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氨肟化法生产己内酰胺安全评价中应注意的两要点


氨肟化法生产己内酰胺安全评价中应注意的两要点 摘 要:氨肟化法生产己内酰胺工艺的安全评价中,我们应对氨肟化反应及 加氢反应作深入的研究, 真正掌握工艺的危险性,为设计采取有针对性的安全对 策措施提供依据。 关键词:己内酰胺 安全评价 要点 一、引言 近一段时期以来, 国内多家企业新上或即将上马己内酰胺项目,这当中绝大 多数均采用了氨肟化工艺路线。 这些建设单位在初步设计前,应向安

全生产监督 管理部门申请安全条件审查, 这就需要评价机构对项目开展安全评价。如果不对 该工艺进行深入的研究, 评价结果对初步设计就缺乏指导性甚至误导设计。笔者 现就氨肟化法生产己内酰胺项目评价中,应注意的两点问题作如下探讨。 二、氨肟化反应是否属危险工艺装置 氨肟化法生产己内酰胺工艺中,最重要的反应为环己酮、氨及双氧水在钛硅 分子筛作催化剂的条件下,发生肟化反应生成环己酮肟。按照《国家安全监管总 局的通知》 (安监总管三[2009]116 号) 、 《国家安全监管总局关于公布第二批重点 监管危险化工工艺目录和调整首批重点监管危险化工工艺中部分典型工艺的通 知》 (安监总管三[2013]3 号)的规定,环己酮肟化反应工艺不属于列入重点监管 的危险化工工艺(较高危险)装置。 现在, 我们对氨肟化反应机理作一下简单的分析。对钛硅分子筛催化环己酮 生成环己酮肟的反应机理的认知主要以羟胺机理占主导地位, 即氨先被钛硅分子 筛催化氧化生成羟胺,羟胺再通过非催化过程直接与环己酮反应生成环己酮肟。 环己酮氨肟化反应过程如下: 1.钛硅分子筛催化剂与双氧水相互作用形成钛的过氧化物 2.生成羟胺 3.羟胺与环己酮发生肟化反应 4.总反应方程式 根据上述分析, 我们认为环己酮氨肟化反应分为两步,第一步是氨在催化剂 作用下被过氧化氢氧化成羟胺, 第二步是羟胺与环己酮进行无催化反应,生成环 己酮肟。 反应需要以叔丁醇为溶剂在全液相条件下进行。此外还伴随着双氧水的 分解、重物质的生成等副反应。因此,认定氨肟化工艺应属于胺基化危险化工工 艺,属于列入重点监管的危险化工工艺(较高危险)装置。 三、加氢反应工艺在评价中应注意的问题 根据安监总局的文件, 己内酰胺生产过程中重排后的加氢反应工艺属于高度 危险工艺装置。 按要求加氢装置除了采取自控连锁报警等安全措施外,还应设有 紧急冷却系统。下面,我们先分析一下该加氢反应。 己内酰胺重排后加氢目的是去除微量杂质中的烯烃。 它们是在环己酮肟重排 生成己内酰胺过程中产生的,如:2-羟基环已酮、环己烯酮等,为不影响产品己 内酰胺的质量, 需通过加氢将上述不饱和键杂质变为饱和键杂质,拉开了己内酰 胺和杂质间的沸程差,使杂质便于在后续的蒸发蒸馏工序中除去。 通过加氢,己内酰胺中的杂质发生了如下变化: 通过查阅己内酰胺加氢设计资料, 送加氢反应的物料中含己内酰胺 30.03%、 水 69.71%、苯胺 0.12%,它们在 0.7MPa、90℃加氢工艺条件下都不会与氢发生 反应。因此,就算剩余的 0.16%物料都能发生加氢反应,其放热对整个体系也不 会产生大的影响了。我们与国内己内酰胺行业资深工程技术人员交流中也了解 到:加氢反应的温升也就是在 2℃左右,危险性不大。 己内酰胺加氢装置紧急冷却系统的存在, 对加氢装置的安全生产没有实际意 义。现在,我们明白了为什么现有己内酰胺加氢装置都不设计夹套的原因。所以 加氢装置最主要的安全措施是防止进入加氢装置的物料超温, 应针对加氢反应器 前的加氢进料加热器的加热温度设计可靠的安全监控措施。 四、结束语 通过上述的讨论, 我们对

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