，也适宜作为重排反应的原料。所述的Beckmarm重排反应的快速混合方法中，径向强酸性物质根据其来源种类 不同，三氧化硫的质量百分数为3 % 65 %。本发明基于对溶剂移热方式环己酮肟Beckmarm重排的以下认识(1)反应的半衰期与混合的半衰期接近或更小，其本征速率大于混合速率，即在达 到分子尺度的均勻混合之前，反应可能完成了相当大部分。因此，通过强化混合提高传质速 率能有效降低反应物料的局部非均勻状态，从而避免可能发生的副反应。(2)溶剂移热方式重排反应温度相对外循环蓄热移热方式重排工艺较低，因此，在 强化混合的同时需保证足够的停留时间，以保证高环己酮肟转化率。基于上述认识，通过选取合适的环己酮肟-惰性烷烃溶液浓度值，实现Beckmarm 重排反应热和惰性烷烃汽化相变热之间的平衡；通过设计特殊的混合器强化传质，实现传 递速度和反应速度的匹配，保证绝大多数环己酮肟在混合器中混合均勻，反应完全，恒温且 可控，以确保重排产物质量可靠。对比已有的涉及发烟硫酸作用下的环己酮肟Beckmarm重排制备己内酰胺的工艺 方法，本发明所提供的方法主要体现出以下不同(1)现有环己酮肟与发烟硫酸Beckmarm重排的工业技术全部采用大循环量物料 蓄热方式移走反应放热，通过重排产物稀释反应物浓度，利用物料的循环量控制反应的绝 热温升；而本发明采用的是环己酮肟-惰性烷烃溶液汽化方式移走反应放热，通过惰性溶 剂稀释反应物浓度，利用溶剂的相变热控制反应的绝热温升。(2)现有环己酮肟与发烟硫酸Beckmarm重排的工业技术中，混合器中环己酮肟与 重排产物己内酰胺硫酸酯发生反应，发烟硫酸在混合器外的循环管线上加入；而本发明中 环己酮肟-惰性烷烃溶液与含有硫酸和三氧化硫的强酸性物质在混合器中直接混合并发 生重排反应。(3)现有环己酮肟与发烟硫酸Beckmarm重排的工业技术中，为保证传质效果，相 对大流量的重排产物己内酰胺硫酸酯为连续相通过混合器，熔融环己酮肟为分散相加入到 混合器中；而本发明中以相对大流量的环己酮肟-惰性烷烃溶液为连续相，含有硫酸和三 氧化硫的强酸性物质为分散相。(4)现有环己酮肟与发烟硫酸Beckmarm重排的工业技术中，连续性沿轴向通过截 面为圆型的喉管，分散相采用多孔喷射方式沿径向加入；而本发明中为保证混合线速度，轴 向加入的连续相所通过的截面为圆型或圆环型，径向加入的分散相采用多孔喷射或环隙喷射方式。本发明的关键创新点能克服溶剂汽化移热方式的Beckmarm重排反应在工业化过 程中的难点，实现工程放大。同时，相对于现有的外循环蓄热移热方式重排工艺有显著改 进，可降低硫酸消耗，提高产品质量，产生很好的经济价值，主要体现在以下方面(1)环己酮肟溶液进料方式能解决重排反应带来的粘度上升等问题，无需通过硫 酸过量来降低物料粘度，利于减少硫酸消耗。(2)直接混合的汽化移热方式Beckmarm重排由于反应温度较低，重排后产物的滴 定值下降，对应成品的PM值上升，光密度值下降，质量更有保证。(3)特殊设计的混合方式在强化传质的同时，保证了反应所需的停留时间，能提高 环己酮肟的转化率，有效地保证产物质量。本发明所提供的反应过程在下述工艺范围内能得到较高的收率和较好的产品质 量选用的惰性有机溶剂为碳原子数4 10的烷烃或环烷烃，或它们的混合物，优选 环己烷、正己烷或两者的混合物。环己酮肟-惰性有机溶剂的浓度为5% 50%，优选10% 20%。选用强酸性物质为发烟硫酸，或己内酰胺硫酸酯，或环己基甲酸亚硝化产物，优选 三氧化硫质量分率为8% 20%的发烟硫酸。环己酮肟-惰性有机溶剂的溶液作为连续相通过混合器轴向，含有硫酸和三氧化 硫的强酸性物质作为分散相通过混合器径向。优选连续相通过的混合器截面为圆环型，线速度为5 20m/s。优选分散相通过的混合器截面为多个圆孔，孔径为2 3mm，线速度为5 20m/s。本发明还提供了一种用于上述方法的设备，所采用的设备包括射流混合器和搅拌 釜，射流混合器的轴向通道出口设置于搅拌釜气相空间外周缘；所述的射流混合器轴向外 壳上均勻分布的有多个圆孔或者环状间隙，在圆孔或环状间隙处有径向通道与之连通；所 述的射流混合器的轴向通道有一处为最小内径，且该处的轴向横截面为圆形或者圆环型。所述的射流混合器轴向横截面为圆环采用的是在横截面所处位置中间设有一圆 形堵头。所述的多个圆孔或者环状间隙设置于射流混合器的轴向通道最小内径的周缘处。所述的圆形内径为10 200mm，或者圆环外径为40 200mm，圆环内外径差值为 1 IOmm0


图1为本发明的设备结构示意图。图2为图1的俯视图。图3为本发明射流混合器的结构图。1-射流混合器 2-射流混合器的轴向外壳4-搅拌釜5-气相空间7-圆孔8-射流混合器的径向通道A-连续相环己酮肟-惰性有机溶剂的溶液；
3-轴向通道出口 6-堵头
9-射流混合器轴向通道
B-分散相含有硫酸和三氧化硫的强酸性物质。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明做进一步说明，实施例不应该解释为对本发明范围的限 制。重排产物后续处理取待分析样品5g(精确到0. OOOlg)，加15g冰水混合物搅拌， 使其充分水解。加20g冰水，强烈搅拌下加入4mol/L的NaoH中和至PH = 7_8，将中和后样 品放至IOOml容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度。采用高效液相色谱法分析环己酮肟浓度。采用氧化还原滴定测量还原性物质总量，即滴定值。取洁净干燥的IOOml烧杯，于 电子天平上称取1. Og (精确至0. 0001)重排混合物样品，放入20ml蒸馏水，20ml硫酸，在磁 力搅拌器上搅拌均勻，用0. lmol/L高锰酸钾滴定，至高锰酸钾的紫红色保持30秒不褪色为 止。滴定值=A/W，其中A——滴定消耗的高锰酸钾的毫升数；W——样品克数。实施例1 以发烟硫酸为酸源，催化环己酮肟重排生产己内酰胺，通过单射流混合器实现传 质与反应，溶剂汽化移热控制反应温度。环己酮肟以12087. 7kg/h的流量与68500. 6kg/h 的正己烷充分混合，获得环己酮肟浓度为的15% wt环己酮肟-正己烷溶液，其质量流率和 体积流率分别为为80588. 3kg/h和120. 55m3/h。环己酮肟溶液通过混合器轴向进入，喉管 内径为45mm，喉管速度约21. Om/s。混合器喉管最窄处圆周均勻分布多个小孔。重排反应另一原料为SO3含量为 20. 0% (质量分率)的发烟硫酸，以15047. 6kg/h的流量通过孔道沿径向进入喷嘴内部，与 轴向进料混合并发生反应，相应体积流率为8. 13m3/h。小孔内径为2mm，孔数为45时，发烟 硫酸线速度约16. Om/s。射流混合器出口与静态混合器连接，长度为800mm，其轴向与搅拌 反应釜气相扩大段上圆周相切。产物在搅拌反应釜气相空间进行气液分离，搅拌反应釜有 效体积1. Om3。在上述流量和组成下，混合器内停留时间约0. 05秒，搅拌釜内停留时间约3min， 重排反应温度为68°C，酸肟摩尔比约为1. 50。高效液相色谱法检测重排产物中环己酮肟小 于1 μ g/g，重排液滴定值为0. 8，经后续中和、萃取、蒸馏后，成品己内酰胺^Onm吸光值为 0. 05。实施例2 以环己基甲酸亚硝化产物为酸源，其典型组成为环己基甲酸23. 1% (质量百分 数，下同)，三氧化硫11. 3 %，硫酸观.2 %，正己烷18. 3 %，己内酰胺16.0%，其余为副产物。 进一步催化环己酮肟重排生产己内酰胺，以降低单位己内酰胺的硫酸铵副产量。采用双射流混合器，轴向进料为15% wt的环己酮肟溶液，其质量流率为8060 / h，相应体积流率120. 6m3/h。喉管进料的物料粘度为0. 873mPas，温度为39. 3°C，喉管内径 为79mm，堵头直径为70mm，喉管速度约16m/s，混合器喉管最窄处圆周开设有环隙，环己基甲酸亚硝化产物由喉管环隙处沿圆周均勻分布进入混合器，其质量流率为567妨kg/h，相应体积流率53. 48m3/h。环屑进料的物 料粘度为3. ImPas，温度为71°C。环隙宽度为3mm时，亚硝化产物线速度约为10m/S。每个 混合器出口均与静态混合器连接，长度为1000mm，其轴向与搅拌反应釜气相扩大段上圆周 相切。产物在搅拌反应釜气相空间进行气液分离，搅拌反应釜有效体积2. 3m3。在上述流量和组成下，混合器内停留时间约0. 1秒，搅拌釜内停留时间约3min， 重排反应温度为73°C，酸肟摩尔比约为1.35。高效液相色谱法检测重排产物中环己酮肟 约2μ g/g，重排液滴定值为2. 3，经后续中和、萃取、蒸馏后，成品己内酰胺^Onm吸光值为 0. 10。实施例3 以环己基甲酸亚硝化产物为酸源，首先采用离心分离的方法脱出轻相正己烷，重 相组成为环己基甲酸观.1% (质量百分数，下同)，三氧化硫13.0%，硫酸34.6%，己内酰 胺19.8%，其余为副产物。进一步催化环己酮肟重排生产己内酰胺，以降低单位己内酰胺的
硫酸铵副产量。采用双射流混合器，喷嘴的轴向进料为12% wt的环己酮肟溶液，其质量流率为 100730kg/h，相应体积流率150. 68m3/h。喉管内径为51mm，堵头直径为41mm，喉管速度约 29. Om/s,轴向除堵头外为整体，喉管最窄处径向开40个3孔均勻分布，环己基甲酸亚 硝化产物由喉管孔道沿圆周进入喷嘴内部，与轴向进料混合并发生反应，其质量流率为 4637^g/h，相应体积流率33. 13m3/h，亚硝化产物线速度约16. 3m/s。每个混合器出口均与 静态混合器连接，长度为1000mm，其轴向与搅拌反应釜气相扩大段上圆周相切。产物在搅拌 反应釜气相空间进行气液分离，搅拌反应釜有效体积2. 3m3。
权利要求
1.一种混合生产己内酰胺的方法，所采用的设备包括射流混合器和搅拌釜，射流混合 器的轴向通道出口设置于搅拌釜气相空间外周缘；环己酮肟-惰性有机溶剂的溶液作为连 续相通过射流混合器轴向通道，含有硫酸和三氧化硫的强酸性物质作为分散相通过射流混 合器径向，连续相及分散相快速混合后发生Beckmarm重排反应，产物在后续搅拌釜中实现 气液分离后，得到己内酰胺硫酸酯。
2.根据权利要求1所述的方法，所述的连续相主体速度为1 40m/s，所述的分散相线 速度为1 40m/s，连续相与分散相的速度比为0.2 1 5 1。
3.根据权利要求1所述的方法，所述的射流混合器的轴向有一处为最小内径，且该处 的轴向横截面为圆形或者圆环型。
4.根据权利要求3所述的方法，在射流混合器的轴向通道上设有一圆形堵头使得射流 混合器轴向横截面为圆环型。
5.根据权利要求3所述的方法，所述的圆形内径为10 200mm，或者圆环外径为40 200mm,圆环内外径差值为1 10mm。
6.根据权利要求1所述的方法，所述的射流混合器轴向外壳上开设有多个圆孔或者环 状间隙；在圆孔或环状间隙处有径向通道与之连通。
7.根据权利要求6所述的方法，所述的多个圆孔或者环状间隙设置于轴向外壳最小内 径的周缘处。
8.根据权利要求3-7任一项所述的方法，连续相通过横截面为圆环型射流混合器的线 速度为5 20m/s ；分散相的线速度为5 20m/s ；射流混合器轴向外壳为多个圆孔，孔径为 2 3mm0
9.根据权利要求1所述的方法，所述的连续相环己酮肟-惰性有机溶剂的溶液中，环己 酮肟的质量百分数为5% 50%。
10.根据权利要求1所述的方法，所述的惰性有机溶剂为碳原子数4 10的烷烃或环 烷烃，或它们的混合物。
11.根据权利要求1所述的方法，所述的分散相含有硫酸和三氧化硫的强酸性物质为 发烟硫酸，或己内酰胺硫酸酯，或环己基甲酸亚硝化产物。
12.根据权利要求1所述的方法，所述的分散相中三氧化硫的质量百分数为3% 65%。
13.一种用于权利要求1-12所述方法的设备，所采用的设备包括射流混合器和搅拌 釜，射流混合器的轴向通道出口设置于搅拌釜气相空间外周缘；所述的射流混合器轴向外 壳上均勻分布的有多个圆孔或者环状间隙，在圆孔或环状间隙处有径向通道与之连通；所 述的射流混合器的轴向通道有一处为最小内径，且该处的轴向横截面为圆形或者圆环型。
14.根据权利要求13所述的设备，所述的射流混合器轴向横截面为圆环采用的是在横 截面所处位置中间设有一圆形堵头。
15.根据权利要求13所述的设备，所述的多个圆孔或者环状间隙设置于射流混合器的 轴向通道最小内径的周缘处。
16.根据权利要求13所述的设备，所述的圆形内径为10 200mm，或者圆环外径为 40 200mm，圆环内外径差值为1 10mm。
全文摘要
本发明公开了一种快速强化混合生产己内酰胺的方法，环己酮肟-惰性溶剂的溶液以连续相的形式通过特殊设计的射流混合器的轴向，与径向以分散相形式加入的含有硫酸和三氧化硫的强酸性物质混合，并发生Beckmann重排反应，在搅拌釜气相空间反应热通过汽化溶剂的方式移出。在较高线速度和较低反应温度下重排能达到较优的传质和反应效果，硫酸消耗下降，产品质量提高。
文档编号C07D223/10GK102127017SQ20111000701
公开日2011年7月20日 申请日期2011年1月13日 优先权日2011年1月13日
发明者吴剑, 罗和安, 袁霞 申请人:湘潭大学