高纯度ε-己内酰胺的生产方法与流程

本发明涉及己内酰胺生产领域，具体涉及一种高纯度ε-己内酰胺的生产方法。

背景技术：

1、己内酰胺是合成纤维和合成树脂的重要原料之一，主要用于制造聚酰胺纤维(尼龙6)、树脂和薄膜等。已知的己内酰胺生产方法包括采用发烟硫酸作为催化剂的环己酮肟液相贝克曼重排法、以固体沸石为催化剂的环己酮肟气相贝克曼重排法以及废弃聚合物解聚等方法。固体酸催化剂上的环己酮肟气相贝克曼重排反应是实现己内酰胺无硫铵化的新工艺，具有无设备腐蚀、无环境污染等问题，产物的分离提纯也将大大简化，因此无硫铵的气相贝克曼重排反应新工艺受到业内人士的极大关注。

2、然而，这些方法得到的己内酰胺含有多种杂质。众所周知，己内酰胺是被用于制备聚酰胺的原料，要求用于制备聚酰胺并进一步制造合成纤维和合成树脂的己内酰胺产品具有很高的质量，μg/g级的杂质都会影响后续己内酰胺的聚合反应，不易形成长丝。因此，要采用各种分离提纯的方法得到粗己内酰胺，然后采用各种精制的方法最终制到高纯度的己内酰胺，这样高纯度的己内酰胺才能用于制造合成纤维、合成树脂和薄膜等产品。已知的气相重排产物己内酰胺纯化包括精馏、结晶、氢化等方法。

3、cn109721520a和cn109721537a中公开了一种己内酰胺粗产品分离回收己内酰胺的方法，脱溶剂后的己内酰胺粗产品经脱水、脱轻质副产物后，直接进行结晶，结晶后的产品进行加氢反应，最终可以得到质量合格的优等品己内酰胺。该方法去除了能耗高的脱重杂质塔，缩短了流程，进一步提高了经济性。

4、尽管上述方法对生产高纯己内酰胺都有很好的效果，但实际工业应用时确都面临在得到高纯ε-己内酰胺的同时，如何提高整个气相重排工艺己内酰胺收率的问题，以及如何提高精制系统对反应系统适应能力的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服现有技术存在的己内酰胺产品质量不稳定、生产过程己内酰胺收率低的问题，提供了一种高纯度ε-己内酰胺的生产方法。本发明提供的方法在不降低己内酰胺整体收率的前提下，可有效解决产品质量波动的问题，得到高纯度的己内酰胺。

2、为了实现上述目的，本发明提供了一种高纯度ε-己内酰胺的生产方法，该方法包括以下步骤：

3、(1)将环己酮肟进行气相贝克曼重排反应；

4、(2)将步骤(1)得到的反应产物依次进行气液分离、脱溶剂、脱轻杂质，得到粗己内酰胺；

5、(3)将所述粗己内酰胺进行结晶，得到结晶产品和结晶母液；

6、(4)对结晶母液进行结晶，得到晶浆；

7、将至少部分晶浆返回至步骤(2)和/或步骤(3)。

8、本发明的纯化方法仅通过一次结晶和一次母液结晶即可在不降低己内酰胺整体收率的前提下，得到高纯度的己内酰胺，另外本发明提供的方法可有效解决产品质量波动的问题。

技术特征：

1.一种高纯度ε-己内酰胺的生产方法，该方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的生产方法，其中，将至少部分晶浆返回至步骤(2)进行脱溶剂。

3.根据权利要求1或2所述的生产方法，其中，返回至步骤(2)和/或步骤(3)的晶浆的量占所述粗己内酰胺的重量百分比为2-50％，优选为5-30％。

4.根据权利要求1所述的生产方法，其中，该方法还包括将所述晶浆进行逆流洗涤，然后将洗涤得到的己内酰胺晶体和溶剂进行水相溶解分层，得到己内酰胺水溶液，然后将所述己内酰胺水溶液返回至步骤(2)气液分离和脱溶剂之后进行脱水，然后进行所述脱轻杂质；

5.根据权利要求1所述的生产方法，其中，该方法还包括将所述晶浆进行逆流洗涤，然后洗涤得到的己内酰胺晶体和溶剂进行加热溶解，得到己内酰胺溶液，然后将所述己内酰胺溶液返回至步骤(3)进行结晶。

6.根据权利要求4或5所述的生产方法，其中，所述逆流洗涤包括：将所述晶浆与洗涤溶剂在洗涤器中逆流接触，其中，所述晶浆从洗涤器上部送入所述洗涤器，所述洗涤溶剂从洗涤器下部送入所述洗涤器；

7.根据权利要求6所述的生产方法，其中，以所述己内酰胺晶体密相床层和己内酰胺晶体稀相床层的总高度为准，所述己内酰胺晶体密相床层的高度为50-80％，所述己内酰胺晶体稀相床层的高度为20-50％；

8.根据权利要求6所述的生产方法，其中，所述洗涤溶剂的通入速率为0.001-0.2m/s，进一步优选为0.005-0.15m/s；

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的生产方法，其中，步骤(1)包括将环己酮肟在溶剂、载气存在的环境下进行所述气相贝克曼重排反应；

10.根据权利要求1-9中任意一项所述的生产方法，其中，步骤(2)还包括在脱轻杂质之后进行脱重杂质。

技术总结
本发明涉及己内酰胺生产领域，公开了一种高纯度ε‑己内酰胺的生产方法，该方法包括以下步骤：(1)将环己酮肟进行气相贝克曼重排反应；(2)将步骤(1)得到的反应产物依次进行气液分离、脱溶剂、脱轻杂质，得到粗己内酰胺；(3)将所述粗己内酰胺进行结晶，得到结晶产品和结晶母液；(4)对结晶母液进行结晶，得到晶浆；将至少部分晶浆返回至步骤(2)和/或步骤(3)。本发明的纯化方法仅通过一次结晶和一次母液结晶即可在不降低己内酰胺整体收率的前提下，得到高纯度的己内酰胺，另外本发明提供的方法可有效解决产品质量波动的问题。

技术研发人员：范瑛琦,王皓,罗一斌,谢丽,张晓昕,张得江,李强
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11