Производство капролактама - Бадриан А.С.
Скачать (прямая ссылка):
На стадии оксимирования циклогексанона основная доля затрат (90,8%) приходится на вспомогательные материалы, т. е. на гидроксиламинсульфат (стоимость аммиака, расходуемого на нейтрализацию, оценивается по содержанию азота в отходящем сульфате аммония). Высокие издержки обусловлены многостадийно-стью процесса получения гидроксиламинсульфата, высоким расходом серосодержащего сырья и энергетических ресурсов. Внедрение фирмами DSM, Inventa, BASF схем получения гидроксиламинсульфата каталитическим гидрированием кислородных соединений азота значительно снизило расходные показатели, что и обеспечивает их преимущество.
На стадии перегруппировки структура издержек характеризуется также высокой долей вспомогательных материалов, что объясни-
244
ется необходимостью использования олеума. Существенное снижение издержек возможно при реализации в промышленности каталитического процесса, при котором необходимость в применении олеума отпадает. Предварительная оценка перегруппировки циклогексаноноксима на бор-кремниевом или бор-алюминиевом катализаторе показала, что при 95%-ном выходе капролактама, несмотря на значительное усложнение очистки продукта, затраты на стадии можно снизить на 20—25%.
Таким образом, в качестве первоочередных задач научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по усовершенствованию технологии производства капролактама следует рассматривать повышение технического уровня стадий окисления циклогексана, ректификации продуктов окисления и перегруппировки циклогексаноноксима, а также повышение мощности агрегатов и технологических линий. Реализация резервов на остальных стадиях также представляет определенный интерес, так как современные масштабы выпуска капролактама весьма значительны и имеют тенденцию к увеличению в будущем.
Исследование величины и природы издержек в окислительной схеме получения капролактама показало, что реализация технических усовершенствований в перспективе дает возможность значительно сократить расходы органического сырья, минеральных веществ и энергетических ресурсов, что приведет к снижению себестоимости капролактама на 15—20%. Из этого следует, что окислительная схема в ближайшем будущем останется ведущей, так как по технико-экономическим показателям она будет иметь определенное преимущество перед другими методами получения капро-лактама.
Литература
1. Черный И. Р. Подготовка сырья для нефтехимии. М., «Химия», 1966. 253 с.; Рабкина А. Л., Брагинский О. Б., Щукин Е. П., Экономические проблемы перспективного развития нефтехимической промышленности. Под ред. Н. П. Фег Доренко. М., «Химия», 1973. il 80 с.
2. Кружалов Б. Д., Голованенко Б. И. Совместное получение фенола и ацетона М., Госхимиздат, 1963. 199 с.
3. Richman Н. В., Chem. Eng., 1964, v. 71, № 2, p. 106—108; Racding W., Lind'
blorn R. O., Ind. Eng. Chem. Proc., 1965, v. 4, № I, p. 97—101.
4. landa /., Chem. prum., 1975, № I, p. 51—55.
5. Europ. Chem. News., Suppl., 1972, № 552, .p. 7.
6. Фурмам М. С., Моке М. Б., Чечик E. И., Хим. пром., 1975, № 5, с. 12—15.
ПРИЛОЖЕНИЕ
(составленно к. т. н. А. К. Чернышевым)
Таблица 1. Основные свойства веществ, используемых в производстве
капролактама [1—7]
Показатели Бен- зол Цикло- гексан Цикло- гексанол Цикло- гекса- нон Цикло- гекса- нон- оксим Капро- лактам Гидроксил- аминсульфат Три- хлор- этнлен
Формула СвНв СбН12 сбнион CsH10o CeHuNO C3H„ON NHaOH-• 0,5HjSO4 С2НС1з
Молекулярная масса Температура, 78,11 84,16 100,16 98,15 113,16 113,08 82,07 131,38
Vj плавления 5,5 6,5 23,9 —45,0 68—69 69—71 170 —86,4
кипения 80,1 80,7 161,1 155,7 204,5 262,5 Разлагается 86,9
вспышки —11 —18 61 33,9 83 135 — . —
самовоспламенения Пределы воспламенении паров в смеси с воздухом, % (об.) 540 260 440 452 265
концентра- ционные 1,2- 10,6 1,52-H.l 0,92— 9,0 1,3* 0,5-4- -5-1 ,3*
темпера- турные, —18-т- н—(-20 58—59 97* 123*
----------- *
* Ни'жний предел.
Таблица 2. Температура кипения водных растворов капролактама (®С) при различном давлении [5, 8, 9]
Р, кПа Содержащие капролактама в растворе, % (мел.)
;; Ю 20 30 40 50 60 70 80 90
4,0 30,2 31,7 33,7 36,6 41,0 47,8 60,0 77,0 106,0
6,7 41,5 45,0 49,5 55,0 61,0 66,0 71,0 75,0 80,0
10,7 48,5 50,0 52,4 55,9 60,9 68,7 82,0 101,0 131,0
24,0 65,3 67,1 70,0 74,1 79,7 88,3 102,0 121,0 150,0
101,3 102,2 104,4 107,4 111,9 118,0 126,8 140,0 168,8 221,6
Температура кипения системы капролактам — трихлорэтилен при атмосфер* ном давлении*:
Содержание капролактама, % ... 10 20 30 40 50 60 70
Температура кипения,
°С.................. 89,0 92,0 94,5 99,3 104,6 116,0 128,5
* Данные сняты с графика, приводимого в работе [10].
Температура кипения системы бензол — циклогексан при атмосферном давлении [11]:
Содержание бензола, %
(мол.) ... 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Температура
кипения, °С . 79,6 78,8 78,2 77,8 77,6 77,6 77,8 78,3 78,9
Температура кипения системы циклогексанон — вода при атмосферном давлении [12, 13]:
Содержание циклогексанона, % (мол.) . . 0,28 0,62 1,12 1,45 58,81 81,51 90,00
Температура кипення,
