陶瓷膜反应器生产环己酮肟的新技术

己内酰胺是一种基于陶瓷膜反应器的生产环己酮肟的新工艺，是合成纤维和工程塑料的重要原材料。环己酮肟是己内酰胺生产的中间体，己内酰胺产品的90％来源于其重排。目前，生产环己酮肟的工业方法具有许多中间步骤，复杂的方法，许多副产物和许多废物的缺点。改善现有工艺具有重要意义。其中，钛硅分子筛（TS21）催化环己酮氨化制备环己酮肟的新工艺引起了人们的广泛关注。该工艺具有反应条件温和，选择性高，副产物少，能耗低，污染低的特点，已进入工业应用阶段。在以钛硅分子筛为催化剂生产环己酮肟的过程中，由于催化剂颗粒小，产物的催化剂损失非常严重，已成为其工程中的关键问题之一。中国石油化工研究院已开发出一套完整的环己酮氨氧化方法。在此过程中，使用了南京工业大学开发的陶瓷膜技术。陶瓷膜保留了钛硅分子筛催化剂，形成反应-分离偶联体系，有效解决了这一问题。解决了催化剂循环利用的问题，缩短了工艺流程，实现了生产过程的连续性。改进的工艺流程：将定量的环己酮，氨气，硅溶胶和溶剂叔丁醇在反应器入口处快速混合，然后进入肟化反应器，并在搅拌器的作用下将喷入反应器中的过氧化氢进行肟化反应。控制某种反应材料的表观停留时间，并将反应混合物从反应器底部泵送到陶瓷膜过滤器。在一定的压差下，催化剂和反应产物分离。膜管渗出，并自动控制膜渗透液流量，使其与进入反应器的反应物总量一致。将反应产物送入精馏塔以回收叔丁醇，并且将含催化剂的浓缩液与原料环己酮，气态氨，过氧化氢和溶剂叔丁醇合并，以通过混合器返回至反应器。膜过滤器配有自动反冲洗系统，每组膜管每6分钟反冲洗一次。根据以上工艺流程，在巴陵石化建设了3套环己酮氨氧化催化的7万吨/年钛硅分子筛生产环己酮肟的装置，在石家庄建成了一套10万吨/年的生产装置。一次成功操作，反应的转化率和选择性均大于9915％，膜透过物中的催化剂含量小于1 mg·L-1。该过程已经稳定运行了5年。此外，已开发的陶瓷膜反应器技术已成功用于重要的化学中间体生产中，例如对氨基苯酚和苯二醇，这极大地推动了相关企业的技术进步。陶瓷滤芯陶瓷膜陶瓷膜过滤器