[发明专利]一种环己酮肟重排制己内酰胺的系统及方法

说明书

本发明公开了一种环己酮肟重排制己内酰胺的系统及方法，属于化工领域。该系统包括重排反应器壳体、U形管束以及套筒，所述的U形管束一端插入重排反应器壳体内，另一端与重排反应器壳体的端口密封连接，所述的U形管束和重排反应器壳体之间还设有套筒，且U形管束的一端插入套筒内；套筒内还设有多孔板、混合器、发烟硫酸进料管以及叶轮。多级重排反应器可以在一个平面布置，克服了目前广泛使用的常压重排工艺，不同反应级之间靠重力流动，反应器分层布置，占地大，操作困难的问题。

技术领域

本发明涉及化工领域，具体涉及一种环己酮肟重排制己内酰胺的系统及方法。

背景技术

己内酰胺是一种重要的有机化工原料，是生产尼龙6纤维和尼龙6工程塑料的重要单体，广泛应用于汽车、船舶、医疗制品、日用品、电子和电子元件等领域。

环己酮肟重排装置是己内酰胺生产过程的关键装置之一，如设计采用的系统和方法不当，会导致发烟硫酸和氨消耗高，产生许多复杂的副反应，而且有些副产物在后续的过程难以分离，会严重影响己内酰胺的产品质量。

工业上普遍采用环己酮肟液相重排技术，使用的催化剂为发烟硫酸。目前工业上普遍采用的环己酮肟液相重排装置由重排反应器、外循环泵、外循环冷却器组成，基本过称为：

催化剂发烟硫酸从外循环泵进口加入，与重排反应液在外循环泵的叶轮高速转动下，混合扩散到反应液体中，降低反应液的粘度，再进入外循环冷却器冷却，移走反应热，返回重排反应器。在重排反应器内，冷却后的外循环液体与原料环己酮肟混合，完成反应，并通过大流量的低温外循环液体控制重排反应温度。

重排反应热由安装在反应器外部的换热器冷却外循环液移走，从而控制重排反应器内的反应温度。该装置通常循环比高，常为29-400，循环泵流量大，扬程高，电机功率大，电耗高。

目前，国内环己酮肟重排装置使用的发烟硫酸规格普遍为104.5％wt，重排反应在常压下进行。

为了提高己内酰胺的质量，降低发烟硫酸消耗，工业上环己酮肟重排装置常常采用由以上描述的一个、两个或三个重排装置串联组成单级、二级和三级重排装置，在二级和三级重排装置中，发烟硫酸从一级外循环泵入口加入，环己酮肟按照一定比例分别加入各个级中。

但是国内现有技术存在以下问题：

1)重排反应器为立式常压反应器，反应器内部装有特殊结构混合器混合，混合器为保密设备，有一定的技术门槛，而且，混合器内部和混合器外部的反应器内的反应液体的温度分布不容易确保均匀，需要采取大的外循环反应液流量以使得混合器内部和混合器外部的反应器内的反应液体温度均衡；

2)重排反应总发烟硫酸环己酮肟摩尔比列在1.25：1以上，发烟硫酸消耗在1.05t/t己内酰胺以上，还存在降低空间；

3)常压反应器中如果提高发烟硫酸中SO₃浓度，容易导致SO₃挥发损失，一般控制在发烟硫酸中SO₃浓度25％wt以下，不容易采用高浓度SO₃含量的发烟硫酸作为催化剂；4)环己酮肟经液相重排反应转化为己内酰胺为强放热反应，常规工艺技术普遍采用外循环冷却取热，循环比(循环反应液体积与进料环己酮肟液体积比)高，通常为29-400，由于反应器内部混合器的入口压力要求约0.6-0.8MPa，外循环泵扬程高，电机功率大，电耗高；

5)溢流方式的多级重排反应系统，常常分层布置，设备数量多，流程长，占地面积大、

发明内容

本发明是针对上述存在的技术问题提供一种环己酮肟重排制己内酰胺的系统及方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：