[发明专利]一种己内酰胺结晶纯化方法

说明书

本发明公开了一种己内酰胺结晶纯化方法。将环己酮肟液相重排或液相溶剂重排或气相重排过程得到的酰胺油经过硫酸铵脱除、己内酰胺降温结晶、重结晶、晶体处理、结晶母液后处理等过程，得到高纯度的己内酰胺固体产品、尼龙切片产品、己内酰胺液态产品。本发明采用降温结晶、蒸发蒸馏分离、萃取分离等集成技术，取代或部分取代原有工艺中苯萃取、水反萃取、离子交换、加氢等工序，降低了废水排放量，流程短，降低了能耗，可生产出品质较高的己内酰胺固体产品。

技术领域

本发明涉及一种有机化合物结晶纯化方法，特别是一种己内酰胺结晶纯化方法，属于有机化工生产技术领域。

背景技术

己内酰胺是合成纤维与工程塑料的重要化工原料。世界上约90%的己内酰胺由环己酮肟通过Beckmann重排反应制备得到。现有的重排反应过程有气相重排、液相重排、液相溶剂重排等反应过程。其中，气相重排过程为：将液体环己酮肟溶解在有机溶剂中再加以汽化，形成进料气，送入流化床反应器，在催化剂作用下进行重排反应，反应温度一般在300-400℃，重排反应产物送到冷却塔与水接触，得到己内酰胺粗品，己内酰胺粗品与溶剂分离得到的溶液称为酰胺油，酰胺油再经过复杂的精制工艺得到产品己内酰胺。气相重排虽然不副产硫酸铵，解决了环境污染和设备腐蚀问题，但由于该工艺需在高温下进行，其他副产物很多，采用传统的苯萃取、水反萃取、离交、加氢等精制工艺得到的最终产品液态己内酰胺质量不稳定。液相重排是指在催化剂发烟硫酸的作用下使环己酮肟发生Beckmann重排反应得到己内酰胺硫酸酯，后进行氨中和、硫酸铵结晶，从硫酸铵结晶器流出的液体俗称酰胺油，再将酰胺油采用萃取、汽提方法得到硫酸铵晶体，脱除硫酸铵的溶液经后续苯萃取、水反萃取、离子交换、加氢、蒸发、蒸馏等工序除杂后得到产品己内酰胺。贝克曼重排反应的速度非常快，如果环己酮肟与发烟硫酸的混合效果不好极易产生副产物，因此在生产过程中采用高效混合器和大流量外循环的方法来保证混合效果。为了使反应热及时移出，反应安全稳定，降低反应温度，减少副产物，有的工艺采用液相溶剂重排使环己酮肟转化为它的同分异构体己内酰胺，通常先将环己酮肟溶解在非极性溶剂（一般为环己烷等烃类物质）中，后在催化剂发烟硫酸的作用下进行贝克曼重排反应、熟化、闪蒸出溶剂，

再进行氨中和、硫酸铵结晶得到酰胺油，酰胺油的后续精制纯化处理同液相重排。在液相溶剂重排反应过程中，由于溶剂的挥发带走大量的反应热，使反应温度降低，副产物减少，挥发的溶剂经冷凝后再返回至反应器中，可保证重排反应的持续安全稳定，但后续酰胺油的精制纯化工艺未进行任何改进。

液相重排（含硫酸铵）、液相溶剂重排（含硫酸铵）、气相重排（不含硫酸铵）过程中得到的酰胺油杂质成份比较复杂，主要有2-甲基环戊醇、环己酮、苯胺、N-乙基-N（1-甲乙基）-2-丙胺、1,4-己二酸、8-甲基-2,4-氢吡啶二烯二酮、丁基环戊烷、戊基环己烷、2-环己烯-1-酮、1,3-丁二醇、5-乙氧基-2-氢呋喃、4,5,6,7-四氢苯并呋喃、N-甘氨酸叔丁酯、N-乙基-N-2-丙胺、环己基甲酸、3-甲基环己酮肟等。这些杂质严重影响了己内酰胺的质量，必须进行精制纯化处理去除。常规的精制纯化过程需经过苯萃取、水反萃取、离子交换、加氢、蒸发、蒸馏等工序，存在流程长、过程复杂、溶剂蒸馏能耗高、离子交换废水排放量大，环保压力大等问题，且最终得到的产品己内酰胺仅为液态，需要高温储存，质量不稳定，合格率低。为了解决上述问题，很有必要对己内酰胺的精制纯化工艺进行改进。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种流程短、环境污染小、己内酰胺品质高的己内酰胺结晶纯化方法。

本发明的目的是通过如下方式实现的，一种己内酰胺结晶纯化方法，包括以下步骤：

（1）脱除硫酸铵

将环己酮肟液相重排或液相溶剂重排所得到的酰胺油进行蒸发，脱除低沸点物质（水、轻相杂质），得到硫酸铵结晶液，将硫酸铵结晶液进行离心分离，得到副产物硫酸铵和结晶母液；

其中，酰胺油进行蒸发时的温度为100～105℃、压力为常压；