本發(fā)明涉及己內酰胺，尤其涉及一種己內酰胺和硫酸羥胺的聯(lián)合生產系統(tǒng)。

背景技術：

1、己內酰胺是重要的有機化工原料之一，主要用途是通過聚合生成聚酰胺切片(通常叫尼龍-6切片，或錦綸-6切片)，可進一步加工成錦綸纖維、工程塑料、塑料薄膜。

2、己內酰胺生產工藝主要是羥胺-環(huán)己酮法，以苯為原料，經環(huán)己酮制備、環(huán)己酮肟化、環(huán)己酮肟在發(fā)煙硫酸催化作用下重排生成己內酰胺，重排產物也叫轉位酯，即己內酰胺硫酸酯，由于己內酰胺和硫酸間存在化學鍵結合，很難分離，工業(yè)上己內酰胺硫酸酯幾乎均采用氨中和生成己內酰胺和硫酸銨后進行分離，這種工藝在己內酰胺生產中一直被沿用，其缺點是大量消耗經濟價值較高的氨和發(fā)煙硫酸，副產經濟價值較低的硫酸銨，每生產1噸己內酰胺會副產1.6～1.8噸的硫酸銨，每噸硫酸銨凈虧損200～600元/噸，大量硫酸銨副產導致己內酰胺生產成本上升。如何改進生產工藝，減少硫酸銨的產量，成為己內酰胺生產中的主要難題之一。

3、現(xiàn)有技術為了降低己內酰胺生產過程中的硫酸銨副產，開發(fā)了一種無副產硫酸銨的己內酰胺生產技術，即氣相重排，環(huán)己酮肟在分子篩催化劑及溶劑作用下，高溫下發(fā)生重排反應，將環(huán)己酮肟變成己內酰胺，該過程無副產硫酸銨，但反應條件苛刻，己內酰胺選擇性明顯低于發(fā)煙硫酸重排，該工藝雖然無副產硫酸銨，但也無成本優(yōu)勢。

4、硫酸羥胺又稱硫酸胲、羥胺硫酸鹽，是一種重要的中間體，應用領域為農藥中間體、醫(yī)藥中間體和選礦劑等。此外，硫酸羥胺在油脂、工業(yè)防腐、攝影、染料和橡膠等行業(yè)均有廣泛的應用價值。

5、現(xiàn)有技術公開的國內外固體硫酸羥胺合成路線與工藝主要有硝基甲烷路線、天然氣(甲烷)硝化路線、丙酮肟路線、二磺酸銨鹽水解法、一氧化氮還原法、利用三甲氧芐氨基嘧啶廢水生產硫酸羥胺等。但硝基甲烷路線產品收率低，副產物種類多，分離設備投資大；丙酮肟路線工藝過程較復雜，原料品種多，單耗大，成本高；二磺酸鹽水解法生產工藝成熟，但只適合于大型工廠大規(guī)模生產，投資成本大，其余工藝路線收率相對偏低，綜上所述，投資大、原料品種多、成本高、收率低、產品純度低等相對制約了高純度固體硫酸羥胺的產品競爭力。

6、專利cn202310237385提出了一種己內酰胺和硫酸羥胺聯(lián)產的方法。包括：(1)氨肟化反應：將酮與氨、雙氧水在一定溫度，鈦硅催化劑的作用下，生產肟溶液；(2)水解反應：己內酰胺硫酸酯加入適量的脫鹽水，攪拌，控制水解溫度，進行水解反應，得到水解反應物己內酰胺硫酸溶液；(3)己內酰胺和硫酸羥胺聯(lián)產反應：在己內酰胺硫酸溶液中加入肟溶液，在一定溫度和壓力下，反應得到己內酰胺和硫酸羥胺溶液；(4)物理分離：步驟（3）的反應物經過分層，上層為輕相為含有酮的有機溶劑，下層重相為含有硫酸羥胺和己內酰胺的水相；(5)含有酮的有機溶劑返回至步驟（1）進行氨肟化反應，或者脫除溶劑后返回至步驟（1）進行氨肟化反應；下層經過沉降、離心分離、干燥得到粗己內酰胺溶液和硫酸羥胺鹽。

7、該方法所得硫酸羥胺收率偏低，實施例最高僅61%，且己內酰胺和硫酸羥胺聯(lián)產反應溫度在98～120℃之間，反應時間為4-6h，由于己內酰胺硫酸溶液腐蝕性隨溫度上升急劇增強，對設備材質要求極高，裝置投資較高，因硫酸羥胺單程收率低，裝置物耗能耗較高；己內酰胺硫酸溶液聯(lián)產反應溫度高還會導致己內酰胺發(fā)生水解副反應，導致己內酰胺收率下降。加入有機溶劑需回收，這也將增加裝置能耗。而且該方法中未建立起相應的工業(yè)化生產系統(tǒng)。

8、因此，有必要提供一種新的己內酰胺和硫酸羥胺聯(lián)合生產系統(tǒng)，能夠提高硫酸羥胺收率，降低生產成本。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種己內酰胺和硫酸羥胺的聯(lián)合生產系統(tǒng)，能夠提高硫酸羥胺的收率，降低生產成本。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是提供一種硫酸羥胺和己內酰胺的聯(lián)合生產系統(tǒng)，包括第一萃取塔、己內酰胺裝置、反應精餾塔、回流罐、酮肟裝置和汽提塔；?己內酰胺硫酸酯和水或己內酰胺硫酸酯和硫酸羥胺水溶液混合解析，得到己內酰胺硫酸水溶液；己內酰胺硫酸水溶液和萃取劑進入第一萃取塔萃取分離后，萃余相硫酸水溶液或硫酸羥胺+硫酸水溶液進入到反應精餾塔，萃取相己內酰胺有機溶液輸送到己內酰胺裝置處理，得到己內酰胺產品；硫酸水溶液或硫酸羥胺+硫酸水溶液及酮肟進入到反應精餾塔內進行水解反應生成硫酸羥胺水溶液和酮，酮進入回流罐進行分離，回流罐內的酮進入酮肟裝置制備酮肟，酮肟循環(huán)進入反應精餾塔；硫酸羥胺水溶液進入汽提塔汽提分離出少量未反應酮肟，分離后的硫酸羥胺水溶液結晶、分離、干燥后得到硫酸羥胺產品，分離后的部分硫酸羥胺母液進入第一萃取塔循環(huán)使用。

3、進一步地，還包括混合器，己內酰胺硫酸酯和水或己內酰胺硫酸酯和硫酸羥胺水溶液進入到混合器內進行攪拌混合解析，得到己內酰胺硫酸水溶液，己內酰胺硫酸水溶液從混合器出來后進入到第一萃取塔。

4、進一步地，所述己內酰胺裝置包括第二萃取塔，萃取相己內酰胺有機溶液、己內酰胺粗油、萃取劑進入到第二萃取塔的萃取段，經第二萃取塔萃取分離后，獲得己內酰胺有機溶液，己內酰胺有機溶液進行后工序處理回收萃取劑，回收后的萃取劑進入第一萃取塔和第二萃取塔循環(huán)使用。

5、進一步地，所述己內酰胺裝置包括第二萃取塔和第三萃取塔，萃取相己內酰胺有機溶液、己內酰胺粗油、從第三萃取塔出來的己內酰胺有機溶液進入到第二萃取塔的萃取段，經第二萃取塔萃取分離后，獲得己內酰胺有機溶液和萃取殘液，己內酰胺有機溶液進行后工序處理，萃取劑及第二萃取塔出來的萃取殘液進入所述第三萃取塔的萃取段；第三萃取塔出來的萃取殘液進行后工序處理，第三萃取塔出來的己內酰胺有機溶液循環(huán)進入所述第二萃取塔。

6、進一步地，所述反應精餾塔包括回流系統(tǒng)、真空系統(tǒng)和溫度控制系統(tǒng)，硫酸水溶液或硫酸羥胺+硫酸水溶液、以及酮肟進入反應精餾塔的反應區(qū)進行水解反應，通過溫度控制系統(tǒng)控制反應區(qū)內的反應溫度為70-90℃，通過真空系統(tǒng)控制反應區(qū)內的絕壓為20?kpa-40kpa，通過回流系統(tǒng)控制塔頂回流比為0.2-4，水解反應0.5h-3.5h后生成硫酸羥胺水溶液和酮，酮從反應精餾塔出去進入到回流罐，經回流罐分離后，水回流到所述反應精餾塔內，酮排出進入酮肟裝置，硫酸羥胺水溶液從反應精餾塔出去進入到汽提塔。

7、進一步地，還包括凈化裝置和離心器，經過離心器離心過濾后的硫酸羥胺母液按質量百分比的30-90%回到混合器，剩余的硫酸羥胺母液輸送到所述凈化裝置處理。

8、進一步地，所述凈化裝置包括肟化反應器和分離器，在所述肟化反應器內，硫酸羥胺與酮進行肟化反應生成酮肟和硫酸銨，反應混合物從所述肟化反應器出來進入分離器分層，油相酮肟送至酮肟制備裝置提純處理，水相為含有雜質、且脫除了硫酸羥胺的硫銨水溶液，送己內酰胺裝置的硫銨單元處理。

9、進一步地，所述肟化反應器中加入少量氨水調節(jié)反應混合液的ph值為3-6。

10、進一步地，所述肟化反應器中，硫酸羥胺殘液與酮的肟化反應溫度為40-70℃，壓力為常壓；酮和硫酸羥胺的摩爾比為1-1.2，油相酮肟和水相硫銨水溶液的質量比為0.5-2.5。

11、本發(fā)明對比現(xiàn)有技術有如下的有益效果：本發(fā)明提供的硫酸羥胺和己內酰胺的聯(lián)合生產系統(tǒng)，以酮肟、己內酰胺硫酸酯為原料，第一萃取塔、己內酰胺裝置、反應精餾塔、回流罐、酮肟裝置和汽提塔；使己內酰胺硫酸酯和水或己內酰胺硫酸酯和硫酸羥胺水溶液混合解析，得到己內酰胺硫酸水溶液；己內酰胺硫酸水溶液和萃取劑進入第一萃取塔萃取分離，己內酰胺有機溶液輸送到己內酰胺裝置處理，得到己內酰胺產品；硫酸水溶液或硫酸羥胺+硫酸水溶液及酮肟進入到反應精餾塔內進行水解反應生成硫酸羥胺水溶液和酮，酮進入酮肟裝置制備酮肟，酮肟循環(huán)進入反應精餾塔；硫酸羥胺水溶液經結晶、分離、干燥后得到硫酸羥胺產品，建立起了己內酰胺-酮肟-聯(lián)產硫酸羥胺的資源循環(huán)綜合利用產業(yè)鏈，提高己內酰胺產品的綜合競爭力，同時通過先分離己內酰胺，并循環(huán)使用酮肟，使得硫酸水溶液能夠充分反應，提高硫酸羥胺的產率，降低生產成本。另外，酮肟制備在酮到肟轉換過程中無需高轉化率，未轉化的酮可以循環(huán)回到肟化反應器與硫酸羥胺母液進行肟化反應。