Гидравлические машины, подъемно-транспортные устройства и приводы машин. Технология процесса производства капролактама
Отчет по практике - Разное
Другие отчеты по практике по предмету Разное
тама разработан фирмами SANDVIK и MЦLLERS Технологическая схема получения кристаллического капролактама выполнена в два потока. Проектная мощность установки 48 тысяч тонн капролактама в год при 8 000 часов работы.
В 2005 году с цель экономии олеума, аммиака по проекту Двухступенчатая перегруппировка циклогексаноноксима в капролактам произведена реконструкция стадии перегруппировки. Проект во всех частях выполнен проектно конструкторским отделом ОАО Гродно Азот
По технико-экономическому уровню производство капролактама первой очереди, включая цех капролактама, относится к высшей категории.
4.2 Общая характеристика производимой продукции
Капролактам (лактам e - аминокапроновой кислоты) выпускается в жидком или кристаллическом виде по ГОСТ 7850-86.
Капролактам является исходным сырьем в производстве полиамидных полимеров, применяющихся для получения химических волокон и нитей, полиамидных изделий и смол.
Важнейшей областью применения полиамидного волокна является шинная промышленность. Полиамидное волокно используется при производстве тросов, канатов, веревок, рыболовецких сетей. В производстве товаров народного потребления из полиамида получают чулочно-носочные и трикотажные изделия, пленки.
Составлено экспертное заключение о проверке на патентную чистоту процесса получения капролактама в отношении стран США, ФРГ, Англии, Югославии и стран СНГ и на его основе патентный формуляр (по форме 1 ГОСТ 2.110868)
Согласно экспертному заключению производство капролактама из циклогексанона на ОАО "Гродно Азот" обладает патентной чистотой в отношении стран СНГ, ФРГ, Франции, Англии, США.
Капролактам - белое кристаллическое вещество или жидкость без механических примесей. Структурная формула
Эмпирическая формула C6H11NO
Таблица 4.1 - Физико-химические показатели по ГОСТ 7850-86
Наименование показателяНорма для сортаМетод испытаниявысшегопервоговторогоОКП 24 33220120ОКП 24 332200130ОКП 24 332201401 Перманганатный индекс, ед., не более457По ГОСТ 26743.7-862 Цветность водного раствора капролактама с массовой долей 50 %, ед. Хазена, не более3,04,05,0По ГОСТ 26743.1-913 Содержание летучих оснований, ммоль/кг, не более0,40,50,6По ГОСТ 26743.8-864 Температура кристаллизации, С, не ниже68,868,868,8По ГОСТ 26743.2-915. Массовая доля железа, %, не более0,000020,000020,00002По ГОСТ 26743.4-856 Массовая доля циклогексаноноксима, %, не более0,0020,0020,002По ГОСТ 26743.3-917 Оптическая плотность раствора капролактама с массовой долей 50 %, не более0,040,050,06По ГОСТ 26743. 3-918 Щелочность, ммоль/кг, не более0,10,10,05По ГОСТ 26743.5-919 Кислотность, ммоль/кг, не более0,050,050,1По ГОСТ 26743.5-9110 рН 20%-ного водного раствора, ед.рН6,7-7,36,7-7,36,7-7,3По ГОСТ 26743.5-91
Молекулярный вес - 113,16
Температура вспышки - 135 С
Температура самовоспламенения - 400 С
Нижний температурный предел воспламенения - не менее 123 С Нижний концентрационный предел взрываемости в смеси с воздухом - 43 гм
Продукт гигроскопичен и легко растворяется в воде, спирте, бензоле, трихлорэтилене.
4.3 Описание технологического процесса и схемы производства
Процесс получения капролактама состоит из следующих стадий:
Оксимирование.
Перегруппировка и нейтрализация.
Экстрагирование.
Ионообменная очистка.
Выпаривание воды из водного раствора капролактама.
Дистилляция и ректификация капролактама.
Кристаллизация капролактама.
В связи с тем, что технологический процесс получения капролактама выполнен в два потока (А и В) аналогичных друг другу, описание технологического процесса и схемы производства приводится для потока А.
Для стадий ионообменной очистки, выпаривания технологический поток С и ректификация капролактама описываются отдельно. Стадия дистилляции потока С аналогична потокам А, В.
4.3.1 Стадия оксимирования
Циклогексаноноксим (далее по тексту оксим) получают по открытой Мейером в 1882 г. реакции между гидроксиламинсульфатом (далее по тексту ГАС) и циклогексаноном (далее по тексту анон).
Взаимодействие анона с ГАС протекает по механизму электрофильного замещения. Электрофильный характер атома углерода карбонильной группы в молекуле анона усиливается протонированием кислородного атома карбонильной группы кислотой. При этом атом углерода приобретает положительный заряд.
. Присоединение атома азота ГАС за счет неподеленной электронной пары к положительно заряженному атому углерода.
. Миграция атома водорода к кислородному атому карбонильной группы:
Лимитирующей стадией процесса оксимирования является стадия два, присоединение атома азота ГАС за счет неподеленной электронной пары к положительно заряженному атому углерода.
Оптимальной величиной для проведения реакции оксимирования является значение рН от 3,0 до 4,5 ед. рН. В реальных условиях процесс осуществляется при рН от 4,5 до 5,8 ед. рН
Для обеспечения достаточно полного превращения анона в оксим и подавления побочных реакций процесс проводят в две ступени по противоточной схеме.
На второй ступени во избежание проскока анона в оксиме, создают 30 - 40 %-ный избыток ГАС. На первой ступени избыточный ГАС извлекается из раствора сульфата аммония при взаимодействии с аноном.
При умеренно высоких температурах, реакцию на первой ступени, где имеется избыток анона, проводят при температуре от 50 С до 60 С. При этой температуре ограничиваются побочные реакции. При температуре менее 40 С на 1-ой ступени возникает опасность кристаллизации смеси анон