专利名称：一种生产己内酰胺的方法
技术领域：
本发明属于化工技术领域，具体涉及一种生产己内酰胺的方法。
背景技术：
己内酰胺可通过环己酮肟制取，环己酮肟在发烟硫酸存在的环境下，发生贝克曼重排反应生成己内酰胺。贝克曼重排反应速度极快，反应温度、反应体系中SO3的含量、反应物混合均匀程度均对反应效果有着至关重要的影响。工业装置可以是单级的反应装置，也可以是两级或两级以上的反应装置。CN 1371905A提到一种两步合成e -己内酰胺的方法，该方法第一步将70-80%的环己酮肟在85-105°C温度，常压下与发烟硫酸进行初步反应，获得含e-己内酰胺的重排混合物，反应后重排混合物中的三氧化硫(SO3)的含量为4-5 wt. %。将占20-30%的环己酮在85-105°C温度，常压下与第一步反应所得的重排混合物进一步反应，获得所需含e -己内酰胺的重排混合物，反应后重排混合物中的三氧化硫(SO3)的含量为3-4 wt. %。CN 1371905A所述方法所用发烟硫酸的浓度较低，如所有实施例中，发烟硫酸中SO3含量为8 Wt. %。当发烟硫酸与环己酮肟供料比例(摩尔/摩尔)一定时，低浓度的发烟硫酸可使重排混合物的粘度降低，有利于反应物的充分混合，但重排混合物中的SO3含量也相应较低。如业内所知，贝克曼重排反应中起催化作用的是SO3,因此重排混合物中SO3的含量是关键反应条件之一。CN 1371905A所述方法在较低的SO3含量的体系中进行，特别是第二级，重排混合物中SO3含量的高限为4wt. %，最低可低至3wt. %。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生产己内酰胺的方法，本发明通过严格控制发烟硫酸浓度、两级环己酮肟投料比例、反应温度等工艺条件，保证良好的反应效果和较低的发烟硫酸消耗。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案
一种生产己内酰胺的方法方法包括以下步骤
(1)将发烟硫酸全部供料到第一级反应器的循环反应混合物中，与循环反应混合物进行预混合；所述的循环反应混合物包括己内酰胺、硫酸和SO3 ；
(2)将占总环己酮肟质量80-90%的环己酮肟加入到步骤(I)的混合物中，反应温度控制在90-115°C，反应后混合物中SO3含量6-8wt. % ；
(3)将占总环己酮肟质量10-20%的环己酮肟加入到步骤(2)的混合物中，反应温度控制在110-130°C，控制反应后体系中SO3含量4-8wt. % ;
(4)将步骤(2)的反应产物加热至125-140°C，使反应产物中环己酮肟完全转化。所述发烟硫酸中SO3含量在12_18wt. %。本发明的有益效果与多级重排相比，两级重排有投资省、运行费用低的优点。本发明在降低烟酸与环己酮肟进料摩尔比的情况下，还可提高重排混合物中SO3含量，并通过反应温度和反应后温度的控制，使己内酰胺产率提高。因此使用本发明，可以改善重排反应质量，降低重排用发烟硫酸、以及后工序用来中和发烟硫酸的氨的消耗。与单级重排相比，发烟硫酸的消耗约为单级重排的83%左右。
具体实施例方式实施例I :
在第一级反应器中，加入14%的发烟硫酸6m3/h，加入环己酮肟8 m3/h，反应温度控制105°C，反应后重排混合物中SO3含量为7.2wt.%。在第二级反应器中加入环己酮肟2 m3/h，反应温度控制115°C，反应后重排混合物中SO3含量为6. 5wt. %。反应完成后物料加热至125。。。实施例2 在第一级反应器中，加入14%的发烟硫酸6m3/h，加入环己酮肟8. 5 m3/h，反应温度控制105°C，反应后重排混合物中SO3含量为7. Owt. %。在第二级反应器中加入环己酮肟I. 5m3/h，反应温度控制115°C，反应后重排混合物中SO3含量为6. 5wt. %。反应完成后物料加热至125。。。实施例3:
在第一级反应器中，加入16%的发烟硫酸5. 5m3/h，加入环己酮肟8. 5 m3/h，反应温度控制95°C，反应后重排混合物中SO3含量为7. 7wt. %。在第二级反应器中加入环己酮肟I. 5m3/h，反应温度控制110°C，反应后重排混合物中SO3含量为7. 2wt. %。反应完成后物料加热至130。。。以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种生产己内酰胺的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤 (1)将发烟硫酸全部供料到第一级反应器的循环反应混合物中，与循环反应混合物进行预混合；所述的循环反应混合物包括己内酰胺、硫酸和SO3 ； (2)将占总环己酮肟质量80-90%的环己酮肟加入到步骤(I)的混合物中，反应温度控制在90-115°C，反应后混合物中SO3含量6-8wt. % ； (3)将占总环己酮肟质量10-20%的环己酮肟加入到步骤(2)的混合物中，反应温度控制在110-130°C，控制反应后体系中SO3含量4-8wt. % ; (4)将步骤(2)的反应产物加热至125-140°C，使反应产物中环己酮肟完全转化。
2.根据权利要求I所述的生产己内酰胺的方法，其特征在于所述发烟硫酸中SO3含量在 12-18wt. %。
全文摘要
本发明公开了一种生产己内酰胺的方法，该生产方法分两步反应完成，占总量80-90%的环己酮肟与全部的发烟硫酸反应，利用反应完成后反应产物中剩余的三氧化硫，再加入占总量10-20%的环己酮肟进行第二步反应。本发明通过严格控制发烟硫酸浓度、两级环己酮肟投料比例、反应温度等工艺条件，保证良好的反应效果和较低的发烟硫酸消耗。
文档编号C07D201/04GK102746228SQ201210253299
公开日2012年10月24日 申请日期2012年7月23日 优先权日2012年7月23日
发明者刘力, 吴望成, 吴道斌, 马曌 申请人:福建锦江石化有限公司