CN1670139A - 从己内酰胺生产过程中得到的废料流回收能量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种从己内酰胺生产过程得到的废料流中回收能量的方法，通过该方法废料流被用作煤锅炉的燃料。例如，该废料流选自环己酮生产过程产生的碱性废料，环己酮提纯过程的蒸馏过程中产生的轻、重馏分，己内酰胺回收过程产生的含水排出液，己内酰胺提纯过程的蒸馏过程产生的轻馏分，硫酸钠制备过程中滗析器产生的有机物部分，在苯氢化制备环己烷中产生的含氢气废气，在环己酮肟制备过程中羟胺反应器内产生的废气，苯脱除和/或甲苯脱除和储存中产生的废气。

Description

从己内酰胺生产过程中得到 的废料流回收能量的方法

发明领域

本发明涉及一种从己内酰胺生产过程所得到的废料流中回收能量的方法。

背景技术

己内酰胺可以通过以下方法制备：将环己烷氧化成环己酮，环己酮在甲苯溶剂中与羟胺反应生成环己酮肟，使用发烟硫酸将环己酮肟贝克曼重排成在过量硫酸中含有己内酰胺硫酸盐的重排混合物，用氨水中和上述重排混合物以生成硫酸铵和己内酰胺，从浓硫酸铵溶液中分离出含水的粗己内酰胺，用苯从粗己内酰胺中萃取出己内酰胺，该萃取过程产生一种含水排出液。随后的己内酰胺的提纯特别通过轻重组分的蒸馏而实现。环己烷可以通过苯加氢得到，因此得到含有氢气的废气(off-gas)。在己内酰胺生产过程的环己烷氧化部分，环己烷可以在催化剂存在的情况下被氧化成为环己醇和环己酮，并同时生成诸如醋酸、己二酸、CO、CO₂和酯的较低的氧化产物，用苛性钠中和所述酸并皂化所述酯，从而产生碱性废料。作为一个代替的办法，环己烷可以在没有催化剂存在的情况下被氧化成环己基氢过氧化物、较少量的环己酮和环己醇，同时生成诸如醋酸和己二酸的较低的氧化产物，接着将环己基氢过氧化物分解成环己酮和环己醇，并在苛性钠和催化剂存在下中和所述酸并皂化所述酯，从而产生碱性废料。碱性废料可被进一步用硫酸处理以制备硫酸钠。在己内酰胺生产过程中的环己酮的回收/提纯部分，轻组分和重组分(以下指蒸馏轻馏分(lights)和重馏分(heavies))优选通过蒸馏的方法从环己酮和环己醇中分离出来。羟胺可以在气液反应器中得到，该气液反应器中氢气与含有硝酸离子、缓冲酸和贵金属催化剂的循环无机液体接触，从而得到包含氢气的废气流。在己内酰胺制备过程中的环己酮肟制备部分，可以从甲苯的脱除和储存中得到含有甲苯的废气流。在己内酰胺制备过程中的己内酰胺回收部分，苯在从粗己内酰胺中萃取己内酰胺中的使用可以导致从苯的脱除中产生含苯废气流。

在己内酰胺生产过程中，例如，如以上所述的己内酰胺生产过程中，除了希望得到的己内酰胺和硫酸铵外还得到了一些废料流。这些在己内酰胺生产过程中的废料流是固体、液体或气体流。在大多数化学工厂，废料流或被燃烧(气体)、被焚化(浓有机废料)或被生物处理(稀水溶液)。一些废料流包含很多能量。例如，在己内酰胺生产过程中的环己酮制备部分，大量的原料苯碳结束于碱性废料和轻、重馏分中，在己内酰胺生产过程中一些氨型氮原料结束于含水排出液和蒸馏轻、重馏分中。这些来自于排气***的、含有如苯、甲苯和氢气的流还有蒸汽都包含大量的能量。

发明内容

本发明的目的在于找到一种从己内酰胺生产过程中得到的含能量废料流中回收能量的方法。

该目的通过将从己内酰胺生产过程中得到的废料流、特别是含有能量的废料流作为燃料用于煤锅炉中而实现。

已经发现，通过本发明的方法能量可以从己内酰胺生产过程得到的含有能量的废料流中回收。通过本发明的方法，存在于上述废料流中的能量可以以高压流的形式被回收，这从能量的观点来看是非常有利的。本发明的另一个优点是输送到煤锅炉房中的废料流无需在环境中处理。一个附加的优点是部分煤可以被从来自于己内酰胺生产过程的含有能量的废料流所替代，从而节省了煤。

本发明的方法中，来自于己内酰胺生产车间的含有能量的废料流作为燃料用在煤进料锅炉房中以产生高压流。已经发现，来自于己内酰胺生产过程的含有能量的废料流也可以被填加到现有的煤进料锅炉房、优选经过改造的现有煤锅炉房内，以燃烧这些含有能量的废气流。在后一种情况下，优选安装新的管线，该管线带有仪表、泵和阀门以向燃煤锅炉输送废料流并将废料流加入燃煤锅炉中。通过本发明的方法，含有能量的废料流可以替代锅炉房进料中的煤。已经发现至少10％的煤可以被含有能量的废料流所替代。优选不超过20％，更优选不超过15％的煤可以被含有能量的废料流所替代。已经发现，超过20％的煤被含有能量的废料流所替代时，将导致需要清理在燃烧器壁和/或流体管上的、通过燃烧废料流得到的反应产物。可选地，含有能量的废料流在被填加到煤锅炉房前进行浓缩。浓缩在例如含有能量的废料流中含有大量的水的情况下是有利的。大量的水可能导致火焰的熄灭。优选地，为了燃烧完全，废料流必须通过一种特殊的方法引入燃烧器中，例如通过煤切级空气的入口。更优选地，废料流同煤和初级空气一起引入煤锅炉房内。

原则上，所有的含有能量的废料流都可以填加到煤锅炉房内。适当的来自于己内酰胺生产车间的含有能量废料流的实例如上所述，更加详细的说明将在下面给出。

适于作为煤锅炉房进料的液体废料流典型地具有下面给出的组成。

从环己酮生产过程中得到的碱性废料通常包含25-35wt.％的钠盐和/或有机酸，50-60wt.％水，其余主要为NaOH和Na₂CO₃。

从环己酮提纯过程中得到的蒸馏轻馏分和重馏分通常包含100wt.％的有机物。

在己内酰胺回收过程中通过使用苯萃取粗己内酰胺得到的含水排出液通常包含50-60wt.％的水，10-20wt.％的硫酸铵，10-20wt.％的有机物和5-15wt.％的其它无机物。

在己内酰胺提纯过程中得到的轻馏分精馏塔轻馏分的顶部产品通常包含55-65wt.％的己内酰胺和35-45wt.％的其它有机物。

在硫酸钠制备过程中滗析器内得到的有机物部分通常包含0.5-5wt.％的钠盐和/或有机酸，其余为有机物。

适于作为煤锅炉房原料的废气流典型地具有下面给出的组成。

在苯氢化制备环己烷中得到的氢气废气流通常含有8-9wt.％的H₂，30-35wt.％的CH₄，其余主要是N₂。

在环己酮肟制备过程中羟胺反应器内得到的废气流通常含有4-5wt.％的H₂，15-20wt.％的CH₄，65-75wt.％的N₂，6-8wt.％的N₂O，其余主要为水。

来自于苯脱除的废气流通常包含1-2wt.％的苯，其余主要为N₂。

来自于甲苯脱除和储存的废气流通常包含20-22wt.％的甲苯，65-75wt.％的N₂，其余主要为O₂。

煤锅炉房可以包含一个或多个加热炉。

具体实施方式

本发明将通过以下实施例进行阐明，但本发明并不仅限于该实施例。

实施例

下述来自于己内酰胺生产车间的废料流被填加到具有两个加热炉、总功率为135MW的煤锅炉房内：

流体1：2700kg/小时的来自于从己内酰胺生产车间的环己酮生产部分得到的腐蚀性碱性废料，其包含8wt.％的NaOH，50wt.％的H₂O，35wt.％钠的盐或有机酸，和7wt.％的Na₂CO₃，

流体2：947kg/小时的来自于用苯从粗己内酰胺中萃取己内酰胺的废料，其包含58wt.％的H₂O，15wt.％的有机物，16wt.％的硫酸铵和11wt.％的其它无机物，

流体3：520kg/小时的在环己酮提纯过程中得到的蒸馏轻馏分和重馏分，其包含100wt.％的有机物，

流体4：106kg/小时的在苯氢化制备环己烷中得到的氢气废气流，其包含8wt.％的H₂，34wt.％的CH₄和58wt.％的N₂

流体5：424kg/小时的来自于环己酮肟制备过程中羟胺反应器内的废气流，其包含4.6wt.％的H₂，17wt.％的CH₄，71wt.％的N₂，7wt.％的N₂O，和0.4wt.％的H₂O，

流体6：132kg/小时的来自于苯脱除的废气流包含1.5wt.％的苯和98.5wt.％的N₂，

流体7：122kg/小时的来自于甲苯脱除和储存的废气流，其包含21wt.％甲苯的，72wt.％的N₂和7wt.％的O₂，以及

通过填加上述流体到煤锅炉房内，可以代替11.43％的煤，同时可以产生15.2MW、30-35巴的蒸汽。

Claims (6)

1.从己内酰胺生产过程中得到的废料流回收能量的方法，其特征在于将所述废料流用作煤锅炉的燃料。

2.根据权利要求1的方法，其中所述废料流选自：环己酮生产过程中产生的碱性废料，环己酮提纯过程的蒸馏过程中产生的轻馏分和重馏分，己内酰胺回收过程中产生的含水排出液，己内酰胺提纯过程的蒸馏过程中产生的轻馏分，硫酸钠制备过程中滗析器中产生的有机物部分，制备环己烷的苯氢化反应中产生的含氢气废气，在环己酮肟制备过程中由羟胺反应器产生的废气，苯脱除产生的废气和/或甲苯脱除和储存产生的废气。

3.根据权利要求1-2中任一项的方法，其中水在废料流中的含量使得可以防止火焰熄灭。

4.根据权利要求1-3中任一项的方法，其中至少10％的煤被来自于己内酰胺生产过程的废料流所代替。

5.根据权利要求1-4中任一项的方法，其中至少20％的煤被来自于己内酰胺生产过程的废料所代替。

6.根据权利要求1-5中任一项的方法，其中废料与煤和初级空气一起进入煤锅炉。