己内酰胺生产工艺比较
1 己内酰胺发展历程
1899年，德国学者和首次加热ε-氨基己酸获得了己内酰胺。未工业应用。
1900年，利用贝克曼（Beckmann）重排转位反应，在硫酸中加热环己酮肟获得己内酰胺。
1937年，德国公司开创了己内酰胺生产和应用的新纪元，以氨基己酸盐为催化剂，使己内酰胺开环聚合，聚合体纺得纤维的商品名为Perlon.
二次大战期间，德国建设了一些工业装置，生产聚酰胺6纤维，主要用在军事工业上。（采用苯酚为原料加氢制的环己醇，再脱氢得环己酮，再和羟胺硫酸盐反应生成环己酮肟，转位生成己内酰胺）
二次大战后，公司公开技术，各国的公司纷纷建设己内酰胺装置，到1960年，世界己内酰胺产量达到180kt。
50年代后期，陆续开发了多种己内酰胺生产工艺。随着石油苯的快速发展以苯为原料，加氢制得环己烷，氧化得环己醇、环己酮的工艺成为生产己内酰胺的主要方法。
2 己内酰胺生产工艺
己内酰胺生产方法可以归纳为以下4类：
（1）苯加氢制环己烷，环己烷氧化制环己酮，再与羟胺肟化生成环己酮肟，经Beckmann重排得己内酰胺。
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（2）苯酚加氢制环己酮，经肟化、重排得己内酰胺。
（3）甲苯氧化制苯甲酸，加氢的环己烷羧酸，与亚硝酰硫酸反应生成己内酰胺。
（4）环己烷与亚硝酰氯发生光亚硝化反应生成环己酮肟，经Beckmann重排得己内酰胺。其具体生产工艺如下表所示：
己内酰胺生产工艺
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以上一系列工艺以降低原料消耗和能量消耗，降低或免除副产硫铵为目的。环己酮羟胺法是目前主要的生产工艺，占总生产规模的90%以上。其中，NO还原工艺、HPO法工艺是目前世界上己内酰胺成熟生产技术的代表，HPO法输出技术比重较大（约为%），在全世界建有18套装置。
新兴的生产工艺有环己酮氨肟化法、丁二烯工艺、己二腈工艺等，其中丁二烯工艺、己二腈工艺等技术不成熟，仅建有一些实验装置，未工业化应用。而环己酮氨肟化法是新工艺中比较先进的成熟的生产技术代表，在日本住友和巴陵建有装置。
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3 己内酰胺重排工艺
环己酮肟经过贝克曼重排反应生成己内酰胺，又可分为两种：
气相重排工艺
气相重排新工艺技术开发是针对传统的己内酰胺液相重排生产工艺中间步骤多、流程复杂、设备腐蚀大、“三废”排放多、环境污染重的情形开发的。该工艺的关键是催化剂的选择和制备。目前研究的催化剂有二氧化硅-氧化铝催化剂、固体磷酸催化剂、硼酸催化剂和MFI结构分子筛催化剂。
其具体工艺为：将环己酮溶于低碳醇溶剂中，并与惰性气体混合，350℃预热汽化，以气相形式引入重排反应器中，重排反应器中6
装填固体酸催化剂，环己酮肟与固体酸催化剂接触，在温度为200-500℃，绝对压力为的条件下反应生成己内酰胺，反应后的物流经换热降温后气液分离，分离出的液相引入溶剂回收塔分离为溶剂和脱溶剂后的己内酰胺粗产品，脱溶剂后的己内酰胺粗产品经脱水、脱轻质副产物后，进入脱重塔中分馏脱除较重副产物，脱重塔在绝对压力为、塔釜温度为100-200℃的条件下操作，塔顶得到己内酰胺产品，塔釜出料引入强制蒸发单元，在较低温度下将己内酰胺蒸发出来，蒸发后的气相经冷凝后返回脱重塔中，蒸发后的残留液相为较重副产物排出装置。
石油化工科学研究院成功开发了RBS-1分子筛和环己酮肟气相贝克曼重排反应固定床新工艺。2006年，在气相重排新工艺小试研究的基础上，建成了800吨/年气相重排工业侧线试验装置，解决了环己酮肟汽化和催化剂使用寿命等难题。2013年中试装置已开始阶段性试车。MFI型拓扑学结构的RBS-1分子筛对环己酮肟气相贝克曼重排反应表现出很高的环己酮肟转化率％以上)和己内酰胺选择性％)，分子筛单程寿命达1 h。挤条成型后的RBS-1催化剂压碎强度达到80 N／cm以上，环己酮肟转化率接近100％，己内酰胺选择性达到97％以上。失活分子筛在加入甲醇的430℃空气中再生24h，催化性能得到完全恢复。挤条成型的RBS-1催化剂能满足固定床反应新工艺的要求。
日本住友化学公司与埃尼化学公司开发了己内酰胺生产新技术。该工艺将TS-1化剂使过氧化氢同氨进行氨氧化直接生产环己酮肟的技术与环己酮肟气相法贝克曼重排反应技术结合起来。采用流化床反应器，使用甲醇为辅助反应剂，环己酮肟／甲醇气在350℃下通过分子筛，环己酮肟转化率为％，产率为％。唯一的副产物是水。住友化学公司已在5kt/a装置上验证，并于2003年在日本爱嫒建成67kt/a装置，该工艺技术准备向东南亚或中国转让。
气相重排工艺是目前的研究热点，其具有成本低且无硫酸铵生成，可以采用芳烃以外的原料，对环境污染小的特点；但需要采用7
新设备，反应过程复杂，且需要价格昂贵的催化剂，前期资金投入大。所以目前世界上采用经过技术改进的液相重排工艺生产的己内酰胺仍占绝对地位。
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1.己内酰胺简介 1.1己内酰胺理化性质及主要用途 己内酰胺（简称CPL） 分子式：C6H11NO 分子量：133.16 己内酰胺是ε-氨基己酸H2N(CH2)5COOH分子内缩水而成的内酰胺，又称ε-己内酰胺，它一种重要的有机化工原料，是生产尼龙—6纤维(即锦纶)和尼龙—6工程塑料的单体，可生产尼龙塑料、纤维、及L-赖氨酸等下游产品。它常温下为白色晶体或结晶性粉末。熔点(CH2)5CONH69～71℃，沸点139℃(12毫米汞柱)、122~124℃(665Pa)、130℃(1599Pa)、165~167℃(2247Pa)。比重：1.05(70%水溶液)，熔化热：121.8J/g，蒸发热：487.2J/g。纯己内酰胺的凝固点为69.2℃，在760mmHg时沸点为268.5℃，85℃下密度1010kg/m3。在20℃水中溶解度为100g水溶解82g己内酰胺。受热时起聚合反应，遇火能燃烧。 常温下容易吸湿，有微弱的胺类刺激气味，手触有润滑感，易溶于水、甲醇、乙醇、乙醚、石油烃、环己烯、氯仿和苯等溶剂。受热时易发生聚合反应。 己内酰胺（CPL）是重要的有机化工原料之一，主要用途是通过聚合生成聚酰胺切片（通常叫尼龙-6切片，或锦纶-6切片），可进一步加工成锦纶纤维、工程塑料、塑料薄膜。还主要用于生产聚己内酰胺纤维树脂，广泛应用在纺织、汽车、电子、机械等领域。尼龙-6切片随着质量和指标的不同，有不同的侧重应用领域。 己内酰胺（CPL）是制造聚酰胺纤维和树脂的主要原料。聚酰胺广泛应用于纺织、电子和汽车及食品包装薄膜等行业。世界上己内酰胺98%用于聚合、生产。 1。2己内酰胺的岗位任务 1.2。1，萃取岗位 将硫胺装置来的粗己内酰胺用苯进行萃取，所得的苯己液，再用工艺水进行反萃取，以分别除去粗己内酰胺中的有机和无机杂质，然后将所得的己-水溶液送去汽体塔，除去其中所夹带的少量苯后供给离子交换岗位。 苯蒸馏塔将杂苯全蒸馏，得到的精苯供己萃塔使用，苯溶性杂质在苯蒸馏釜积累，定期送苯残液蒸馏塔处理，回收苯后残液送废液浓缩。 1.2.2，离交加氢岗位 1.离子交换工序 将萃取来的30%的己水溶液经阴、阳离子交换树脂，除去水溶液中残留的硫
己内酰胺生产工艺 ε-己内酰胺(简称己内酰胺，CPL)是一种重要的有机化工原料，主要用作生产聚酰胺6工程塑料和聚酰胺6纤维的原料。聚酰胺6工程塑料主要用作汽车、船舶、电子电器、工业机械和日用消费晶的构件和组件等，聚酰胺6纤维可制成纺织品、工业丝和地毯用丝等，此外，己内酰胺还可用于生产抗血小板药物6-氨基己酸，生产月桂氮卓酮等，用途十分广泛。 1 己内酰胺的生产工艺现状 经过多年的发展，己内酰胺的生产有多种技术和原料路线，按技术方法分主要有环己酮-羟胺法、甲苯法、环己烷光亚硝化法等，按原料路线方法分主要有苯法和甲苯法两种。 1.1 HSO工艺(苯法) 1943年，德国I.C.Fanben公司(BASF公司的前身)最早实现了以苯酚为原料的己内酰胺工业化生产，该工艺称为拉西法(Raschig)，又名环己酮-羟胺(HSO)工艺。生产工艺流程为:苯酚加氢制得环己醇，环己醇脱氢制得环己酮。由于石油化工工业的发展，提供了大量价廉的苯，采用苯为原料成为占主导地位的生产工艺，苯加氢制得环己烷，环己烷氧化制得环己酮。氨与空气催化氧化制NO，用(NH)PN 吸收NO得24342NHNO，用NHNO吸收NH及SO生产羟胺二磺酸盐，水解得硫酸羟胺。环己酮和硫酸羟胺反应生成424232 环己酮肟，环己酮肟在发烟HSO催化作用下经贝克曼Beckmann重排得己内酰胺，再用NH?HO中和2432多余的发烟HSO而生成(NH)SO。 24424 -1 日本宇部兴产公司是采用HSO工艺技术的最大己内酰胺生产商，现生产能力为365kt?a，占世界己内酰胺总生产能力的6.84%，生产装置分布在日本、西班
牙和泰国。该工艺技术成熟，投资小，操作简单，催化剂价廉易得，安全性好。但主要缺点是:(1)原料液NH?HO和HSO消耗量大，在羟胺制备、环己3224 酮肟化反应和贝克曼重排反应过程中均副产大量经济价值较低的(NH)SO，每生产1t己内酰胺大约会副产4.5t(NH)SO，副产(NH)SO最多;(2)能耗(水、电、蒸汽)高，环境污染大，设备腐蚀严重，三废排放量大。特别是(NH)SO副产高限制了HSO 工艺的发展。 1.2 SNIA工艺(甲苯法) 意大利SNIA公司开发的SNIA工艺是唯一以甲苯为主要原料的己内酰胺生产工艺。该工艺又称为甲苯法，是将甲苯氧化制得苯甲酸，加氢制得苯甲酸，接着与亚硝酰硫酸反应生成己内酰胺硫酸盐，己内酰胺硫酸盐再经水解得到己内酰胺。工艺路线见图1。图(略) 在SNIA工艺制备己内酰胺中，含己内酰胺60%左右的酰胺油先经NH?HO苛化，然后经甲苯萃取、水萃取制成30%的己内酰胺水溶液。己内酰胺水溶液经KMnO氧化和过滤、三效蒸发、脱水浓缩、预蒸馏、NaOH处理和蒸馏、轻副产物蒸馏和精馏、重副产物蒸馏和精馏等精制过程，才能得到符合标准的纤维级己内酰胺成品。 1999年，中国石化石家庄化纤责任有限公司采用意大利SNIA公司甲苯法生产技术，耗资35亿元，建成1套生产能力为50kt?a的己内酰胺生产装置，2002年与中国石化科学研究院合作开发并应用非晶态镍催化剂引入苯甲酸加氢反应系统部分取代Pd/C催化剂以及己内酰胺水溶液加氢取代KMnO工艺技术，将生产能力扩建到70kt?a。 尽管SNIA工艺为己内酰胺生产提供了新的原料路线，采用甲苯为原料，不经过环己酮肟直接生产己内酰胺，但酰胺化反应过程条件苛刻，收率较低，生成的副产物成分复杂，每生产1t己内酰胺副产3.8t(NH)SO。而且工艺精制过程存在流程长、工艺控制复杂、能耗大、产品质量不稳定、优级品率低的问题，投资大，生产
S B R工艺设计说明书内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）
前言随着科学技术的不断发展，环境问题越来越受到人们的普遍关注，为保护环境，解决城市排水对水体的污染以保护自然环境、自然生态系统，保证人民的健康，这就需要建立有效的污水处理设施以解决这一问题，这不仅对现存的污染状况予以有效的治理，而且对将来工、农业的发展以及人民群众健康水平的提高都有极为重要的意义，因此，城市排水问题的合理解决必将带来重大的社会效益。 第一章绪论 、本次课程设计应达到的目的： 本课程设计是水污染控制工程教学的重要实践环节，要求综合运用所学的有关知识，在设计中熟悉并掌握污水处理工艺设计的主要环节，掌握水处理工艺选择和工艺计算的方法，掌握平面布置图、高程图及主要构筑物的绘制，掌握设计说明书的写作规范。通过课程设计使学生具备初步的独立设计能力，提高综合运用所学的理论知识独立分析和解决问题的能力，训练设计与制图的基本技能。 、本课程设计课题任务的内容和要求： 某城镇污水处理厂设计日平均水量为20000d m/3，进水水质如下： ⑴、污水处理要达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的一级B标准。 ⑵、生化部分采用SBR工艺。
⑶、来水管底标高.受纳水体位于厂区南侧150m。50年一遇最高水位。 ⑷、厂区地势平坦，地坪标高。厂址周围工程地质良好，适合修建城市污水处理厂。 ⑸、所在地区平均气压柱，年平均气温℃，常年主导风向为东南风。 具体设计要求： ⑴、计算和确定设计流量，污水处理的要求和程度。 ⑵、污水处理工艺流程选择（简述其特点及目前国内外使用该工艺的情况即可） ⑶、对各处理构筑物进行工艺计算，确定其形式、数目与尺寸，主要设备的选取。 ⑷、水力计算，平面布置设计，高程布置设计。 第二章 SBR工艺流程方案的选择 、SBR工艺主要特点及国内外使用情况： SBR是序列间歇式活性污泥法的简称，与传统污水处理工艺不同，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉池等功能于一池，无污泥回流系统。经过这个废水处理工艺的废水可达到设计要求，可以直接排放。处理后的污泥经机械脱水后用作肥料。
中国石油化工股份有限公司石家庄炼化分公司 己内酰胺装置完善改造项目基本情况 一、基本情况 中国石油化工股份有限公司石家庄炼化分公司己内酰胺装置完善改造项目位于石家庄循环化工园区石炼路1号，厂址中心坐标点为北纬37°58’23”、东经114°40’40”。该项目总投资28400万元，其中环保投资360万元，占项目总投资的1.27%。主要建设内容为：①新建环己酮肟多段重排、硫铵结晶单元;②新建己内酰胺精制单元;③新建硫铵包装及储存单元;④增加双氧水纯化（脱碳）工序；⑤改造现有氨肟化装置，将反应系统反应釜一开一备改为两釜独立运行，增加叔丁醇再生系统、改造催化剂再生系统；⑥对废液焚烧单元原有两效浓缩利旧维修，以满足废液焚烧的需要。储运配套设施改造主要内容包括：新增两个己内酰胺储罐，单罐容积1000m3,总容积2000m3。 该项目于2012年4月委托中石化宁波工程有限公司和河北冀都环保科技有限公司共同承担该项目的环境影响报告书的编制工作，2013年2月7日石家庄市环境保护局审批通过该项目环境影响评价报告书。2013年4月项目开始施工，2015年11月16日报石家庄市重点河流环境保护督查中心开始试运行。河北建林环保科技有限公司于2016年11月1日至11月2日和2016年11月23日至11月24日对该项目的废水、废气和噪声进行了竣工环保验收监测，并于2016年12月出具验收监测报告。 二、污染物治理措施落实情况
1.废水治理设施运行情况 本项目废水主要是生产废水和职工生活污水，本次改造项目废水处理依托化工作业部现有污水处理场进行处理。其中生活污水产生量较改造前不增加，不再考虑。生产废水来源于双氧水碳酸钾蒸发器废水和吸附塔再生废水，氨肟化废水汽提塔废水、氨肟化催化剂再生废水，己内酰胺精制单元的离子交换塔再生废水等，主要污染物为PH、石油类、硫化物、氨氮、COD；生产废水和生活废水进入化工作业部现有污水处理场处理，现有污水处理场采用均质+水解酸化+一级生化系统+二级生化处理工艺流程，处理合格后排入良村南污水处理厂进行进一步处理。 2.废气治理设施运行情况 (1)双氧水单元氧化反应尾气主要成分为氮气，含有微量重芳烃，经氧化液气液分离器分离后，再进行二次冷凝处理，经冷凝后回收大部分的芳烃，不凝气经过碳纤维吸附去除其中的微量芳烃后，经35m 高的排气筒排入大气。 (2)氨肟化反应尾气在尾气吸收塔用脱盐水吸收其中的水溶性组分后，经过30m高的排气筒高点排放。 (3)硫铵装置干燥器排放的含有硫铵粉尘的气体先经过离心分离，回收气体中大颗粒的硫铵粉尘，然后经过水系统进行水洗，由于硫铵易溶于水，吸收塔采用填料塔，粉尘与水接触更加充分，经水洗后可以完全去除排放气体中的微量硫铵粉尘。
《化工工艺设计》课程设计说明书 乙烯制取环氧乙烷生产工艺设计 姓 名： 学科、 专业： 学 号： 指 导 教 师： 完 成 日 期： 苏州科技学院 Suzhou University of Science and Technology 注：题目，居中，字体：华文细黑，加黑，字号：二号，行距：多倍行距1.25，间距：前段、后段均为0行，取消网格对齐选项。 注：宋体，小三 注：居中，宋体， 小一号，加黑。
注：标题“目录”，字体：黑体，字号： 小三。章、节标题和页码，字体：宋体， 字号：小四。 目录 1 总论 (1) 1.1 概述 (1) 1.2 设计产品的性能、用途及市场需求 (1) 1.3 设计任务 (1) 2 设计方案简介............................................................................ 错误！未定义书签。 2.1 生产工艺的选择............................................................. 错误！未定义书签。 2.1.1 XXXX .................................................................. 错误！未定义书签。 2.1.2 XXXX (1) 2.2 原料及催化剂的选择 (2) 2.2.1 XXXX .................................................................. 错误！未定义书签。 2.2.2 XXXX .................................................................. 错误！未定义书签。 2.3 物料衡算......................................................................... 错误！未定义书签。 2.3.1 XXX ..................................................................... 错误！未定义书签。 2.3.2 XXX ..................................................................... 错误！未定义书签。 2.4 热量衡算 (2) 2.4.1 XXXX .................................................................. 错误！未定义书签。 2.4.2 XXXX .................................................................. 错误！未定义书签。 2.4.3 XXXX .................................................................. 错误！未定义书签。 2.4.4 XXXX .................................................................. 错误！未定义书签。 3 生产流程简述............................................................................ 错误！未定义书签。 3.1 环氧乙烷反应系统的工艺流程............................ 错误！未定义书签。 3.1.1 XX ........................................................................ 错误！未定义书签。 3.1.2 XX ........................................................................ 错误！未定义书签。 3.1.3 XX ........................................................................ 错误！未定义书签。 3.2 二氧化碳脱除系统的工艺流程............................ 错误！未定义书签。 3.2.1 XXX ..................................................................... 错误！未定义书签。 3.2.2 XXX ..................................................................... 错误！未定义书签。 3.3 XXX ................................................................................ 错误！未定义书签。 3.4 XXX ................................................................................ 错误！未定义书签。 4 主要设备.................................................................................... 错误！未定义书签。 4.1 XXXX ............................................................................. 错误！未定义书签。
本文摘自再生资源回收-变宝网（https://www.doczj.com/doc/e812024805.html,） 己内酰胺的用途及合成方法 生产聚酰胺纤维和树脂己内酰胺是生产聚酰胺纤维和树脂的主要原料，聚酰胺纤维在美国称尼龙，在中国叫锦纶，因为最早由锦州石化实现商品化，故称锦纶。锦纶66 是己二酸与己二胺的缩聚产物。锦纶6是己内酰胺开环聚合而成的。 目前国内的掌握己内酰胺生产工艺技术主要是中石化巴陵石化设计院和岳阳石化 设计院。 一、环已酮和苯酚是生产己内酰胺的主要原料： 1、苯酚又叫石炭酸，是一种最简单的酚类有机物，具有弱酸性，纯净的苯酚是无色晶体，在空气里会因小部分被氧化而呈粉红色。有毒，有腐蚀性，常温下微溶于水，易溶于酒精等有机溶液;当温度高于65℃时，能跟水以任意比例互溶，浓溶液对皮肤有强腐蚀性，不慎沾到皮肤应用酒精洗涤。苯酚溶液里滴加溴水，立即有白色沉淀(三溴苯酚);能与卤素，硝酸，硫酸等在本环上发生取代;能与氯化铁反应，使溶液成紫色，溶液里滴加溴水，立即有白色沉淀(三溴苯酚)。主要用于制造酚醛树脂，双酚A及己内酰胺。其中生产酚醛树脂是其最大用途，占苯酚产量一半以上。 2、环已酮是一种应用领域十分广泛的重要化工原料，具有薄荷及丙酮气味的无色无味透明液体,微溶于水,能溶于乙醚、酒精等多种有机溶剂，主要用作己内酰胺与己二酸及其盐的中间体。由于其具有溶解能力强、低毒及相对较低的价格等特点，被广泛用作各种涂料、油漆、油墨及树脂的溶剂和稀释剂，皮革加工的抛光剂和稀释剂，感光和磁性记录材料涂布用溶剂等。同时还可制备一些下游衍生物，如环己酮-甲醛树脂、过氧环己酮、邻甲基苯酚、防老剂4010等。 二、生产方法：
1943年，德国法本公司通过环己酮-羟胺合成(现在简称为肟法)，首先实现了己内酰胺工业生产。随着合成纤维工业的发展，先后出现了甲苯法(ANIA法)，光亚硝化法(PNC 法)，己内酯法(UCC法)、环己烷硝化法和环己酮硝化法。新近正在开发的环己酮氨化氧化法，由于生产过程中不需采用羟胺进行环己酮肟化，且流程简单，已引起人们的关注。 1、光亚硝化法 环己烷在汞蒸气灯照射下与氯亚硝酰发生光化学反应，直接转化成环己酮肟盐酸盐，环己酮肟盐酸盐在发烟硫酸存在下，通过贝克曼重排转化为己内酰胺。 2、苯酚法 苯酚在镍催化剂存在下加氢，制得环己醇，提纯后脱氢得粗环己酮。环己酮提纯后与羟胺反应得到环己酮肟，再经贝克曼移位生成己内酰胺、反应产物中的硫酸用氨中和得副产物硫胺。粗己内酰胺经一系列化学与物理处理得到纯己内酰胺。 3、肟法 首先将高纯度的环己酮与硫酸羟胺在80-110℃下进行缩合反应生成环己酮肟。分离出来的环己酮肟以发烟硫酸为催化剂，在80-110℃经贝克曼重排转位为粗己内酰胺，粗己内酰胺通过萃取、蒸馏、结晶等工序，制得高纯度己内酰胺。肟法的原料环己酮可由苯酚加氢得环己醇，再脱氢而得;或由环己烷空气氧化生成环己醇与环己酮，分离后的 环己醇催化脱氢也生成环己酮。 4、甲苯法 甲苯在钴盐催化剂作用下氧化生成苯甲酸，苯甲酸用活性炭载体上的钯催化剂进行液相加氢生成六氢苯甲酸，在发烟硫酸中，六氢苯甲酸与亚硝酰硫酸反应生成己内酰胺。甲苯法由于甲苯资源丰富，生成成本低，具有一定的发展前途。
第一章塑件分析 1.1塑件结构分析 图1-1 塑件结构图 此制品是消声器上盖，现实生活中经常看到用到，是一个非常实际的产品。且生产纲领为：中批量生产，所以我们采用注射模具注射成型。 1.2 成型工艺性分析[1] 塑件材料为尼龙，因塑件用在空压机内，表面无光洁度要求。具有良好的力学性能，其抗冲击强度比一般的塑料有显著的提高，具有良好的消音效果和自润滑性能。密度1.15 g/cm3, 成型收缩率：0.4～0.7%，平均收缩率为0.55%。 第二章确定模具结构
2.1模具结构的确定 塑料模具的种类很多，大体上分为：二板模，三板模，热流道模。 二板模缺点是浇口痕迹明显，产生相应的流道废料，不适合高效生产。本模具选择二板模其优点是二板模结构简单，制作容易，成本低，成型周期短。 支撑板 分型面 定模侧 动模侧 图2.1 典型的二板模结构 模架为非标准件 定模座板： 400*200*25mm 定模板： 315*200*40mm 动模板： 315*200*32mm 支承板： 315*200*25mm 推秆固定板：205*200*15mm 推板： 205*200*20mm 模脚： 50*200*60mm 动模座板 400*200*25mm 2.2确定型腔数目 2.2.1塑件体积的计算 a. 塑件体积的计算 体积为：
V a = S a ×L a =(37×35-8×25)×10-(33×36-10.5×25) ×8 =12.60cm 3 b.计算塑件的重量 根据《塑料模具设计手册》查得密度ρ取1.12g/cm 3 所以，塑件单件的重量为：m=ρV ＝12.60?1.12 ＝14.11g 浇注系统的体积为：主流道+分流道+浇口=（6280+376.8*2+12*2）/1000 ≈7.05 cm 3 粗略计算浇注系统的重量：7.05*1.12=7.90g ≈8.0g(含有冷料穴料重) 总重量：14.11*2+8.0=36.22g 2.2.2 模具型腔数目的确定 模具型腔的数目决定了塑件的生产效率和模具的成本，确定模具型腔的方法也有许多种，大多数公司采用“按经济性确定型腔的数目”。根据总成型加工费用最小的原则，并忽略准备时间和试生产原料的费用，仅考虑模具费用和成型加工费，则模具费用为 21C nC Xm += 式中Xm ——模具费用，元； 1C ——每一个型腔的模具费用，元 2C ——与型腔数无关的费用，元。 成型加工费用为 n Y N X t j 60= 式中j X ——成型加工费用，元 N ——需要生产塑件的总数； t Y ——每小时注射成型的加工费，元/h ；n ——成型周期，min 。 总的成型加工费用为n Y N C nC X X X t j m 6021++=+= 为了使成型加工费用最小，令 0=dn dX ，则 n=2 上式为按经济性确定型腔数目为2。考虑到模具成型零件和抽芯结构的设计，模具
英国某己内酰胺公司爆炸事故调查报告 1974年6月1日16时许，英国某公司发生爆炸事故，造成厂内28人死亡，36人受伤，厂外53人受伤。损失达2．544亿美元。 一、工厂及生产过程简介 英国傅立克斯镇(Flixborough)某己内酰胺公司，位于英格兰中东部，占地约242811m2，员工约550人。该公司为一以生产己内酰胺和硫酸铵肥料为主的工厂，且为英国仅有的一家“尼龙6”原料制造厂。该厂成立于1964年，1967年完成第一套以酚为原料的己内酰胺生产装置，生产能力为2万t/a。该装置生产后不久即开始筹建第二套年产量为5万t己内酰胺生产装置，并以环己烷为原料，采用磷酸羟胺法，于1972年另建新车间开始该套装置的生产。 该公司主要生产车间有合成氨、发烟硫酸制造、空分、胺制造、氢制造。环己烷车间包含了一串联式的6座氧化反应槽，以环己烷为原料制成己内酰胺。其制造过程中，首先将环己烷在6个串联的氧化反应槽中，以辛酸盐(caprylic acid)为触媒，经空气氧化成环己酮和环己醇，再转变成己内酰胺。反应后液体的成分是：94％(mol)的环己烷；6％(mol)的含有环己酮和环己醇及别的一些副产物。正常情况下，此为液相反应。温度为155度，压力为0．86MPa。6座氧化反应槽以串联形式排列，氧化反应槽外壳为1．27cm厚的碳钢，以0．32cm厚的不锈钢为内衬。为使前一氧化反应槽内氧化不完全的环己烷在下一氧化反应槽内继续氧化，两座氧化反应槽之间装设有72cm的溢流管，并用伸缩接头相连接，以防胀缩所产生的问题。前后两座氧化槽之间有18cm的高度差，以使氧化反应槽内的液体可以凭自身重力流向下一氧化反应槽。 氧化反应槽内的空气和触媒都自槽顶以管子直接通入槽底。槽内充满着高度约与溢流管同高的环己烷。液面上端的气相则充满着环己烷、氮气和反应所残余的氧气。气体可由氧化反应槽顶部的排气管排出后依次经过热交换器、冷却洗涤塔、吸收塔，最后至废气燃烧塔。环己烷蒸气流经冷却洗涤塔和吸收塔时，被冷凝回收再利用。装在氧化反应槽顶部的排气管为平衡各氧化反应槽之间的压力。在排气管上还装设了一些安全设施，如安全泄压阀(若氧化反应槽压力超过所设定的1．08MPa时，安全泄压阀将开启，释放出氧化反应槽内的气体至废气燃烧塔，以维持压力稳定)、压力控制阀(在控制室内做操作调整，可以调节吸收塔内操作压力和废气燃烧塔的流量)、氧气含量自动测定仪[用以防止排气中含氧量达到可燃程度，若含氧量超过4％(mol)，则联锁装置将自动关闭，防止空间进入氧化反应槽，并自动打开维持在1．18MPa的氮气，以控制反应过程中氧气含量]等。 二、事故经过 1974年3月27日傍晚，反应系统中的5号氧化反应槽的碳钢外壳发现150cm长的裂纹，造成环己烷外泄，其原因为硝酸类物质产生的应力腐蚀。值班人员向主管报告经同意后，开始降低反应系统的压力和温度，准备停车检验泄漏点。经检
50kt/a己内酰胺项目简介 一、己内酰胺的理化性质及主要用途 己内酰胺caprolactam （简称CPL） 分子式：C6H11NO 分子量：133.16 结构式： 己内酰胺是ε-氨基己酸H2N(CH2)5COOH分子内缩水而成的内酰胺，又称ε-己内酰胺，它一种重要的有机化工原料，是生产尼龙—6纤维(即锦纶)和尼龙—6工程塑料的单体，可生产尼龙塑料、纤维、及L-赖氨酸等下游产品。它常温下为白色晶体或结晶性粉末。熔点(CH2)5CONH69～71℃，沸点139℃(12毫米汞柱)、122~124℃(665Pa)、130℃(1599Pa)、165~167℃(2247Pa)。比重：1.05(70%水溶液)，熔化热：121.8J/g，蒸发热：487.2J/g。纯己内酰胺的凝固点为69.2℃，在760mmHg时沸点为268.5℃，85℃下密度1010kg/m3。在20℃水中溶解度为100g水溶解82g己内酰胺。受热时起聚合反应，遇火能燃烧。 常温下容易吸湿，有微弱的胺类刺激气味，手触有润滑感，易溶于水、甲醇、乙醇、乙醚、石油烃、环己烯、氯仿和苯等溶剂。受热时易发生聚合反应。 己内酰胺(CPL)主要用于生产聚己内酰胺纤维树脂，广泛应用在纺织、汽车、电子、机械等领域。
二、市场分析 己内酰胺是重要的有机化工原料之一，主要用途是通过聚合生成聚酰胺切片（通常叫尼龙-6切片，或锦纶-6切片），可进一步加工成锦纶纤维、工程塑料、塑料薄膜。尼龙-6切片随着质量和指标的不同，有不同的侧重应用领域。世界己内酰胺的消费结构为：工程塑料和食品包装膜占总消费量的25%，尼龙6纤维占总消费量的75%。在尼龙6纤维的消费量中，民用丝（包括运动服、休闲衣、袜子等）的消费量占47%，地毯的消费量占30%，工业丝（包括帘子布、渔网丝等）占23%。在我国，尼龙6纤维己内酰胺总消费量的86.2%以上，尼龙6工程塑料占12.2%以上，其它方面的消费量不大，约占1.6%。 近年来，世界己内酰胺的生产能力稳步增长。根据统计，截止到2009年底，全世界己内酰胺的总生产能力达到487.2万吨，巴斯夫、帝斯曼和霍尼韦尔是目前世界上的三大己内酰胺生产厂家，生产能力分别占全球总能力的15.1%、12.6%和7.7%。 我国己内酰胺的工业生产始于20世纪50年代末期，但直到1994年我国引进的两套大型己内酰胺装置建成投产，才使国内己内酰胺的生产得到较快的发展。目前我国有中石化巴陵分公司、南京帝斯曼（DSM）东方化工有限公司、石家庄化纤责任有限公司以及浙江巨化集团公司4家企业生产己内酰胺，总生产能力为48.7万吨/年。除了中石化石家庄化纤有限责任公司的装置采用甲苯法外，其余装置均采用苯法生产工艺。
己内酰胺的生产工艺与技术路线的选择 随着合成纤维工业的发展，己内酰胺合成工艺先后出现了肟法、甲苯法（ANIA 法），光亚硝化法（PNC法），己内酯法（UCC法）、环己烷硝化法和环己酮硝化法。新近正在开发的环己酮氨化氧化法，由于生产过程中不需采用羟胺进行环己酮肟化，且流程简单，已引起人们的关注。 图2.1 己内酰胺的主要生产工艺路线图 经过多年的发展，己内酰胺的生产有多种技术和原料路线，按技术方法分主要有环己酮-羟胺法、甲苯法、环己烷光亚硝化法等，按原料路线方法分主要有苯法和甲苯法两种。根据是否用环己酮作为中间产物，其可粗分为环己酮法和非环己酮法。
2.1 环己酮法 己内酰胺生产从环己酮合成开始，原料为苯酚或环己烷。环己烷是优选原料，可生产KA油。氧化过程通常采用硼酸或钴催化剂。…… 2.1.1 环己酮的生产工艺 2.1.1.1 苯酚法 苯酚法(属苯法)是苯酚在镍催化剂作用下加氢生成环己醇，环己醇再进行提纯脱氢反应生成粗环己酮。…… 2.1.1.2 环己烷法 环己烷法(属苯法)首先是苯加氢制环己烷，加氢过程分以Ni为催化剂的常压加氢和以Pt为催化剂的加压加氢，然后环己烷氧化制环己醇、……. 2.1.1.3 环己烯法 环己烯法(属苯法)第一步是苯部分加氢生成环己烯，然后环己烯水合得环己醇，环己醇再进行脱氢反应生成环己酮。…… 2.1.2 环己酮肟的生产工艺 环己酮肟是生产己内酰胺的重要中间产物，其可以由羟胺与环己酮反应制得，也可以由其它方法制得。 1943年，德国法本公司通过环己酮-羟胺合成（现在简称为肟法），…… 2.1.2.1 拉西法 1887年拉西(Raschig)用亚硝酸盐和亚硫酸盐反应经水解制取羟胺获得成功，……
机械制造学课程设计说明书 题目名称 专业班级 学生姓名 学号 指导教师 机械与电子工程系 二○一四年月日
目录 一、任务书--------------- -------3 二、指导教师评阅表----------------------4 三、序言-------------------------------------------------------------------------------------------3 四、零件的分析-----------------------------------------------------------------------------------3 五、工艺规程的设计------------------------------------------------------------------------------4 （1）. 确定毛坯的制造形式---------------------------------------------------------------4 （2）. 基面的选择---------------------------------------------------------------------------4 （3）. 制订工艺路线------------------------------------------------------------------------4 （4）. 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确------------------------------------5 （5）. 确定切削用量及基本工时---------------------------------------------------------6 六、设计心得与小结-----------------------------------------------------------------------------11 七参考文献-------------------------------------------------------------------------------------1 1
石家庄焦化集团10万吨环己酮项目，总投资5亿元。 该项目引进日本旭化成株式会社代表国际领先水平的环己烯法工艺路线建设10万吨环己酮生产装置。该工艺与传统的环己烷法生产工艺相比，原料苯几乎100％转化成可利用的产品，苯耗较传统工艺低200kg/t环己醇以上，用氢量只相当于传统工艺的2／3，无对环境有害的物质产生，具有“本质上节能、无公害和安全”等特点；不产生有机酸，无需碱液中和，减少了装置投资和运行费用，可变成本较传统KA油法降低20～25％；加氢和水合反应均在水相中进行，反应温和，较传统的氧化工艺更安全，避免了腐蚀性副产品堵塞，具有更高的操作性，降低了水、电、气等能源消耗。该工艺循环利用原料，节约能源，无污染，是清洁、环境友好、经济的生产路线。 项目建成后，年产环己酮10万吨，环己烷2.5万吨，实现销售收入15亿元，利税3亿元，利润2亿元。 项目于09年4月30日投产。项目投产后，每年可生产9.6万吨环己酮、2.5万吨环己烷、1600吨燃料油、300吨溶剂油和其它副产品。年可实现销售收入12.5亿元，利税2.87亿元。
我国的环己酮生产主要集中在9大生产厂家，其中3～7万吨/年规模以上的有南京帝斯曼公司、巴陵分公司、巴陵石油化工有限责任公司、辽阳石化公司、中国神马集团尼龙66盐公司、巨化集团锦纶厂等6家企业。这6家企业的生产能力达到了26.5万吨，占全国总产能的90%以上。其中辽阳化纤和神马集团均用于生产己二酸，而巴陵分公司、南京帝斯曼公司为引进装置，其己内酰胺产能经扩改分别达8万吨／年和6.5万吨／年，配套的环己酮产能分别为7万吨／年和5.5万吨／年；其余为国产化装置，其中巴陵石油化工有限责任公司和巨化锦纶厂的环己酮装置在消化吸收国内外先进技术的基础上，也达到了国外的先进技术水平。其余3家分别是太原化工厂、锦西化工总厂和山东天原化学工业公司，生产规模在1万吨／年以下。国内环己酮主要生产厂家如表1所示。表2列出了部分厂家近几年的生产情况。表1 国内环己酮主要生产厂家一览表（单位：万吨） 企业名称环己酮生产能力备注 巴陵分公司7 自用 南京帝斯曼公司 5.5 自用 巴陵石油化工有限责任公司 4.5 商品量 辽阳石化公司 4.5 自用 中国神马集团尼龙66盐公司 3 自用 巨化集团锦纶厂 3 部分商品量 太原化工厂0.7 部分商品量 锦西化工总厂0.6 商品量
己内酰胺的生产工艺 己内酰胺的三种工业化技术： 液相Beckmann重排法4 苯 ® 环己烷 ® 环己酮 ® 环己酮肟 ® 粗己内酰胺® 产品 羧酸酰胺化法4 甲苯® 苯甲酸® 环己烷羧酸 ® 粗己内酰胺®产品 光亚硝化法4 苯 ® 环己烷 ® 粗己内酰胺 ® 产品 甲苯氧化： 苯甲酸加氢 制备亚硝基硫酸 己内酰胺caprolactam （简称CPL） 分子式：C6H11NO 分子量：133.16 结构式： 己内酰胺是ε-氨基己酸H2N(CH2)5COOH分子内缩水而成的内酰胺，又称ε-己内酰胺，它一种重要的有机化工原料，是生产尼龙—6纤维(即锦纶)和尼龙—6工程塑料的单体，可生产尼龙塑料、纤维、及L-赖氨酸等下游产品。它常温下为白色晶体或结晶性粉末。熔点
(CH2)5CONH69～71℃，沸点139℃(12毫米汞柱)、122~124℃(665Pa)、130℃(1599Pa)、165~167℃(2247Pa)。比重：1.05(70%水溶液)，熔化热：121.8J/g，蒸发热：487.2J/g。纯己内酰胺的凝固点为69.2℃，在760mmHg时沸点为268.5℃，85℃下密度1010kg/m3。在20℃水中溶解度为100g水溶解82g己内酰胺。受热时起聚合反应，遇火能燃烧。常温下容易吸湿，有微弱的胺类刺激气味，手触有润滑感，易溶于水、甲醇、乙醇、乙醚、石油烃、环己烯、氯仿和苯等溶剂。受热时易发生聚合反应。 己内酰胺的制法主要有：①以苯酚为原料，经环己醇、环己酮、环己酮肟而制得；②以环己烷为原料，用空气氧化法或光亚硝化法转化成环己酮肟，经重排而制得；③以甲苯为原料，用斯尼亚法合成。此外，也可以糠醛或乙炔为原料合成。在制造过程中，环己酮(cyclohexanone)是主要的关键性中间原料，此关键性原料可藉由环己烷氢化或苯酚氢化得到，这两种制程相当类似，不同点仅在于触媒的使用和操作条件的不同而已。 不同制程方法比较 1.传统制程： 本制程是由环己酮与(NH2OH)2-H2SO4和氨水反应得环己酮圬(cyclohexanone oxime)后，再经贝克曼重排反应(Beckmann rearrangement)而制成CPL。传统法的理论产率约70%(以环己烷为基准)，即每消耗1公斤的环己烷可生成0.94公斤的CPL；若以苯酚为基准，理论产率达92%，即每消耗1公斤苯酚可至得1.11公斤CPL。
己内酰胺生产技术的比较及发展趋势 发表时间：2018-05-18T10:39:52.757Z 来源：《防护工程》2018年第1期作者：宁春花 [导读] 应加快实现采用新技术改造现有装置、扩大生产能力的步伐，以满足市场需求，并实现技术成果的产业化推广。 浙江巴陵恒逸己内酰胺有限责任公司浙江杭州 311225 摘要：己内酰胺是一种重要的化工原料和中间体，其下游产品广泛应用于纺织、工业塑料、军事等各方面，且其下游产品发展趋势更是倾向于高端科技产品。目前，己内酰胺生产企业中大多建设有配套的硫酸、双氧水等原料生产装置，其主要的生产工序为环己酮肟化工序和环己酮肟重排及己内酰胺精制工序，现根据作者多年的行业从事经验，简要的分析了双氧水、环己酮肟化、环己酮肟重排及己内酰胺精制工序的生产稳定及产品质量影响因素。 关键词：己内酰胺；生产技术；比较；发展趋势 作为工程塑料、化学纤维行业以及塑料制品行业不可缺少的原材料之一，己内酸胺在国内的需求正在迅速增加，特别是在“十二五”期间，我国确立了生态文明建设及经济可持续发展战略，已内酸胺作为一种高效的有机化工原料，预计在几年后将会迎来新一轮的暴发增长，面对这种情况，提高生产工艺、降低生产成本才能促进我国己内酸胺的可持续发展二就目前来说，世界范围内的已内酸胺工业生产方法中主要包括环己酮一经胺法、光化学亚硝化技术、氨肪化技术等，而受到技术、设备等落后原因，甲苯法等技术逐渐被淘汰。 1双氧水生产工序影响因素 本装置主要的控制点为氢化工序和萃取工序，氢化工序的效果好坏直接影响产品的产量和生产稳定情况，其中在操作控制指标稳定的情况下主要的工序影响因素为钯触媒催化剂的活性。影响钯触媒催化剂活性的主要因素有：氢气纯度：氢气中杂质的存在会优先占据催化剂活性中心，致使催化剂起不到催化剂氢化反应的作用；工作液中溶剂：工作液中不可避免含有硫元素，硫在一定条件下会与钯反应生成硫化钯，进而导致催化剂的活性降低，因此在购买原料芳烃和磷酸三辛酯时要严格控制其中硫含量；工作液碱度：碱度主要会破坏催化剂载体Al2O3的结构，进而影响催化剂的活性；工作液清洁度：主要是其中杂质含量较高时会造成催化剂活性中心的堵塞，使催化剂失活；氢效：氢效较高会使氢蒽醌快速析出，包裹催化剂，造成催化剂的失活。另外，操作方面温度、压力、物料的流量、工作液的含水量等也都能影响反应效果，因此在操作过程中一定要保证操作条件的控制和加强中间物料的分析，根据分析结果及时调整工况，保证生产的安全稳定长期运行。 2环己酮肟生产工序影响因素 本装置中肟化反应为核心工序，肟化反应直接影响生产的稳定性和生产负荷的大小，影响肟化反应的主要因素有：原料的质量、物料的配比、反应温度、反应压力、催化剂活性和浓度、停留时间等。其中原料一定要严把质量关，因为环己酮中轻组分在氨肟化装置循环叔丁醇中的积累会造成反应系统的污染，环己酮中的酸度、己醛和[2]庚酮含量会影响到成品CPL挥发性碱指标，必须严格限制；双氧水中的总碳指标是指双氧水中有机杂质含量，是在生产过程中由于少量工作液带入到双氧水中而产生的，一般均是高沸点类的重芳香烃化合物，这些物质因为沸点高，水溶性差，进入CPL生产工艺后会增加CPL精制难度，影响成品质量，需严格控制；氨中的杂质限制主要是针对油含量和铁含量，油含量会导致钛硅催化剂的堵孔失活，同时也会影响最终CPL产品质量，铁含量会导致双氧水的分解和在催化剂上沉积，影响催化剂活性和再生性能。甲苯肟精制工序要严格控制系统真空度及第二精馏塔温度，真空度下降或第二精馏塔釜温度下降会造成成品肟的纯度下降和色度上升，进而影响己内酰胺成品的消光值和碱度；废水汽提塔釜温度低则造成甲苯的流失。 3当前己内酸胺主要生产技术的对比 3.1氨肪化技术 氨肪化法是目前世界范围内主流生产方式，也是国内相对来说较为先进的工艺技术。此种生产技术是一种较现代的生产技术，出现干上世纪七十年代，由日本和意大利两家化学公司联合推出的一种生产技术，其以环己烷为原料，采用钦硅酸盐催化剂、与氨和过氧化氢反应、直接得到环己酮肪，从而在甲醇的催化作用下得到己内酸胺。此种生产技术的特点是由于使用原材料很少，所以使得投资成本大大降低，而且副产品的数量几乎可以忽略不计，从而可以大大延长器械的使用寿命，但是另一方面这种生产技术因为氧化氢费用昂贵，所以价格优势并不明显。 3.2环己酮一经胺法 相对而言，环己酮一经胺法是比较传统的生产技术，此种生产技术要先分别得到经胺和环己酮，然后由两者合成之后得到环己酮肪，这是关键的一步，此后便根据贝克曼重排法制得己内酸胺。此种方法其中存在两个变量，即环己酮和经胺，环己酮作为原料可以从苯加氢制得环己烷之后再氧化得到，虽然步骤较为复杂，但是质量效率却比较高，而另一种原料经胺，因为其制备过程的多样性大致可以分为拉西法、硝酸根离子还原法和一氧化氮还原法。 3.3光化学亚硝化技术 相比较于前两种生产技术，光化学亚硝化技术的化学反应过程最短，而且副产品较少。它是直接以环己烷为原料，这就使得化学反应的过程极为快速，同时也避免了其余杂质的多重干扰。因此，该生产技术不仅降低了生产费用，而且节省了更多的化学原材料。然而，此种生产技术却也存在着耗电大、发热量高等缺点，最为严重的是，试验过后的残渣存留较多，严重影响生产器材的使用寿命，因此这种生产技术受到了一定的限制。 3.4其他技术 己内酸胺的生产技术已经愈发成熟，但是仍然面临着很多问题，其中最严重的一个工艺缺点就是采用有毒的经胺及腐蚀性强的浓硫酸而引起的严重的环境保护问题，而且在生产过程当中，仍有严重的硫酸按副产品产出。因此，己内酸胺的技术人员已经把技术改进的重点放在了减少副产品同时有效处理催化剂的方向上。针对这一难点的技术攻关，目前已经有以下新工艺: 第一，DSM公司和壳牌化学公司联合开发了基于C4的Altam工艺。这种工艺与常规技术相比，通过丁二烯与水或醇反应的方式，不仅减少了副产品的产出，更提高了效率，节约了成本。第二，罗地亚公司开发己二睛工艺，即丁二烯氢氰化制己内酸胺工艺。这种工艺由丁二烯和HCN合成己二睛，并采用催化剂二氧化钦，从而生产出高品质的己内酸胺，并且转化率高达93％，极大提高了生产效率，减少了环境污染的问题。第三，基于专有的N一经基酞酸亚胺氧化催化剂的合成新路线。在此种新工艺当中，环己酮和环乙醇在醋酸乙醋溶液当中氧化，从而与氨反应转化成CPL。因为这种工艺对技术水平要求较高，所以目前处于技术试验阶段，但是因为其高效污染小的特点，未来将