毕业论文课题相关文献综述

文献综述

己内酰胺水溶液加氢精制

1.1背景

己内酰胺作为合成纤维和工程塑料的单体，国内需求量很大，且呈逐年增长趋势。但是国内己内酰胺的产量不能满足消费需求，我国每年都要从美国、日本等国家进口，己内酰胺的对外依存度接近60%。为了适应迅速增长的己内酰胺的需求，国内几家主要的己内酰胺生产厂家对原有的生产工艺进行扩能改造，提高了己内酰胺的生产能力，但是扩能改造的过程中涉及到新工艺的开发，所以也都存在一些问题。

国外发达国家己内酰胺的质量水平普遍较高，其主要质量指标高锰酸钾值(PM值)均达万秒以上，挥发性盐基(VB值)在0.5毫克当量/公斤以下，这就为纤维级己内酰胺的广泛使用扩展了范围。国内己内酰胺的质量水平近年来虽有一定提高，但与国外相比仍有较大差距，质量也不够稳定。锦纶帘子布生产要求高质量的己内酰胺，但由于该单体化学结构较为复杂、化工单元过程和单元操作多，所以生产流程长，使用原料多，消耗高，从而带来杂质多且不易处理的弊病，严重影响了单体质量的提高，因此减少杂质、提高产品质量、降低消耗，寻求合理的工艺控制方法，制得高质量的己内酰胺，已成为当前急待解决的课题[1]。

1.2己内酰胺的新型生产工艺

己内酰胺生产技术的发展趋势主要是开发绿色工艺，减少设备腐蚀和环境污染，降低成本，减少或完全避免副产硫酸铵。新型己内酰胺生产工艺的开发主要集中在两个方面：一是采用新的起始原料，开发新型工艺；二是基于现在的技术路线，开发新型催化材料，对原有工艺进行改造，缩短工艺流程[2]。

近年来，国际上生产己内酰胺的大公司都积极开发以丁二烯为原料的工艺路线。DSM公司和DuPont公司开发了以丁二烯和一氧化碳为原料生产己内酰胺的工艺，该工艺原料价格低，流程短，不副产硫酸铵，但是过程中用到了毒性很大的氢氰酸，影响了该工艺的商业化。BASF公司和DuPont公司推出了丁二烯/甲醇工艺，采用铑系催化剂和钌系催化将丁二烯、甲醇和一氧化碳经戊烯酸酯合成己内酰胺，原料选择性可达97-99%，且避免了硫酸铵的生产。

石科院采用水热合成-重排改性技术，制备了具有空心结构的新型钛硅分，用于将环己酮与氨、双氧水进行氨肟化反应[3]，一步制备环己酮肟，原子经济性高，反应条件温和，环境友好，催化剂的活性、稳定性和制备重复性比传统的TS-1钛硅分子筛均大幅提高。剑桥大学的学者采用具有独立酸性中心和氧化还原中心的纳米磷酸铝催化剂，开发了一步法催化路线，将空气和氨在氧化还原中心空气反应生成羟胺，将环己酮转化为环己酮肟，环己酮肟在酸性中心一步转化为己内酰胺，80℃时己内酰胺产率为65%-78%。该工艺采用空气作为氧化剂，成本降低很多，有望成为工业化生产己内酰胺最具经济性的工艺。

1.3影响己内酰胺质量的因素分析