本發(fā)明涉及一種氨肟化反應(yīng)失控的判別和處理方法。
背景技術(shù)：
己內(nèi)酰胺是合成纖維和工程塑料的單體，在我國(guó)一直是市場(chǎng)緊缺的重要化工原料。目前，己內(nèi)酰胺的生產(chǎn)大多數(shù)采用環(huán)己酮轉(zhuǎn)化成環(huán)己酮肟，再重排成己內(nèi)酰胺的工藝路線。從環(huán)己酮到環(huán)己酮肟的轉(zhuǎn)化采用的環(huán)己酮直接氨氧化制備環(huán)己酮肟工藝是一種綠色環(huán)保低能耗的工藝。環(huán)己酮氨肟化合成環(huán)己酮肟新工藝是采用環(huán)己酮、氨和雙氧水在低壓條件下，叔丁醇為溶劑，采用鈦硅分子篩催化劑(以下簡(jiǎn)稱催化劑)，在連續(xù)淤漿床反應(yīng)器內(nèi)一步合成環(huán)己酮肟，其反應(yīng)式為：
nh3+h2o2+c6h10o＝c6h11on+2h2o
在正常條件下，氨肟化反應(yīng)可保持高轉(zhuǎn)化率、高選擇性但當(dāng)原料配比不當(dāng)和或催化劑活性下降時(shí)，主反應(yīng)速率下降，主要發(fā)生以下副反應(yīng)，從而導(dǎo)致氨肟化反應(yīng)失控：
4h2o2+2nh3＝n2o+7h2o
3h2o2+2nh3＝n2+6h2o
2h2o2＝2h2o+o2
氨肟化反應(yīng)失控過(guò)程中，反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率和選擇性會(huì)顯著下降，反應(yīng)清液的色度快速增加，反應(yīng)放出的尾氣中氧氣和笑氣(一氧化二氮)含量快速升高，可能導(dǎo)致反應(yīng)釜內(nèi)形成爆炸性混合氣體，如遇到火源、高溫或靜電火花將產(chǎn)生爆炸。
劉銀乾等(環(huán)己酮氨肟化反應(yīng)體系中ts-1分子篩失活原因的研究，石油煉制與化工，2002，33(5)：41～45)認(rèn)為環(huán)己酮氨肟化反應(yīng)過(guò)程中環(huán)己酮的轉(zhuǎn)化率、環(huán)己酮肟的選擇性、反應(yīng)清液的色度和反應(yīng)尾氣中的氧氣和笑氣含量可以表征反應(yīng)的情況，判斷是否可能會(huì)發(fā)生反應(yīng)失控，保證裝置的安全平穩(wěn)運(yùn)行。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有技術(shù)中安全性較差的問(wèn)題，提供一種新的氨肟化反 應(yīng)失控的判別和處理方法。該方法具有安全性較好的優(yōu)點(diǎn)。
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種氨肟化反應(yīng)失控的判別和處理方法，用于鈦硅分子篩催化劑上雙氧水氧化環(huán)己酮生產(chǎn)環(huán)己酮肟的工藝裝置中，通過(guò)對(duì)環(huán)己酮的轉(zhuǎn)化率、環(huán)己酮肟的選擇性、反應(yīng)清液的色度、反應(yīng)器氣相中的氧氣和笑氣含量設(shè)置安全控制邊界條件，確定氨肟化反應(yīng)的安全性，避免出現(xiàn)失控反應(yīng)，導(dǎo)致裝置停車或者發(fā)生爆炸的安全事故發(fā)生；其中，氨肟化反應(yīng)失控判據(jù)條件的指標(biāo)為：(1)環(huán)己酮轉(zhuǎn)化率低于90％；(2)環(huán)己酮肟選擇性低于95％；(3)反應(yīng)清液色度高于250°；(4)反應(yīng)器氣相中氧氣體積含量高于4％；(5)反應(yīng)器氣相中笑氣體積含量高于20％；所述(1)～(5)指標(biāo)中有任意一項(xiàng)以上達(dá)到，即判斷為反應(yīng)失控；氨肟化反應(yīng)發(fā)生失控時(shí)，啟動(dòng)安全聯(lián)鎖措施，切斷雙氧水進(jìn)料、環(huán)己酮進(jìn)料和氨進(jìn)料，向反應(yīng)器進(jìn)行充氮(本文指氮?dú)?保護(hù)，同時(shí)保證叔丁醇循環(huán)。
上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述雙氧水的質(zhì)量濃度為25％-50％。
本發(fā)明涉及一種氨肟化反應(yīng)失控的判別方法，通過(guò)對(duì)環(huán)己酮的轉(zhuǎn)化率、環(huán)己酮肟的選擇性、反應(yīng)清液的色度和反應(yīng)尾氣中的氧氣和笑氣含量等參數(shù)設(shè)置合理的安全控制條件，從而確定氨肟化反應(yīng)失控的條件，提供安全聯(lián)鎖設(shè)置，保證裝置的安全平穩(wěn)運(yùn)行，取得了較好的技術(shù)效果。
下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述，但不僅限于本實(shí)施例。
具體實(shí)施方式
【實(shí)施例1】
一種氨肟化反應(yīng)失控的判別和處理方法，用于鈦硅分子篩催化劑上雙氧水氧化環(huán)己酮生產(chǎn)環(huán)己酮肟的工藝裝置中，雙氧水的質(zhì)量濃度為27.5％時(shí)，氨肟化反應(yīng)清液色度為255°時(shí)，可判斷為反應(yīng)發(fā)生了失控，及時(shí)啟動(dòng)安全聯(lián)鎖措施，緊急切斷雙氧水進(jìn)料、環(huán)己酮進(jìn)料和氨進(jìn)料，向反應(yīng)器進(jìn)行充氮保護(hù)，保證叔丁醇循環(huán)。
【實(shí)施例2】
一種氨肟化反應(yīng)失控的判別和處理方法，用于鈦硅分子篩催化劑上雙氧水氧化環(huán)己酮生產(chǎn)環(huán)己酮肟的工藝裝置中，雙氧水的質(zhì)量濃度為35％時(shí)，氨肟化反應(yīng)器氣相中氧氣體積含量為5％，可判斷為反應(yīng)發(fā)生了失控，及時(shí)啟動(dòng)安全聯(lián)鎖措施，緊急切斷雙氧水進(jìn)料、環(huán)己酮進(jìn)料和氨進(jìn)料，向反應(yīng)器進(jìn)行充氮保護(hù)，保證叔丁醇循環(huán)。
【實(shí)施例3】
一種氨肟化反應(yīng)失控的判別和處理方法，用于鈦硅分子篩催化劑上雙氧水氧化環(huán)己酮生產(chǎn)環(huán)己酮肟的工藝裝置中，雙氧水的質(zhì)量濃度為27.5％時(shí)，氨肟化反應(yīng)環(huán)己酮轉(zhuǎn)化率為85％、環(huán)己酮肟選擇性為94％時(shí)，可判斷為反應(yīng)發(fā)生了失控，及時(shí)啟動(dòng)安全聯(lián)鎖措施，緊急切斷雙氧水進(jìn)料、環(huán)己酮進(jìn)料和氨進(jìn)料，向反應(yīng)器進(jìn)行充氮保護(hù)，保證叔丁醇循環(huán)。
【實(shí)施例4】
一種氨肟化反應(yīng)失控的判別和處理方法，用于鈦硅分子篩催化劑上雙氧水氧化環(huán)己酮生產(chǎn)環(huán)己酮肟的工藝裝置中，雙氧水的質(zhì)量濃度為27.5％時(shí)，氨肟化反應(yīng)反應(yīng)器氣相中氧氣體積含量5％，反應(yīng)器氣相中笑氣體積含量為21％時(shí)，可判斷為反應(yīng)發(fā)生了失控，及時(shí)啟動(dòng)安全聯(lián)鎖措施，緊急切斷雙氧水進(jìn)料、環(huán)己酮進(jìn)料和氨進(jìn)料，向反應(yīng)器進(jìn)行充氮保護(hù)，保證叔丁醇循環(huán)。
【實(shí)施例5】
一種氨肟化反應(yīng)失控的判別和處理方法，用于鈦硅分子篩催化劑上雙氧水氧化環(huán)己酮生產(chǎn)環(huán)己酮肟的工藝裝置中，雙氧水的質(zhì)量濃度為35％時(shí)，反應(yīng)清液色度為300°，氨肟化反應(yīng)環(huán)己酮轉(zhuǎn)化率為85％，環(huán)己酮肟選擇性為90％時(shí)，可判斷為反應(yīng)發(fā)生了失控，及時(shí)啟動(dòng)安全聯(lián)鎖措施，緊急切斷雙氧水進(jìn)料、環(huán)己酮進(jìn)料和氨進(jìn)料，向反應(yīng)器進(jìn)行充氮保護(hù)，保證叔丁醇循環(huán)。
顯然，采用本發(fā)明的方法，通過(guò)對(duì)環(huán)己酮的轉(zhuǎn)化率、環(huán)己酮肟的選擇性、反應(yīng)清液的色度和反應(yīng)尾氣中的氧氣和笑氣含量等參數(shù)設(shè)置合理的安全控制條件，從而確定氨肟化反應(yīng)失控的條件，提供安全聯(lián)鎖設(shè)置，保證裝置的安全平穩(wěn)運(yùn)行，取得了較好的技術(shù)效果。