[发明专利]一种己内酰胺的精制方法

说明书

本发明涉及己内酰胺生产技术领域，具体涉及一种己内酰胺的精制方法，该方法包括：(1)将环己酮肟气相贝克曼重排反应产物经过溶剂回收、脱水、脱轻组分和脱重组分处理，得到己内酰胺含量不小于99重量％的粗己内酰胺；(2)在蒸发结晶溶剂存在下，将所述粗己内酰胺进行第一蒸发结晶，得到第一己内酰胺晶体和第一结晶母液；(3)将所述第一己内酰胺晶体进行第一洗涤，得到第二己内酰胺晶体；(4)将所述第一结晶母液任选地浓缩后进行第二结晶，得到第三己内酰胺晶体和第二结晶母液；(5)将所述第三己内酰胺晶体进行第二洗涤；(6)所述第二己内酰胺晶体进行加氢反应。本发明的精制方法制备得到的己内酰胺具有更高的收率和更高的品质。

技术领域

本发明涉及己内酰胺生产技术领域，具体涉及一种己内酰胺的精制方法。

背景技术

己内酰胺主要用于制造聚酰胺纤维(尼龙6)、树脂和薄膜等，是合成纤维和合成树脂的重要原料之一。目前，工业上生产己内酰胺主要有环己烷氧化法、苯部分加氢法和光亚硝化法等，其中90％的工艺都要经过环己酮肟贝克曼重排。由环己酮肟制备己内酰胺主要采用液相贝克曼重排工艺，部分(例如日本住友)采用环己酮肟气相贝克曼重排新工艺。

液相贝克曼重排是在发烟硫酸的催化下发生贝克曼重排反应，再与氨中和，得到己内酰胺和硫酸铵。此工艺工业化时间较长，产品质量稳定，技术成熟，是目前世界上应用最广泛的己内酰胺生产工艺；但是，此工艺存在腐蚀设备、污染环境等不足，并副产较大量的硫酸铵。

而在固体酸催化剂条件下，采用环己酮肟气相贝克曼重排反应是实现己内酰胺无硫铵化、绿色化的新工艺，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，气相贝克曼重排反应新工艺受到业内人士的极大关注与好评。然而，气相贝克曼重排反应由于反应温度高，反应溶剂也比较活泼，环己酮肟、己内酰胺热稳定性较差，往往会伴随发生裂解、水解、氧化、热缩合、醇解、加氢、脱氢、Mannich反应多种副反应，生成品种繁多的副产物，共定性出四十余种副产物，未定性出的副产物仍有几十余种之多，导致气相重排反应选择性仅有约96.5％。通过蒸馏之后得到的粗己内酰胺，通常己内酰胺的纯度约为98-99.6％，含有近0.4-2％的其它杂质。

众所周知，己内酰胺是用于制备聚酰胺的原料，对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要求，μg/g级的杂质都易引起氧化或者使得色度发生变化，也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过程得到己内酰胺粗产品，然后采用各种精制过程最终制得高纯度的己内酰胺，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。

然而，用萃取、蒸馏、离子交换的分离提纯方法不能充分除去与己内酰胺化学性能相似的杂质，或沸点与己内酰胺相接近的副产物。但是采取加氢的方法是一种很有效的手段，通过加氢反应能有效提高产物中的高锰酸钾吸收值。但目前的提纯工艺中，常见的分离提纯方法如蒸馏、精馏、萃取、离子交换、吸附和加氢等单一手段或现有的多种手段结合，无法确保得到的产品能够符合工业所需的己内酰胺的纯度。

用结晶方法制备高纯度的化学物质是最古老而有效的分离方法之一，聚合物级己内酰胺为热敏性物质，又要求杂质含量低，利用结晶法分离提纯引起了各大己内酰胺生产公司的广泛关注。德国拜耳、荷兰DSM、瑞士INVENT、日本住友株式会社等，都相继开发过与结晶相关的己内酰胺精制工艺，结晶方法包括水、有机溶剂结晶及无溶剂结晶，无溶剂结晶产品颗粒小，结垢严重，造成工业上难以连续运行，阻碍了其发展。