一種己內酰胺的精制工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于ε -己內酰胺生產領域，具體地說，是關于一種ε _己內酰胺分離提純的精制工藝。
【背景技術】
[0002]ε -己內酰胺是合成纖維和合成樹脂的重要原料之一，主要用于制造聚酰胺纖維(尼龍6)、樹脂和薄膜等。目前，工業上從環己酮肟生產己內酰胺的方法是采用發煙硫酸與環己酮肟發生液相貝克曼重排反應，重排產物需經以下工序進行分離提純精制:中和、苯萃取、苯己水洗、水萃取、離子交換、加氫、蒸發、蒸餾等。重排反應產物的分離提純工序較多，原因是無機鹽硫酸銨的存在和重排副反應產生的雜質而引起的。根據現有技術，硫酸銨的脫除主要依靠離子交換工序，將水萃取得到的30%己水溶液經陰、陽離子交換樹脂，除去水溶液中殘留的硫酸銨等無機雜質，并通過該樹脂的吸附作用除去部分有機雜質，其它有機雜質則通過后續加氫、蒸餾等工序除去。現行技術中，為保障生產平穩運行，通常需設置兩套離子交換反應器，一套運行，一套再生備用。由于離子交換進料己水液呈酸性，而陰離子交換樹脂的處理能力只有陽離子交換樹脂的一半，因此每套離子交換反應器包含兩個陰離子交換器及一個陽離子交換器。當離交樹脂置換能力下降至原有能力的60%左右或離子交換后料液指標到達控制值時，就需要切換再生。一般情況下，一套離子交換樹脂運行約7天即需再生，且隨著生產負荷提高，或雜質含量升高，離交出料質量下降，再生周期會縮短到4天左右，甚至出現備用樹脂尚未完成再生，在用離子交換樹脂已不能滿足生產要求的情形。離交樹脂再生過程中需消耗大量的脫鹽水、硝酸、氫氧化鈉作為再生劑，且產生大量廢水，因此現有技術中離子交換工序一直受到再生周期短、再生劑消耗高和廢水排放量大的困擾。
[0003]請參閱圖1，其為現有技術己內酰胺制備工藝流程示意圖。如圖1所示，環己酮肟與發煙酸進行貝克曼重排反應，重排混合物經中和、苯萃取得到苯己液，苯己液的電導率通常約80-150 μ s/cm左右。來自苯萃取的苯己液a自苯己液儲罐I中引出經第一送料栗2進入裝有陶瓷填料的聚結器3中，在第一送料栗2入口管線上加入脫鹽水b，進行第一次水洗，然后再經第二送料栗4再次加入脫鹽水b進入旋流脫水器5分離，進行第二次水洗。在此過程中，部分硫酸銨等無機雜質和少量有機雜質進入水相經脫水從苯己液中除去，分離后苯己液從脫水器5上部引出，得到的苯己液電導率通常約25-50 μ s/cm左右。因苯己液中主要無機雜質為硫酸銨，因此苯己液電導率的高低即對應著無機雜質含量的多少。

【發明內容】

[0004]為了解決離子交換樹脂易飽和，再生周期短的不足問題，必須降低離子交換樹脂進料雜質含量，以延長樹脂再生周期的目的，本發明的目的在于提供一種己內酰胺的精制工藝，其該方法能顯著降低離子交換樹脂進料液中雜質含量，降低樹脂處理負荷，進而延長再生周期。
[0005]為達成前述目的，本發明提供了如下技術方案，一種己內酰胺的精制工藝，該工藝過程包括:
[0006]在進入離子交換工序前，將苯萃取后得到的苯己液進行堿洗、脫水、水萃取工序。
[0007]作為本發明一個優選的實施方式，所述堿洗工序使用的堿液為10-50%氫氧化鈉溶液，其用量為l-10g/kg苯己液。
[0008]作為本發明一個優選的實施方式，所述堿洗在聚結器中進行，所述脫水在脫水器中進行，所述水萃取工序在水萃取塔中進行，所述聚結器、脫水器和水萃取塔依次連接。
[0009]作為本發明一個優選的實施方式，所述聚結器之前連接有第一送料栗，所述第一送料栗之前連接有苯己液儲罐，所述聚結器和脫水器之間連接有第二送料栗，所述堿洗工序的加堿液位置在所述第一送料栗的入口處。
[0010]作為本發明一個優選的實施方式，所述第一送料栗之前連接有靜態混合器I，所述堿洗工序的加堿液位置在所述靜態混合器I入口處，所述堿液依次通過所述靜態混合器I和第一送料栗進入所述聚結器。
[0011]作為本發明一個優選的實施方式，所述第一送料栗和聚結器之間連接有靜態混合器II，所述堿洗工序的加堿液位置在所述靜態混合器II入口處，所述堿液依次通過所述靜態混合器II進入所述聚結器。
[0012]作為本發明一個優選的實施方式，所述聚結器中裝填有陶瓷填料或設置有液液分離式濾芯。
[0013]作為本發明一個優選的實施方式，所述陶瓷填料為矩鞍形填料。
[0014]作為本發明一個優選的實施方式，所述堿洗工序的溫度為35-50°C，所述水洗工序的溫度35-50°C，所述水洗工序采用脫鹽水，所述脫鹽水的電導率不大于5 μ s/cm, pH值為5-7.5。
[0015]作為本發明一個優選的實施方式，所述脫鹽水的導電率不大于I μ s/cm、pH值為
5.5-6.5 之間。
[0016]本發明的有益效果:與現有技術相比，本發明提供的己內酰胺精制工藝，包括在水萃取工序前將原有兩次脫鹽水水洗改為堿洗、水洗工藝，不但降低了進料液中硫酸銨的含量，同時也降低了有機雜質的含量，從而減輕后續離子交換工序運行負荷，實現延長離子交換樹脂壽命，減少再生操作頻次，降低運行費用和勞動強度，提高產品質量的目的。
【附圖說明】
[0017]圖1是現有技術己內酰胺制備工藝流程示意圖；
[0018]圖2是本發明己內酰胺精制工藝流程示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結合具體的實施例對本發明所述新工藝進行詳細說明。
[0020]此處所稱的“一個實施例”或“實施例”是指可包含于本發明至少一個實現方式中的特定特征、結構或特性。在本說明書中不同地方出現的“在一個實施例中”并非均指同一個實施例，也不是單獨的或選擇性的與其他實施例互相排斥的實施例。
[0021]本發明的己內酰胺精制工藝，其在進入離子交換工序前，將苯萃取后得到的苯己液進行堿洗、脫水、水萃取工序。
[0022]請參閱圖2，其為本發明己內酰胺精制工藝流程示意圖。如圖2所示，所述堿洗在聚結器23中進行，所述脫水在脫水器25中進行，所述水萃取工序在水萃取塔(未圖示)中進行，所述聚結器23、脫水器25和水萃取塔依次連接。所述聚結器23之前連接有第一送料栗22，所述第一送料栗22之前連接有苯己液儲罐21，所述聚結器23和脫水器25之間連接有第二送料栗24，所述堿洗工序的加堿液f位置在所述第一送料栗22的入口處。
[0023]來自苯萃取的苯己液a由苯己液儲罐21引出，先是經由第一送料栗22送往聚結器23，堿液f可以在第一送料栗22入口前注入，在第一送料栗22的栗體內通過葉輪(未圖示)混合作用混合后進所述聚結器23。堿液f亦可于安裝在第一送料栗22的進口或出口管線上的靜態混合器26前引入，在靜態混合器26內與苯己液充分混合后進聚結器23。聚結器23為一內裝聚結填料的立式設備，填料類型可以是陶瓷聚結填料，亦可為烴類脫堿液液專用濾芯來實現堿性液滴在苯己溶液體系中的凝聚、沉降、分離。由于堿液f的加入，一方面使水相密度升高，增大了與有機相密度差，便于與有機相分離，另一方面，堿液f可對苯己液中夾帶的三氧化硫和有機雜質進行堿洗，使雜質進入水相后分離，提高苯己液質量。之后苯己液在第二送料栗24前引入脫鹽水，在第二送料栗24的栗體內與苯己液充分混合后進入旋液脫水器25進行脫水分離。在脫水器25中，溶于水相中的無機雜質通過離心分離原理與有機相-苯己液完全分離，確保了有機相即苯己液中夾帶雜質含量降至最低。
[0024]本發明中所加堿液濃度可在10% -50%之間，優選30%、42%或45%液體氫氧化鈉溶液，加入量為l-10g/kg苯己液，要求控制出料苯己液堿度小于5mmol/kg，優選小于lmmol/kg，最好小于0.5mmol/kg，水洗用脫鹽水用量為10_25g/kg。
[0025]本發明方法中，加堿前苯己液的電導率通常在80_150ys/cm之間，消光值約1.0-1.5 (290nm)，經堿洗、水洗處理后，苯己液的電導率可降至5_15 μ s/cm，消光值可降至0.6-0.9，從而使經水萃取，進入離子交換工序的己水液電導率相應降低，即離子交換樹脂的處理負荷明顯減輕。
[0026]本發明提供的方法中，其堿洗過程條件為:操作溫度35-50°C，水洗條件為:操作溫度35-50°C，水洗用脫鹽水電導率不大于5 μ s/cm,優選不大于I μ s/cm，pH值在5_7.5之間，優選在5.5-6.5之間。堿洗及脫水分離后所得水相從頂部返至苯己罐中，對苯己液進行再次洗脫，洗脫后水相在重力作用下，沉降分離后從苯己罐底部排出，送至水處理系統。
[0027]本發明中采用如下方法來評價處理前后苯己液中無機雜質含量的變化及殘余堿液含量:
[0028]苯己液電導率測定
[0029]用一干燥的10mL量筒，量取10mL樣品注入一個干燥的分液漏斗中，加入25mL水，