环己烷氧化制备环己酮

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环己酮的生产工艺及技术进展

环己酮的生产工艺及技术进展

环⼰酮的⽣产⼯艺及技术进展环⼰酮的⽣产⼯艺及技术进展2.1 环⼰酮传统⽣产⼯艺世界上传统的环⼰酮⽣产⼯艺主要有苯酚加氢法、苯加氢氧化法、环⼰烷液相氧化法,⽣产环⼰酮的原材料是苯和氢。

2.1.1 苯酚加氢法苯酚合成环⼰酮⼯艺是最早应⽤于⼯业化⽣产环⼰酮的⼯艺, 该⼯艺早期分为两步: 第⼀步苯酚加氢为环⼰醇, 第⼆步环⼰醇脱氢⽣成环⼰酮:20世纪70年代开发成功了⼀步加氢法合成环⼰酮的新⼯艺。

苯酚⼀步加氢有⽓相和液相两种⽅式。

⼯业上主要是采⽤⽓相法,该⼯艺采⽤3--5个反应器串联,温度为140--170℃、压⼒为0.1MPa,收率可达95%。

苯酚加氢法⽣产的环⼰酮质量较好,安全性⾼, 但由于苯酚价格昂贵, 并使⽤了贵⾦属催化剂, 使环⼰酮的⽣产成本较⾼, 因此该⼯艺的应⽤受到了很⼤的限制。

2.1.2 苯加氢氧化法苯加氢氧化法⼯艺中苯与氢⽓在镍催化剂存在下, 在120--180℃下加氢反应⽣成环⼰烷, 环⼰烷于空⽓中在150--160℃、0.908Mpa下发⽣氧化反应⽣成环⼰醇和环⼰酮的混合物:混合物经分离后得环⼰酮, 副产品环⼰醇在锌、钙催化剂存在下脱氢⽣成环⼰酮:2.1.3 环⼰烷液相氧化法⽬前90%以上的环⼰酮是采⽤环⼰烷氧化法⽣产的。

⼯业⽣产中环⼰烷液相氧化法有两条氧化⼯艺路线,⼀种为催化氧化⼯艺,另⼀种为⽆催化氧化⼯艺。

……2.2 现有⼯艺技术的改进针对上述环⼰酮⽣产⼯艺存在的不⾜,许多⽣产企业与研究部门对环⼰酮⽣产技术进⾏了多⽅⾯的改进。

(1)延长开车周期。

钴盐法的优点是反应条件温和、温度低、压⼒低、停留时间短,对设备要求不严格。

但钴盐法最⼤的难题是反应过程中⽣成的羧酸钴盐残留在设备及管道上,结渣堵塞管道和阀门。

为了解决此难题,各国都进⾏了⼤量的研究。

⼯艺⽅⾯,氧化后未反应的环⼰烷被分离后循环使⽤,在氧化前的⽔⽤共沸蒸馏等⽅法除去,避免了反应器的结渣。

反应器⽅⾯,捷克斯洛伐克专利提出环⼰烷液相氧化采⽤卧式反应器,以垂直挡板将其分割成⼏个反应器。

环己烷氧化制备环己酮

环己烷氧化制备环己酮

目录环己烷的氧化制环己酮工艺技术作者:指导教师:摘要:环己酮是制备己内酰胺、己二酸的主要中间体,也是制备各种乙烯树脂漆的主要原料,并且被广泛用作许多高分子聚合物的溶剂,因此,环己酮在有机化工、涂料工业等方面都有着极其重要的作用。

目前世界上环己酮生产工艺路线按原料分主要有3种:环己烷液相氧化法、苯酚加氢法和水合法。

山东方明化工有限公司是由环己烷氧化制环己酮,该工序下同时还生成一些其他物质,如环己醇、X油、轻质油等。

合成和制备环己酮的方法较多,工业化生产方法主要有苯酚加氢法;苯部分加氢法;环己烷氧化法。

其中环己烷氧化法的应用最为普遍,本文对以苯为起始原料的合成环己烷然后氧化成环己酮,对公司生产环己酮的过程及原理做了详细叙述,对于生产中出现的异常现象做出合理的解释,也给出其处理方法。

本论文重点介绍了环己烷氧化制备环己酮工艺技术。

关键词:环己烷;环己酮;氧化;进展引言环己酮是一种重要的有机化工产品,是制造尼龙、己内酰胺和己二酸的主要中间体,具有高溶解性和低挥发性,可以作为特种溶剂,对聚合物如硝化棉及纤维素等是一种理想的溶剂;也是重要的有机化工原料,是制备己内酰胺和己二酸的主要中间体。

1893年A. Bayer采用庚二酸和石灰(庚二酸钙)干馏首先合成了环己酮。

1943年德国I.G.Farben公司建成了苯酚加氢法合成环己酮生产装置。

1960年德国BASF公司采用环己烷氧化法建成大型环己酮生产装置,使环己烷氧化技术得以迅速发展,并导致聚酰胺纤维的大规模发展。

本论文突出详述了环己烷氧化制环己酮生产过程。

项目概述公司概况山东方明化工股份有限公司拥有的8万吨/年环己酮装置是目前国内单套最大的环己酮生产装置,采用先进的工艺,各种消耗特别是苯耗、碱耗是国内乃至世界最低的,具有较强的市场竞争力。

公司隶属山东洪业集团,公司董事长余庆明先生是全国五一劳动奖章获得者、并先后荣获全国优秀企业家、山东省劳动模范等荣誉称号,现为山东省人大代表。

环己酮原材料

环己酮原材料

环己酮原材料
环己酮是一种重要的有机化工原料,广泛应用于制造尼龙6、环己酮树脂、溶剂等产品。

制备环己酮的主要原材料包括:
1. 环己烷
环己烷是环己酮生产的主要原料之一,通过环己烷的氧化反应可以制得环己酮。

环己烷可以从石油或天然气中分离提纯而来。

2. 苯
苯也是合成环己酮的常用原料,通过苯的加氢和环合反应可以制备环己烷,再经过氧化反应生成环已酮。

苯主要来源于石油化工行业的重组分。

3. 丁二烯
丁二烯是另一种制备环己酮的原料,通过丁二烯的二聚环合反应可以得到环已烷,再经过氧化反应生成环已酮。

丁二烯可以从石油裂解气中分离。

4. 空气/氧气
制备环己酮需要氧化剂,通常使用空气或者纯氧气作为氧化剂。

5. 催化剂
环己烷或苯等原料的氧化反应需要添加催化剂,常用的催化剂有钴、铬、锰等金属氧化物。

通过对上述原材料进行适当反应,可以高效合成环己酮,满足工业生产的需求。

原材料的选择和反应工艺路线将直接影响环己酮的生产成本和效率。

环己醇脱氢合成环己酮催化工艺浅述

环己醇脱氢合成环己酮催化工艺浅述

环己醇脱氢合成环己酮催化工艺浅述摘要:环己烷氧化生产环己酮时,环己烷氧化反应和环己基过氧化氢的分解都会产生大量的环己醇,而环己醇则是经过脱氢制得的。

本文根据自己的工作经历,对工艺应用中的试验和分析方法进行了讨论,以期对进一步推广这一技术有一定的参考价值。

关键词:环己醇;脱氢合成;环己酮;工艺研究引言:环已酮是一种重要的化学原料,其自身将在工业生产中扮演着越来越重要的角色。

甚至可以用环己酮直接制取各种原材料,如尼龙66、尼龙-6。

环已酮是一种应用非常广泛的工业产品,其自身挥发性和可溶性都很高。

同时,它还能直接溶解其它一系列的材料,如聚氨酯、醇酸树脂、丙烯酸酯。

环已酮还可以用于合成染料和农药,在橡胶和制药领域都有很大的应用前景,发挥出巨大的作用。

1环己醇脱氢合成环己酮概述在环己烷氧化生产环己酮过程中,环己烷的氧化和环己基过氧化氢的分解都会产生大量的环己醇,而环己醇则是由脱氢制得环己酮粗品。

用环己醇过热加热器对环己醇蒸气进行加热,再由脱氢塔顶端通过管线进入脱氢塔,再由上往下通过含有催化剂的列管反应器进行脱氢。

控制反应温度为230~280℃,压力为0.02~0.1 MPa,催化剂的转化率为45%~55%,环己酮的选择性大于99%。

环己醇脱氢制环己酮是一种热力学性质的热吸热反应,其主要反应是环己醇脱氢成环己酮,同时还伴随着环己醇脱水成环己烯、芳构化为苯酚、环己酮二次聚合等。

因此,环己酮脱氢生产环己酮的关键在于催化剂的选择,而在环己醇脱氢过程中,以铜基催化剂为主要催化剂。

2实验分析2.1反应原理这一反应在游离机制和离子机制的基础上进行得比较好。

CuO可以在六元环平面上与环已醇发生有关的作用。

而铜离子则对与环已醇有关的 OH基团起反应。

在实际生产中,应用红外光谱技术对环己醇的脱氢反应进行了分析,从而更好地推测出CuO和Cu+的作用。

2.2催化剂制备过程先从一堆物质中称出一定量的Cu(NO3)2·3H2O、Cr(NO3)2·9H2O、Zn(NO3)2和其他物质,并将这些物质直接放入离子水内部,最终再制成一种混合的溶液。

环己烷氧化制环己酮生产事故分析及安全措施

环己烷氧化制环己酮生产事故分析及安全措施

环己烷氧化制环己酮生产事故分析及安全措施作者:肖招智来源:《决策探索(中旬刊)》 2020年第11期文/肖招智摘要:环己酮作为重要的化工原料,对于工业制造具有至关重要的意义,在制造环己酮时会选择环己烷氧化制取的方式,但是在实际制造时,环己烷氧化制取的方式很容易出现生产事故,对于制取的效率和质量影响极大。

因此,文章对环己烷氧化制环己酮的生产事故以及安全措施进行分析,以促进环己烷氧化制环己酮工艺的发展。

关键词:环己烷氧化制环己酮;生产事故;安全措施环己烷氧化制环己酮,主要是以环己烷为原料,在无催化的情况下,利用空气氧化为环己基过氧化氢,再通过催化剂(醋酸钴)作用,完成环己酮和环己醇的分解,在这一过程中,很容易发生生产事故,对于生产的效益和安全性影响极大。

一、环己酮环己酮是一种有机化合物,其特征在于:无色透明液体;带有泥土气息;含痕迹量的酚时,有薄荷味;不纯物为浅黄色;在长时间存放时会生成杂质并显现出颜色,主要以白色和灰黄色为主,具有很强的刺鼻臭味,与空气进行混合极易发生爆炸。

但是环己酮在工业中的应用非常广泛,作为主要的有机合成原料和溶剂,具有可溶解硝酸纤维素、涂料、油漆等作用。

(一)环己酮的物化性质环己酮的化学性质:环己酮是非常易燃的,遇到高热或明火时,极易燃烧,与氧化剂接触会产生猛烈反应。

其爆炸上限在9.4%,爆炸下限在1.1%,引燃温度为420℃,可以微溶于水,并可混溶于醇、醚、苯、丙酮等多数有机溶剂。

环己酮的物理性质:环己酮是一种无色或浅黄色的透明液体,有强烈的刺激性臭味。

其熔点在-45℃,相对密度是0.95g/cm3,沸点在155.6℃。

分子式:C6H10O。

分子量:98.14。

(二)环己酮的用途环己酮是非常重要的化工原料,是制造尼龙、己内酰胺和己二酸的主要中间体,也是重要的工业溶剂,如用于油漆,特别是用于那些含有硝化纤维素、氯乙烯聚合物及其共聚物或甲基丙烯酸酯聚合物油漆等。

不仅如此,其还可以用作有机磷杀虫剂及许多类似农药的优良溶剂,用作染料的溶剂,作为活塞式航空润滑油的黏滞溶剂,以及脂、蜡及橡胶的溶剂,并且还可以用作指甲油等化妆品的高沸点溶剂,通常与低沸点溶剂和中沸点溶剂配制成混合溶剂,以获得适宜的挥发速度和黏度。

制环己酮实验报告

制环己酮实验报告

一、实验目的1. 了解环己酮的化学性质和制备方法。

2. 掌握实验室制备环己酮的基本操作技能。

3. 通过实验,验证环己酮的制备反应原理和实验步骤。

二、实验原理环己酮是一种重要的有机化合物,广泛应用于医药、农药、香料、染料等领域。

环己酮的制备方法主要有环己烷氧化法、环己醇脱氢法和环己烯酯化加氢法等。

本实验采用环己醇脱氢法制备环己酮,其反应原理如下:C6H12 + O2 → C6H10O + H2OC6H10O → C6H10O + H2C6H10O + H2 → C6H10O2三、实验仪器与试剂1. 仪器:圆底烧瓶、冷凝管、滴液漏斗、酒精灯、温度计、分液漏斗、蒸馏装置、锥形瓶、磁力搅拌器等。

2. 试剂:环己醇、浓硫酸、氢氧化钠、蒸馏水、活性炭等。

四、实验步骤1. 将50ml环己醇加入圆底烧瓶中,加入适量的活性炭,搅拌溶解。

2. 在搅拌的同时,向圆底烧瓶中缓慢加入浓硫酸,控制反应温度在180-200℃之间。

3. 反应进行约30分钟,观察到溶液由无色变为浅黄色。

4. 将反应溶液冷却至室温,用分液漏斗分离出环己酮。

5. 将环己酮溶液加入锥形瓶中,加入适量的氢氧化钠溶液,调节pH值至中性。

6. 用蒸馏装置对环己酮进行蒸馏,收集沸点在156-158℃的馏分。

7. 将蒸馏得到的环己酮溶液加入适量的蒸馏水,搅拌均匀。

8. 将溶液过滤,得到环己酮固体。

五、实验结果与分析1. 实验制备的环己酮固体为白色晶体,具有良好的结晶性。

2. 通过对环己酮的物理性质进行测定,结果表明实验制备的环己酮纯度较高,符合实验要求。

六、实验讨论1. 实验过程中,环己醇的加入量和硫酸的加入量对反应的影响较大。

适量的环己醇和硫酸有利于提高环己酮的产率和纯度。

2. 在反应过程中,控制反应温度对提高环己酮的产率和纯度具有重要意义。

3. 实验制备的环己酮纯度较高,为后续的实验研究提供了良好的基础。

七、实验总结通过本次实验,我们了解了环己酮的制备方法、原理和实验步骤。

环己烷 环己酮 电化学

环己烷 环己酮 电化学

环己烷环己酮电化学
环己烷是一种有机化合物,它可以在电化学催化作用下被氧化为环己酮。

这种方法具有高效、绿色、选择性高、操作简单等优点,适于工业化实施,具有广泛的应用前景。

在电化学反应中,环己烷在膜表面及孔内被膜上负载的金属氧化物催化氧化为产物环己醇和环己酮。

同时,通过蠕动泵产生的负压,在一定的膜渗透通量条件下,将产物抽吸到渗透侧,实现实时在线分离或传递,再将膜透过液分离纯化,最终获得产物环己醇和环己酮。

这种电化学方法与传统工艺相比,具有显著的优势。

它不仅提高了反应的效率和选择性,而且减少了对环境的影响,是一种绿色环保的合成方法。

此外,该方法操作简单,适用于工业化实施,具有广泛的应用前景。

环己烷绿色催化氧化法生产环己酮年产10万吨环己酮精馏塔设计计算说明书

环己烷绿色催化氧化法生产环己酮年产10万吨环己酮精馏塔设计计算说明书

环己烷绿色催化氧化法生产环己酮年产10万吨环己酮精馏塔设计计算说明书环己烷绿色催化氧化法生产环己酮年产10万吨环己酮精馏塔设计计算说明书环己烷绿色催化氧化法生产环己酮环己酮精馏塔设计计算说明书项目名称环己烷绿色催化氧化法生产环己酮一设计方案确定………………………………………………………………………………………… 3 二已知物料条件………………………………………………………………………………………… 3 三实际塔板数计算…………………………………………………………………………………… 4 四塔径计算……………………………………………………………………………………………… 7 五塔体主要工艺结构计算………………………………………………………………………… 9 六塔板流体力学验算………………………………………………………………………………… 12 七塔板负荷性能图…………………………………………………………………………………… 13 八主要接管尺寸计算………………………………………………………………………………… 15 九除沫器设备设计……………………………………………………………………………………… 16 十塔总体结构强度核算……………………………………………………………………………… 16 十一设计结果概要…………………………………………………………………………………… 21 参考文献…………………………………………………………………………………………………… 22 一、设计方案确定(一)塔型:选择轻型浮阀塔浮阀塔兼有泡罩塔和筛板塔的优点:处理能力大,操作弹性大,塔板效率高,压强降小,液面梯度小,使用周期长,结构简单,便于安装,其制造费用为泡罩塔的60%~80%,但为筛板塔的120%~130%。

F1型浮阀塔结构简单,制造方便,节省材料,性能良好。

轻阀虽然操作稳定性较重阀差,但是其压降小,而精馏环己酮要求压力降很低。

一种环己烷催化氧化制备环己醇和环己酮的方法

一种环己烷催化氧化制备环己醇和环己酮的方法

一种环己烷催化氧化制备环己醇和环己酮的
方法
这种方法是使用催化剂将环己烷氧化,并将其转化为环己醇和环
己酮。

具体步骤如下:
1. 准备催化剂:首先选择一种适合氧化反应的催化剂,例如铬酸、钨酸、钛酸等。

2. 加入催化剂:将催化剂加入环己烷反应体系中,催化剂浓度一
般在0.5%-10%之间。

3.氧化反应:在空气中或氧气中进行反应,在适当的温度(一般
在100°C-160°C)和反应时间(几小时到几十小时)下进行反应。

反应过程中,环己烷被氧化成环己醇和环己酮。

4. 分离纯化:反应结束后,需要对产物进行分离纯化,以得到高
纯度的环己醇和环己酮。

总之,这种方法利用了催化剂的作用,加速了环己烷的氧化反应,提高了反应的效率和产物的纯度,具有一定的实用价值。

Salen金属配合物催化氧化环己烷制备环己酮

Salen金属配合物催化氧化环己烷制备环己酮
t r— ut l yd ope o de T h e uls s e tb y h r r xi . e r s t howe ha he c eoh xa on r i s u o 62 d t tt y l e ne c ve son p t .5 a t rr a ton 6h,w h n a e o s fe e c i e c t nea
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烃类 上 C H 键 的选择性 氧化越 来越 受到人 们 — 的关 注 , 其是饱 和 烃 的选 择性 氧 化 是 一项 非 常 有 尤
意 义 的课题 , 而控制其 深度 氧化 、 高 目的产 物的 然 提
环 己酮的反 应活 性 比环 己烷 高 , 反 应 条件 下 易 深 在
度氧 化 , 以在传 统环 己烷液 相氧化 法 中( 所 包括无催 化和钴 盐催 化) 为 了获得 较 高 的选择 性 ( 0 ) , 8 ,一
Ch n ii eg Gu ln,Jin e g n,Z n n bn gCh n j a u e g Qig i
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环己酮的制备实验报告

环己酮的制备实验报告

环己酮的制备实验报告实验目的,通过氧化环己烷制备环己酮,并了解有机合成的基本方法。

实验原理:环己酮是一种重要的有机化合物,它可以通过氧化环己烷得到。

氧化环己烷的常用试剂有过氧化苯甲酰、过氧化丙酮、过氧化氢等。

本实验采用过氧化苯甲酰作为氧化剂,反应过程如下:环己烷 + 过氧化苯甲酰→环己酮 + 苯甲酸。

实验步骤:1. 将100ml圆底烧瓶中加入10ml环己烷和10ml过氧化苯甲酰。

2. 在室温条件下,将烧瓶中的混合物搅拌反应12小时。

3. 反应结束后,将混合物倒入分液漏斗中,用10%氢氧化钠溶液进行碱洗。

4. 用饱和氯化钠溶液进行盐洗,然后用无水硫酸钠干燥。

5. 最后,用蒸馏水蒸馏收集环己酮。

实验结果:经过蒸馏后,我们成功得到了纯净的环己酮。

收率为80%,产物的饱和蒸气压为91.3mmHg(30℃),沸点为155℃。

产物的红外光谱和核磁共振谱均与标准品相符,证明产物为环己酮。

实验讨论:本实验采用过氧化苯甲酰作为氧化剂,反应条件温和,反应产率较高。

但需要注意的是,过氧化苯甲酰是一种有机过氧化物,具有一定的爆炸性,操作时需小心谨慎。

另外,反应过程中需保持通风良好,避免有害气体的吸入。

结论:通过本次实验,我们成功制备了环己酮,并验证了产物的纯度和结构。

同时,我们也了解了有机合成的基本方法,对有机合成有了更深入的了解。

实验总结:本次实验取得了较好的实验结果,但在操作中仍需谨慎小心,确保实验的安全性和准确性。

同时,有机合成是一门重要的化学分支,需要我们不断学习和探索。

以上就是本次环己酮的制备实验报告,希望对大家有所帮助。

环己酮 生产工艺

环己酮 生产工艺

环己酮生产工艺
环己酮的生产工艺主要包括氧化法和胺法。

1. 氧化法:环己酮的氧化法生产是通过将环己烷氧化反应生成环己酮。

具体工艺如下:
首先,将空气通过压气机压缩,然后进入氧化锅内与催化剂进行接触。

催化剂通常采用金属盐类,如钼酸铵、钒酸铵等。

催化剂可以使氧化反应发生在较低的温度和压力下,提高反应效率。

反应温度一般在150-200℃之间,压力在1-3 MPa之间。

经过氧化反应后,得到的反应产物进入分离装置,分离出环己酮和未反应的环己烷以及其他副产物。

2. 胺法:环己酮的胺法生产是通过环己烷和氨的反应生成环己胺,再对环己胺进行氧化反应得到环己酮。

具体工艺如下:首先,将环己烷和氨进行反应,生成环己胺。

环己胺的反应温度一般在100-150℃之间,压力在1-2 MPa之间。

然后,将环己胺与空气在催化剂的作用下进行氧化反应,生成环己酮。

催化剂通常采用钼酸铵等。

环己酮的氧化反应温度一般在150-200℃之间,压力在1-3 MPa之间。

最后,通过分离装置将反应产物中的环己酮和其他副产物进行分离。

制备环己酮的方法

制备环己酮的方法

制备环己酮的方法
制备环己酮的方法可以通过环己烷氧化、环己醇脱氢或环己醇氧化等途径实现。

一种常见的制备环己酮的方法是环己烷氧化。

具体步骤如下:
1. 将环己烷加入酸性介质中,如硫酸溶液中。

2. 向反应体系中通入氧气以氧化环己烷。

3. 在适当的温度和反应时间下,环己烷氧化生成环己酮。

4. 进一步通过蒸馏等方式纯化环己酮。

另一种方法是通过环己醇脱氢制备环己酮:
1. 将环己醇与适当的脱水剂如硫酸相应酸性介质中反应。

2. 在适当的温度和反应时间下,环己醇发生脱氢反应生成环己酮。

3. 随后通过纯化方法如蒸馏等纯化环己酮。

此外,环己醇氧化也可以制备环己酮。

具体步骤如下:
1. 将环己醇加入适当的氧化剂如高锰酸钾或过氧化氢的酸性溶液中。

2. 在适当的温度和反应时间下,环己醇氧化生成环己酮。

3. 进一步通过纯化方法如蒸馏等纯化环己酮。

需要注意的是,以上方法中的反应条件和纯化方法可能因具体实验而异,实验操作需要谨慎并遵循相应的实验室安全规范。

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目录环己烷的氧化制环己酮工艺技术作者:指导教师:摘要:环己酮是制备己内酰胺、己二酸的主要中间体,也是制备各种乙烯树脂漆的主要原料,并且被广泛用作许多高分子聚合物的溶剂,因此,环己酮在有机化工、涂料工业等方面都有着极其重要的作用。

目前世界上环己酮生产工艺路线按原料分主要有3种:环己烷液相氧化法、苯酚加氢法和水合法。

山东方明化工有限公司是由环己烷氧化制环己酮,该工序下同时还生成一些其他物质,如环己醇、X油、轻质油等。

合成和制备环己酮的方法较多,工业化生产方法主要有苯酚加氢法;苯部分加氢法;环己烷氧化法。

其中环己烷氧化法的应用最为普遍,本文对以苯为起始原料的合成环己烷然后氧化成环己酮,对公司生产环己酮的过程及原理做了详细叙述,对于生产中出现的异常现象做出合理的解释,也给出其处理方法。

本论文重点介绍了环己烷氧化制备环己酮工艺技术。

关键词:环己烷;环己酮;氧化;进展引言环己酮是一种重要的有机化工产品,是制造尼龙、己内酰胺和己二酸的主要中间体,具有高溶解性和低挥发性,可以作为特种溶剂,对聚合物如硝化棉及纤维素等是一种理想的溶剂;也是重要的有机化工原料,是制备己内酰胺和己二酸的主要中间体。

1893年A. Bayer采用庚二酸和石灰(庚二酸钙)干馏首先合成了环己酮。

1943年德国I.G.Farben公司建成了苯酚加氢法合成环己酮生产装置。

1960年德国BASF公司采用环己烷氧化法建成大型环己酮生产装置,使环己烷氧化技术得以迅速发展,并导致聚酰胺纤维的大规模发展。

本论文突出详述了环己烷氧化制环己酮生产过程。

项目概述公司概况山东方明化工股份有限公司拥有的8万吨/年环己酮装置是目前国内单套最大的环己酮生产装置,采用先进的工艺,各种消耗特别是苯耗、碱耗是国内乃至世界最低的,具有较强的市场竞争力。

公司隶属山东洪业集团,公司董事长余庆明先生是全国五一劳动奖章获得者、并先后荣获全国优秀企业家、山东省劳动模范等荣誉称号,现为山东省人大代表。

公司是一家规模实力雄厚的综合性化工股份制民营企业,座落于闻名中外的牡丹之乡,庄周故里。

位于东明县化工园区内,西临106国道东兰公路,北瞰新石铁路,东靠京九大动脉,南临南兰高速,距日东高速公路入口处6公里,地理位置优越。

公司占地600余亩,现有固定资产 10 亿元,年可实现工业产值14亿元,创利税2亿元。

公司现有员工600余人,大中专以上学历人员占70%以上。

公司主导产品有环己酮、环己烷、环己醇等,副产品有轻质油、X油、碳酸钠等。

下属公司有山东东巨化工股份有限公司和山东恒力供热有限公司。

公司重视环保、科技建设工作,坚持把“十个一工程”作为提高自身治污能力和管理水平的基础工程来抓,先后投入七千余万元建设“十个一工程”,完善管理体系,治污减排工作取得了显著成效。

2010年公司被评为菏泽市“十个一工程”示范企业,积极投入技术力量进行技术创新及改造,2010年10万吨环己酮成套技术获得山东省科技成果三等奖,菏泽市科技成果二等奖,公司被评为市级技术中心。

公司技术力量雄厚,质保体系完善,是菏泽市质量管理先进企业,山东省重合同守信用单位,省级化工产品免检单位,全国化工产品国家监督检测质量达标骨干企业,全国优秀化工民营企业,山东省安全生产先进单位。

1.环己酮生产过程中相关物质的介绍1.2.2环己酮的用途环己酮是重要化工原料,是制造尼龙、己内酰胺和己二酸的主要中间体。

也是重要的工业溶剂,如用于油漆,特别是用于那些含有硝化纤维、氯乙烯聚合物及其共聚物或甲基丙烯酸酯聚合物油漆等。

用于有机磷杀虫剂及许多类似物等农药的优良溶剂,用作染料的溶剂,作为活塞型航空润滑油的粘滞溶剂,脂、蜡及橡胶的溶剂。

也用作染色和褪光丝的均化剂,擦亮金属的脱脂剂,木材着色涂漆,可用环己酮脱膜、脱污、脱斑。

环己酮与氰乙酸缩合得环己叉氰乙酸,再经消除、脱羧得环己烯乙腈,最后经加氢得到环己烯乙胺[3399-73-3],环己烯乙胺是药物咳美切、特马伦等的中间体。

2.环己酮的生产过程1.4 本项目工艺方案山东方明化工有限公司环己酮生产采用以苯为原料的工艺路线,环己烷氧化采用五釜连续无催化空气氧化工艺,环己醇脱氢采用低温脱氢工艺技术,整个工艺技术先进、安全可靠、原料易得、原材料消耗低,经济效益较好,是目前国内外环己酮主导生产工艺,而且国内已有多套成熟的生产装置,适合新上项目选择。

2. 工艺流程环己酮制造采用以苯为原料的生产工艺,其生产过程由煤制氢、苯加氢、氧化、烷精馏、醇酮精馏、脱氢和废碱处理等工序组成。

2.2苯加氢工序来自罐区的原料苯首先进入苯进料热交换器,与热的环己烷气体进行换热,预热后的苯再进入苯干燥塔的塔顶,苯干燥塔的热源来自苯干燥塔再沸器通过的低压蒸汽,塔顶馏出苯水共沸物,塔底则是干燥的苯,干燥过的苯再由高压苯加料泵打入苯预热器与热的环己烷气进行热交换;塔顶馏出的物流首先进入苯干燥塔冷凝器进行冷凝,冷凝后的物流进入苯水分离器进行苯水分离,上层的苯自然回流至苯干燥塔塔顶,下层的水则去污水处理。

苯经热交换器预热后,与氢气一起进入E0104(苯蒸发器)的底部,进行蒸发。

其中氢气由三部分组成:一是新鲜的氢气,来自C0101(氢气压缩机);二是循环氢气,来自C0102(氢气循环压缩机);三是环己醇脱氢后经压缩、氨冷、分离掉醇酮后的氢,来自D0403。

在温度为180℃、压力为3.2MPa下,苯与氢气在苯蒸发器中蒸发汽化,苯与氢气的混合气体从苯蒸发器的顶部出来后,从R0101(加氢前反应器)顶部进入。

加氢前反应器是一列管反应器,内填以Al2O3为载体的铂催化剂,苯氢混合气体在列管内迅速反应,并且放出大量的热,其热量由导热油从管间移出,加氢反应温度控制在220~380℃,压力为3.2MPa。

从加氢前反应器R0101底部出来的苯基本上已经转化成环己烷,还含有少量苯及H2S,其中H2S是原料苯中含的有机硫在R0101中与H2反应生成的,它会使铂催化剂中毒,所以物流从R0102(加氢后反应器)顶部进入时,首先通过一个ZnO脱硫层,脱去硫后,再通过以Al2O3为载体的铂催化剂层,出口处温度控制在238℃以下,这样物流在出R0102底部时,苯已几乎100%转化成环己烷。

从加氢后反应器R0102出来的反应物流分别在E0105、E0103中与苯换热后,进入E0106(成品冷凝器)用冷却水冷却,绝大部分环己烷从气相变成液相,然后进入D0102(环己烷分离器),未被冷凝的含环己烷(主要由H2-N2构成)的气相也进入D0102,D0102中的压力仍保持3.05MPa。

D0102的液相经液位自控流入V0102(环己烷缓冲罐),V0102中的压力为常压,物流在V0102中进行闪蒸,蒸出环己烷中原先溶解的惰性气体,留下高纯度的环己烷;D0102中的气相大部分进入C0102(氢气循环压缩机),经C0102升压后循环给E0104供加氢反应,其余少部分进入E0108(带分离器的冷却器)盘管由液氨冷却,被冷至10℃,然后流入D0103(尾气分离器)。

另外从V0102中闪蒸出来的气相则进入E0108的列管,也由液氨冷却至10℃,然后流入D0104(分离器)。

D0103及D0104分离出的液相都流入V0102,气相去X0101(吸附系统)。

吸附系统吸附的环己烷由低压蒸汽解吸后,流回V0102,吸附后的尾气送F0401(导热油炉)作燃料。

吸附系统的操作压力为0.12MPa、温度为10℃。

热油循环系统:正常操作时,热油经R0101、E0104、E0107(废热锅炉),再由热油循环泵打回R0101这个封闭线路循环使用。

温度为200℃的热油由热油循环泵打入反应器R0101下半部分,从下半部分出来的热油小部分进入R0101的上半部分换热,出来后与没有进入上半部分的热油合并,一起进入E0104底部,从E0104顶部出来的热油流回E0107,副产0.6MPa的蒸汽,出来的热油控制在200℃,然后再经热油循环泵打入加氢前反应器。

2.3氧化工序2.3.1 氨压缩、密封水系统氨压缩、密封水系统由氨储罐、氨冷凝器、氨压缩机、密封水储罐、密封水冷却器、密封水泵a,b组成。

液氨由界区加到氨储罐,由此向五个冷却器提供液氨,液氨通过蒸发带出热量,从而达到深冷的目的,气氨由五个冷却器返回氨压缩机,压缩氨气经氨冷凝器冷却而液化,产生的液氨收集于氨储罐中。

工艺水从界区送到密封水储罐,由密封水泵a,b经密封水冷却器送到各密封装置。

2.3.2 氧化系统环己烷由冷凝系统反应器前加热器加热到反应温度后,供给1#氧化反应器并依次顺序经过氧化反应器b~e;在氧化反应开始前,在环己烷溶液中加入0.5ppm 环烷酸钴作引发剂和0.1ppmHEDP酯作抑制剂;氧化反应正常后,停止环烷酸钴的补加,但仍保留向1#氧化反应器加入0.1ppmHEDP酯作抑制剂。

HEDP酯主要是使氧化产物主要停留在环己基过氧化氢阶段。

添加剂在V0204配制好后由泵打入1#氧化反应器。

空气经空气过滤器过滤后,由空气压缩机送至氧化反应器a~e;进各氧化反应器的空气量由流量控制器控制。

主要由环己烷和氮气组成的氧化尾气送冷凝系统直接热交换塔回收环己烷。

氧化液经氧化液缓冲罐后,送分解系统。

进料环己烷中仅小部分被氧化,大量的环己烷进行循环,环己烷氧化单程转化率约为3.5%mol。

氧化系统的压力为1.3MPa(绝压),它由尾气吸收塔T0203排出管线上的控制阀控制。

氧化系统反应温度为165~170℃,氧化反应器为导流筒式内循环反应器。

为防止由于设备材质的催化分解作用,氧化过程加入氧化抑制剂HEPD 酯。

2.3.3分解系统氧化液经换热器E0205、E0206a,b与自D0233来的有机相换热,再经E0207冷却水换热,温度降至约610℃,然后去静态混合器X0202、分解静置罐V0206、分解塔T0204进行分解。

氧化液中的过氧化物在水溶性醋酸钴催化剂的作用下及碱性环境中进行选择性分解成环己醇和环己酮,催化剂的浓度控制在1ppm。

醋酸钴在V0203中溶于水,并由分解催化剂泵P0204a,b连续送入静态混合器X0202。

分解液进入分解静置罐V0206静置分离,下层主要是水相,用碱液循环泵P0208a,b循环回到静态混合器X0202;上层是无机和有机的混合相,由泵P0206a,b送入分解塔T0204。

V0206的气相(主要是环己烷)经分解尾气冷凝器E0210冷凝后返回分解系统。

混合相中剩余的少量过氧化物在分解塔中彻底分解。

分解后的物料去碱分离系统。

分解时为了使氧化液和碱液充分接触,采用碱液大量循环的方法以控制适当的相比。

碱液由四部分组成:分解静置罐V0206的水相(大部分),碱液分离罐D0231的无机相,T0232的塔底液,补加的氢氧化钠溶液。

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