Установка перегруппировки циклогексаноноксима в капролактам

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТАНОВКА ПЕРЕГРУППИРОВКИ ЦИКЛОГЕКСАНОНОКСИМА В КАПРОЛАКТАМ(71) Заявитель Открытое акционерное общество Гродно Азот(72) Авторы Савош Эдуард Казимирович Иванов Геннадий Борисович Вашкевич Викентий Владимирович Демидчик Анатолий Артемович Лецко Владимир Александрович Лакомкин Александр Андреевич(73) Патентообладатель Открытое акционерное общество Гродно Азот(57) 1. Установка перегруппировки циклогексаноноксима в капролактам, содержащая параллельно установленные реакционные ступени, включающие реактор с установленным внутри смесителем, линию ввода циклогексаноноксима в смеситель, контур выносного охлаждения реакционной смеси, содержащий насос и холодильник, подключенные к реактору, к смесителю и к линии хладагента, линии ввода олеума в контур выносного охлаждения реакционной смеси, отличающаяся тем, что установлена дополнительная реакционная ступень и подключена к реакторам параллельно установленных реакционных ступеней, содержащая реактор с установленным внутри смесителем, линию ввода циклогексаноноксима в смеситель, контур выносного охлаждения реакционной смеси, содержащий насос и холодильник, подключенные к реактору, к смесителю и линии хладагента. 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительная реакционная ступень подключена к реакторам параллельно установленных реакционных ступеней через запорную арматуру. 3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что линии хладагента подключены к источнику оборотной воды.(56) 1. Производство капролактама / Под ред. В.И. Овчинникова и В.Р. Ручинского. - М. Химия, 1977, рис. 54. - С. 163. 2. Промышленный технологический регламент производства капролактама 1-ой очереди цеха капролактам-1. Книга 1. - ОАО Гродно Азот, 2007. - С. 22-23. Полезная модель относится к установкам для проведения жидкофазных реакционных экзотермических процессов и может применяться в химической промышленности, например при осуществлении реакционного процесса перегруппировки циклогексаноноксима в капролактам в производстве капролактама. Известна установка перегруппировки циклогексаноноксима в капролактам, содержащая реакционную ступень, включающую реактор с установленным внутри смесителем,линию ввода циклогексаноноксима в смеситель, контур выносного охлаждения реакционной смеси, содержащий насос и холодильник, подключенные к реактору, к смесителю и к линии хладагента, линии ввода олеума в контур выносного охлаждения реакционной смеси 1. Недостатком известной установки является невысокая производительность, недостаточная экономичность процесса и недостаточное качество перегруппированного продукта из-за наличия побочных реакций частичного превращения циклогексаноноксима в примеси. Прототипом полезной модели выбрана установка перегруппировки циклогексаноноксима в капролактам, содержащая параллельно установленные реакционные ступени,включающие реактор с установленным внутри смесителем, линию ввода циклогексаноноксима в смеситель, контур выносного охлаждения реакционной смеси, содержащий насос и холодильник, подключенные к реактору, к смесителю и к линии хладагента, линии ввода олеума в контур выносного охлаждения реакционной смеси 2. К основным недостаткам известной установки относятся недостаточная экономичность процесса и недостаточное качество перегруппированного продукта. Это обусловлено наличием побочных реакций превращения части циклогексаноноксима в примеси, что приводит к химическому загрязнению продукта (снижение качества продукта) и необходимости осуществления энергетических и ресурсных затрат для очистки продукта от примесей (снижение экономичности). Задача, на решение которой направлена полезная модель, - повышение экономичности процесса и качества перегруппированного продукта за счет увеличения времени пребывания циклогексаноноксима в реакционной зоне. Поставленная задача решается в установке перегруппировки циклогексаноноксима в капролактам, содержащей параллельно установленные реакционные ступени, включающие реактор с установленным внутри смесителем, линию ввода циклогексаноноксима в смеситель, контур выносного охлаждения реакционной смеси, содержащий насос и холодильник, подключенные к реактору, к смесителю и к линии хладагента, линии ввода олеума в контур выносного охлаждения реакционной смеси, в которой, согласно полезной модели, установлена дополнительная реакционная ступень и подключена к реакторам параллельно установленных реакционных ступеней, содержащая реактор с установленным внутри смесителем, линию ввода циклогексаноноксима в смеситель, контур выносного охлаждения реакционной смеси, содержащий насос и холодильник, подключенные к реактору, к смесителю и к линии хладагента. Дополнительная реакционная ступень подключена к реакторам параллельно установленных реакционных ступеней через запорную арматуру. Линии хладагента подключены к источнику оборотной воды. 2 41352008.02.28 Существенность отличий полезной модели заключается в том, что установлена дополнительная реакционная ступень и подключена к реакторам параллельно установленных реакционных ступеней. Такое решение создает дополнительный реакционный контур, что обеспечивает увеличение времени пребывания циклогексаноноксима, что позволяет осуществить более полное превращение циклогексаноноксима в капролактам. Это, в свою очередь, существенно снижает количество примесей (повышение качества продукта) и,следовательно, снижает энергетические и ресурсные затраты на очистку продукта от примесей (повышение экономичности), что обеспечивает решение поставленной задачи. Выполнение дополнительной реакционной ступени, содержащей реактор с установленным внутри смесителем, линию ввода циклогексаноноксима в смеситель, контур выносного охлаждения реакционной смеси, содержащий насос и холодильник, подключенные к реактору, к смесителю и к линии хладагента, обеспечивает оптимальные условия для осуществления экзотермического реакционного процесса превращения циклогексаноноксима в капролактам, что позволяет осуществить более полное превращение циклогексаноноксима в капролактам. Дополнительная реакционная ступень подключена к реакторам параллельно установленных реакционных ступеней через запорную арматуру. Такое решение обеспечивает технологическую гибкость установки, т.к. обеспечивает возможность работы при отключенной дополнительной реакционной ступени или одной из параллельно установленных реакционных ступеней, например, в случае необходимости проведения на них ремонтных работ. Линии хладагента подключены к источнику оборотной воды. Такое решение обеспечивает одинаковую температуру хладагента на входе в теплообменники, что стабилизирует температурный режим в реакторах и снижает количество побочных реакций в процессе превращения циклогексаноноксима в капролактам. Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором показан принципиальный вид установки, схема. Установка перегруппировки циклогексаноноксима в капролактам содержит параллельно установленные реакционные ступени, включающие реактор 1 с установленным внутри смесителем 2 циклонного типа, линию ввода циклогексаноноксима 3 в смеситель 2, контур выносного охлаждения реакционной смеси, содержащий насос 4 и холодильник 5, подключенные к реактору 1, к смесителю 2 и к линии хладагента 6, линии ввода олеума 7 в контур выносного охлаждения реакционной смеси. Дополнительная реакционная ступень содержит реактор 8 с установленным внутри смесителем 9, линию ввода циклогексаноноксима 10 в смеситель 9, контур выносного охлаждения реакционной смеси,содержащий насос 11 и холодильник 12, подключенные к реактору 8, к смесителю 9 и к линии хладагента 6. Реактор 8 подключен к реакторам 1 параллельно установленных реакционных ступеней по линии 13 через запорную арматуру 14. Линии хладагента 6 подключены к источнику оборотной воды 15. Установка перегруппировки циклогексаноноксима в капролактам работает следующим образом. Циклогексаноноксим в жидком виде подается по линии 3 внутрь реакторов 1 в параллельно установленные смесители 2 в равных количествах и одновременно по линии 10 внутрь реактора 8 в смеситель 9 в меньшем количестве. В смесителях 2 и 9 происходит высокоинтенсивное перемешивание циклогексаноноксима с циркулирующей реакционной смесью, представляющей собой смесь реагентов (циклогексаноноксим и олеум), реакционного продукта (капролактам) и примесей, образующихся в результате побочных реакций. При смешении реагентов происходит целевая реакция перегруппировки циклогексаноноксима в капролактам, сопровождающаяся выделением тепла и нагревом реакционной сме 3 41352008.02.28 си. Реакционная смесь из нижней зоны реакторов 1 засасывается насосом 4, подается в холодильник 5 и после него в реактор 1, и затем в смеситель 2, образуя контур циркуляции реакционной смеси. Перед насосом 4 в поток циркуляционной смеси поступает олеум по линии 7. Хладагент поступает в холодильники 5 по линии 6 из источника оборотной воды 15. Полученный в реакторах 1 перегруппированный продукт, содержащий непрореагировавший олеум и циклогексаноноксим, поступает по линии 13 при открытой запорной арматуре 14 в дополнительный реактор 8. Реакционная смесь из нижней зоны реактора 8 засасывается насосом 11, подается в холодильник 12 и после него в реактор 8, и затем в смеситель 9, образуя контур циркуляции реакционной смеси. Хладагент поступает в холодильник 12 по линии 6 из источника оборотной воды 15. В результате взаимодействия в смесителе 9 свежего циклогексаноноксима и олеума из циркулирующей реакционной смеси происходит целевая реакция перегруппировки циклогексаноноксима в капролактам. Полученный продукт из реактора 8 поступает на следующую технологическую стадию. Наличие дополнительной реакционной ступени и ее подключение к реакторам параллельно установленных реакционных ступеней создает дополнительный реакционный контур,что обеспечивает увеличение времени пребывания реагентов (циклогексаноноксима и олеума) в установке и более полное превращение циклогексаноноксима в капролактам. Технический результат, обеспечиваемый использованием полезной модели повышение экономичности процесса за счет снижения, в частности, потребления олеума составляет 1 кг/т продукции повышение качества продукта обеспечивается снижением показателя перманганатная потребность, характеризующим наличие примесей в продукте, с 3700 мг/кг до 1400 мг/кг. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4