Производство капролактама - Бадриан А.С.
Скачать (прямая ссылка):
Окислительная схема состоит из стадий: гидрирования бензола, окисления циклогексана, разделения продуктов окисления с выделением циклогексанона и циклогексанола, последующего дегидрирования циклогексанола в циклогексанон, превращения циклогексанона в циклогексаноноксим, изомеризация оксима в капролактам. '
Фотохимическая схема предусматривает гидрирование бензола в циклогексан, фотохимическое нитрозирование циклогексана (включая синтез нитрозилхлорида через нитрозилсерную кислоту), изомеризацию циклогексаноноксима в капролактам и его очистку. Освоение указанной схемы требует специфического оборудования, например, специальных мощных ламп-излучателей, а также высоких энергетических затрат и специальных дорогостоящих материалов для изготовления оборудования, способного работать в условиях сильноагрессивных сред.
Толуольная схема включает окисление толуола в бензойную кислоту, гидрирование последней в циклогексанкарбоновую кислоту, нитрозирование с образованием капролактама-сырца, синтез нитрозилсерной кислоты и очистку полученного продукта. Некоторые стадии этой схемы недостаточно селективны, что приводит к необходимости- сложной очистки получаемого капролактама. Отметим также, что для синтеза нитрозилсерной кислоты в этом случае требуется олеум с содержанием свободного серного ангидрида более 60%.
Как следует из приведенных схем, производства капролактама из фенола и окислением циклогексана включают, стадию получения циклогексанона. Последний можно синтезировать и из анилина. Однако использование метода получения капролактама из анилина весьма ограниченно.
8
о
•а
ж
-о
ж
о
2 =
\___/
=/"Л
О =¦
-О °-
лл
ж
о-
ж /=\ °
_Л1
о
ж
о
о
и-
ж
о
о
и-
ж и— <
о
со
ж
о
2 =
о
?!
°=о
°-6
ж
Z-
о
ж
+
ж
+
Схемы получения капролактама, основанные на использовании ароматического сырья
В промышленном масштабе первой стала развиваться фенольная схема. К середине 50-х годов в ФРГ на фирмах BASF и Bayer работало уже два достаточно крупных производства общей мощностью около 55 тыс. т в год. Аналогичные установки были построены фирмами DSM в Нидерландах, Inventa в Швейцарии, Allied в США.
В 1965—70 гг. во многих странах происходило ускоренное наращивание производственных мощностей. В США выпуск капролактама по фенольной схеме возрос до 135 тыс. т в год, была расширена установка, работающая по окислительной схеме, и построено аналогичное производство фирмой DSM. В Японии были последовательно введены в эксплуатацию три завода общей мощностью 250 тыс. т в год (фирмы DSM, Inventa, BASF) и существенно вырос выпуск капролактама по методу фотохимического нитро-зирования. Фирмами BASF и Bayer были построены два крупных завода в Бельгии, увеличен выпуск капролактама в ФРГ, Нидерландах и Италии. В этот же период развернулось строительство заводов по производству капролактама в Индии, Мексике, Колумбии, Испании, Турции и-в ряде других стран.
В период экономического спада в ведущих капиталистических странах (1974—75 гг.) темпы развития производства полиамидного волокна, как и других химических продуктов, несколько замедлились. Однако в 1976 г. ведущие фирмы США расширили выпуск капролактама на действующих предприятиях, а фирма Nypro осуществляет строительство крупной установки по окислительной схеме производительностью 110 тыс. т в год с вводом в 1977—78 гг. [2].
На конец 1976 г. общая мощность по производству капролактама в капиталистических и развивающихся странах составила 1,89 млн. т в год (табл. 1). Следует особо отметить, что производства капролактама создавались лишь немногими фирмами из числа ведущих в мировой химической промышленности, располагающими собственными научными разработками и возможностями для строительства онытных установок. К таким фирмам относятся DSM (Нидерланды), BASF и Bayer (ФРГ), Inventa (Швейцария). Общая мощность этих фирм составляет:
Мощность, Фирма, страна тыс.
т/год
DSM, Нидерланды........................ 500
BASF, ФРГ ..............................«360
Inventa, Швейцария..........................ж 300
Bayer, ФРГ...............................]>200
Преимущественное развитие окислительной схемы- с середины 60-х годов объясняется, по всей видимости, ее превосходством по сумме технико-экономических показателей. Из данных по распределению производственных мощностей на начало 1974 г. видно, что
10
Таблица 1. Мощности по производству капролактама в капиталистических и развивающихся странах в 1976 г. [3]
А к н о о ь-
3”
О :
Ю CD © ©
оо 00 ^
О
CS
ю
сч
о
ю
а
3
Ч
о
>>
ч
о
ч
о
аз
о
CQ
С
СО '
я
а>
•в*
Е S 5 °
та СП
Рн
С/}
СО
СО
я
а>
\о
с
а>
>
с
о
со
$
\о
ч
о
сп
Я
о>
\о
с
о
с
о
.о
"О —
JJ к
52 а н oj
s s
к
я
ч
СЗ
н
К
я
о
с
С/3
CJ
5;
СЯ,-ч
Q g
С[ я Я ^
03 'д
4
О. _5
К
?
Оч
е
и*
с/з
<
CQ
а>
>*
оз
CQ
а
сз
« й я ? а, > л с
•я
Ф О) г
а>
'В
о
С
СЗ
55 Я \о я
й ?> о
Рн
я
а
05 СЛ Я <-
gs
К
к ^ « а. я *1
?cj
s
о
с
3
"а5
Си
05
Я 03 а. g >* ^ Н
о о
CD СО
СО Ю rf О
