鄭州全富化工產(chǎn)品有限公司銷(xiāo)售經(jīng)營(yíng)各種化工原料 聯(lián)系人王經(jīng)理:15890646510
己內(nèi)酰胺是重要的有機(jī)化工原料之一,主要用途是通過(guò)聚合生成聚酰胺切片(通常叫尼龍-6切片,或錦綸-6切片),可進(jìn)一步加工成錦綸纖維、工程塑料、塑料薄膜。尼龍-6切片隨著質(zhì)量和指標(biāo)的不同,有不同的側(cè)重應(yīng)用領(lǐng)域。名稱(chēng) 己內(nèi)酰胺;ε-己內(nèi)酰胺;Caprolactam;CPL
IUPAC名 Azepan-2-one
CAS號(hào) 105-60-2
分子式C6H11NO;NH(CH2)5CO
分子量113.18
常溫下?tīng)顟B(tài) 白色晶體
蒸汽壓 0.67kPa/122℃
閃點(diǎn)125℃
熔點(diǎn) 68~70℃
沸點(diǎn) 136~138℃/10mmHg
270℃/760mmHg
溶解性 溶于水,溶于乙醇、乙醚、氯仿等多數(shù)有機(jī)溶劑
相對(duì)密度 (水=1)1.05(70%水溶液)
1943年,德國(guó)法本公司通過(guò)環(huán)己酮-羥胺合成(現(xiàn)在簡(jiǎn)稱(chēng)為肟法),首先實(shí)現(xiàn)了己內(nèi)酰胺工業(yè)生產(chǎn)。隨著合成纖維工業(yè)發(fā)展,對(duì)己內(nèi)酰胺需要量增加,又有不少新生產(chǎn)方法問(wèn)世。先后出現(xiàn)了甲苯法(又稱(chēng)斯尼亞法);光亞硝化法(又稱(chēng)PNC法);己內(nèi)酯法(又稱(chēng) UCC法);環(huán)己烷硝化法和環(huán)己酮硝化法。新近正在開(kāi)發(fā)的環(huán)己酮氨化氧化法,由于生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)需采用羥胺進(jìn)行環(huán)己酮肟化,且流程簡(jiǎn)單,已引起人們的關(guān)注。
在已工業(yè)化的己內(nèi)酰胺各生產(chǎn)方法中,肟法仍是80年代工業(yè)應(yīng)用最廣的方法,其產(chǎn)量占己內(nèi)酰胺產(chǎn)量中的絕大部分。甲苯法由于甲苯資源豐富,生產(chǎn)成本低,具有一定的發(fā)展前途。其他各種生產(chǎn)方法,鑒于種種原因,至今仍未能推廣。如以環(huán)己烷為原料的方法中,PNC法具有流程短、原料價(jià)廉等優(yōu)點(diǎn);但耗電多、設(shè)備腐蝕嚴(yán)重。
在己內(nèi)酰胺的生產(chǎn)過(guò)程中,往往副產(chǎn)硫酸銨,但由于硫酸銨滯銷(xiāo),因此,減少或消除副產(chǎn)硫酸銨,成為評(píng)價(jià)當(dāng)今己內(nèi)酰胺工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性的一個(gè)重要因素。
各種肟法的主要生產(chǎn)步驟如下:
?。ㄓ煞ū竟鹃_(kāi)發(fā))是用二氧化硫還原亞硝酸銨生成羥胺二磺酸鹽(簡(jiǎn)稱(chēng)二鹽),二鹽水解生成硫酸羥胺。硫酸羥胺與環(huán)己酮在80~110℃下反應(yīng)生成環(huán)己酮肟(簡(jiǎn)稱(chēng)肟)和硫酸,然后用25%氨水中和至pH約7,肟和硫酸銨溶液即分層析出。
?。ㄓ珊商m國(guó)家礦業(yè)公司開(kāi)發(fā))80年代發(fā)展很快。HPO法是在磷酸鹽緩沖溶液中,采用以木炭或氧化鋁為載體的鈀催化劑,使硝酸根離子加氫生成羥胺鹽,并在甲苯溶劑中與環(huán)己酮肟化。
HPO法使羥胺合成與肟化工藝結(jié)合起來(lái),肟化無(wú)副產(chǎn)硫酸銨。在反應(yīng)廢液中,加入硝酸后便可返回硝酸根離子加氫工序重新使用。
?。ㄈ鹗恳倪_(dá)研究和專(zhuān)利公司和聯(lián)邦德國(guó)巴斯夫公司開(kāi)發(fā))是在稀硫酸中用鉑催化劑(見(jiàn)金屬催化劑)使一氧化氮加氫,此法副產(chǎn)硫酸銨少,但要求原料純度高,并要增設(shè)催化劑回收工序,目前應(yīng)用較少。
貝克曼重排(簡(jiǎn)稱(chēng)轉(zhuǎn)位)肟在發(fā)煙硫酸中轉(zhuǎn)位,反應(yīng)溫度80~110℃,收率97%~99%。產(chǎn)物再用13%氨水中和。
中和生成粗己內(nèi)酰胺溶液(又稱(chēng)粗油)和硫酸銨。為消除轉(zhuǎn)位副產(chǎn)硫酸銨,荷蘭國(guó)家礦業(yè)公司開(kāi)發(fā)了硫酸循環(huán)法。它是將轉(zhuǎn)位產(chǎn)物中的硫酸中和生成為硫酸氫銨,然后用溶劑萃取出己內(nèi)酰胺。硫酸氫銨再熱解為二氧化硫,二氧化硫轉(zhuǎn)化為發(fā)煙硫酸循環(huán)使用。無(wú)副產(chǎn)硫酸銨的轉(zhuǎn)位方法還有氣相轉(zhuǎn)位法、離子交換樹(shù)脂法、電滲析分離法等。
各種己內(nèi)酰胺生產(chǎn)方法中,均需對(duì)己內(nèi)酰胺進(jìn)行精制。一般精制方法有:化學(xué)精制(高錳酸鉀氧化、催化加氫等)法、萃取法、重結(jié)晶法、離子交換樹(shù)脂法、真空蒸餾法等,為獲得高純度產(chǎn)品,工業(yè)上一般是組合幾種方法進(jìn)行聯(lián)合精制。
甲苯在鈷鹽催化劑作用下氧化生成苯甲酸;反應(yīng)溫度160~170℃,壓力0.8~1.0MPa,轉(zhuǎn)化率約30%,收率為理論值的92%。苯甲酸用活性炭載體上的鈀催化劑進(jìn)行液相加氫生成六氫苯甲酸;反應(yīng)溫度170℃,壓力1.0~1.7MPa,轉(zhuǎn)化率99%,收率幾乎達(dá)100%。在發(fā)煙硫酸中,六氫苯甲酸與亞硝酰硫酸反應(yīng)生成己內(nèi)酰胺,并用氨水中和;轉(zhuǎn)化率50%,選擇性90%。為減少或消除副產(chǎn)硫酸銨,開(kāi)發(fā)了改良的副產(chǎn)硫酸銨減半法和無(wú)副產(chǎn)硫酸銨法。
是將轉(zhuǎn)位產(chǎn)物用水稀釋為50%的硫酸己內(nèi)酰胺溶液,以甲苯或烷基苯酚為溶劑萃取出己內(nèi)酰胺,稀硫酸經(jīng)提濃后熱解成二氧化硫,二氧化硫再轉(zhuǎn)化為發(fā)煙硫酸循環(huán)使用。
氯亞硝酰(NOCl)與氯化氫的混合氣通入低于20℃的環(huán)己烷中,在汞燈照射下進(jìn)行光化學(xué)反應(yīng)生成肟,選擇性86%,收率80%以上。肟經(jīng)轉(zhuǎn)位便生成己內(nèi)酰胺并放出氯化氫。