2 Ведущее подразделения, его продукция, технологическая схема, технико-экономические показатели работы

Производства капролактама.

Технологический процесс производства капролактама состоит из следующих основных стадий:

- получение циклогексана;

- получение циклогексанона;

- получение гидроксиламинсульфата;

- получение серной кислоты и олеума;

-получение капролактама из циклогексанона и гидроксиламинсульфата;

- получение кристаллического сульфата аммония из раствора;

- переработка отходов производства капролактама.

Основным сырьем в производстве капролактама является бензол, сера, природный газ.

Бензол используется на стадии получения циклогексана, сераиспользуется на стадии получения серной кислоты и олеума, природный газ − на стадии получения водорода и аммиака, производства капролактама которые используются, в свою очередь, на стадии получения циклогексана из бензола, гидроксиламинсульфата и капролактама.

Вспомогательными материалами являются сода каустическая, ионообменные смолы типа АВ- 17- 8, КУ-2-8, АН -31, трихлорэтилен. Ионообменные смолы используются на стадии очистки капролактама и приготовления химобессоленной воды, трихлорэтилен - в процессе экстрагирования капролактама, сода каустическая используются для нейтрализации кислот и омыления эфиров на стадии получения циклогексанона и очистки капролактама.

Основными катализаторами являются: никель хромовый и платиновый для процессов гидрирования бензола, медно-магниевые различных модификаций для дегидрирования циклогексанола, кобальтовый для окисления циклогексана, платиновые сетки и платинохлористо-водородная кислота для синтеза гидроксиламинсульфата, пятиокись ванадия для окисления сернистого газа до серного и другие.

Стадия получения циклогексана.

Гидрирование бензола осуществляется водородом, полученным из природного газа в цехе метанола или аммиака-3,4. В результате реакции гидрирования, протекающей под давлением 18-20 атм. при температуре 200-250 оС, в присутствии никельхромового или платинового катализатора образуется основной продукт – циклогексан и примеси, которые удаляются на ректификационной колонне в виде отхода производства - гептановой фракции. Отработанный катализатор подлежит сдаче на переработку для извлечения полезных компонентов.

Стадия получения циклогексанона.

Окисление циклогексана осуществляется кислородом воздуха при температуре

145-155оС, давлении 7,5-9,5 атм. в присутствии нафтенат кобальтового катализатора. В результате окисления циклогексана получается 4 – 5 % раствор циклогексанона, циклогексанола, эфиров и кислот в циклогексане. Раствор подвергается водно- щелочной обработке с образованием водного и органического слоев. Органический слой концентрируется в ректификационной колонне и подвергается омылению. Водный слой содержит раствор солей различных кислот – адипаты, которые направляются на утилизацию.

Разделение и очистка циклогексанона и циклогексанола от тяжелокипящих и легкокипящих соединений, спиртов производится путем ректификации. Выделенный циклогексанон направляется на синтез капролактама, а циклогексанол подвергается дегидрированию на медно-магниевом катализаторе, в результате чего, получается циклогексанон и примеси. Эта реакционная смесь направляется на ректификацию. Отработанные катализаторы подлежат сбору и сдаче на переработку для извлечения полезных компонентов.

Выделенные отходы производства: Х- масла, адипаты натрия, спиртовая фракция направляются на утилизацию.

Стадия получения гидроксиламинсульфата (ГАС).

Исходным материалом синтеза ГАС является аммиак, кислород, водород и серная кислота.

В результате окисления аммиака кислородом на платиновом катализаторе при температуре 900-920оС образуется окись азота.

Синтез ГАСа осуществляется восстановлением окиси азота водородом в среде разбавленной 19 % серной кислоты в присутствии суспензии катализатора «платина на графите». В результате «каскадной» реакции образуется гидроксиламинсульфат в виде водного раствора, основная часть которого направляется на синтез капролактама.

Другая часть раствора направляется на стадию получения кристаллического ГАСа, где раствор подвергается упариванию, кристаллизации, сушке, затариванию в полиэтиленовые мешки с укладкой на полеты. После приема готового продукта службой ОТК кристаллический гидроксиламинсульфат отгружается потребителям.

Стадия получения олеума и серной кислоты.

Основным сырьем в производстве является сера. В качестве катализатора используется пятиокись ванадия 5-8 % на диатомите.

Термическое окисление серы осуществляется кислородом воздуха при температуре около 1000 оС в печах, в результате чего образуется сернистый ангидрид, а выделившееся тепло утилизируется в котлах-утилизаторах с получением пара.

Окисление сернистого ангидрида до серного происходит под воздействием кислорода воздуха в контактных аппаратах на ванадиевом катализаторе при температуре 400- 600 оС. В результате данной реакции образуется серный ангидрид. Периодически, во время капитальных ремонтов, потерявший активность отработанный ванадиевый катализатор выгружается из контактных аппаратов и заменяется новым. Собранный до вагонного веса отработанный ванадиевый катализатор отправляется на переработку.

Серный ангидрид подвергается абсорбции водой с получением серной кислоты и олеума. Олеум направляется на стадию синтеза капролактама, кислота на стадию синтеза гидроксиламинсульфата. При необходимости олеум и серная кислота отгружаются потребителям.

Стадия получения капролактама.

Основными исходными материалами являются циклогексанон, гидроксиламинсульфат и олеум.

На стадии оксимирования в результате взаимодействия циклогексанона и гидроксиламинсульфата получается циклогексаноноксим. Под воздействием олеума циклогексаноноксим подвергается перегруппировке, а после нейтрализации перегруппированного продукта аммиаком образуется капролактам в виде лактамного масла, а также водный раствор сульфата аммония, который направляется на стадию получения кристаллического сульфата аммония. Лактамное масло подвергается многостадийной очистке:

- экстрагированию бензолом или трихлорэтиленом;

- реэкстракции химобессоленной водой;

- ионообменной очистке;

- выпариваниванию и концентрированию;

- дистилляциионной очистке.

- образующийся в процессе дистилляции капролактама отход производства – куб КПД, состоящий из капролактама и тяжелокипящих примесей, отправляется на утилизацию.

В жидком виде капролактам отгружается потребителям в железнодорожных или автомобильных цистернах.

По требованию потребителя капролактам отгружается в кристаллическом виде. Для этого капролактам проходит стадию кристаллизации и в виде чешуек фасуется в полиэтиленовые мешки. По желанию потребителя капролактам в полиэтиленовых мешках дополнительно упаковывают в бумажные мешки или полетируют на деревянных поддонах с обтяжкой термоусадочной пленкой.

Получение кристаллического сульфата аммония из раствора.

Водный раствор сульфата аммония со стадии оксимирования и перегруппировки подвергается выпариванию, кристаллизации и сушке с получением товарного продукта- кристаллического сульфата аммония, который отгружается потребителям железнодорожным или автомобильным транспортом.

По желанию потребителей часть кристаллического сульфата аммония затаривается в бумажные мешки.

Переработка отходов производства капролактама.

Выделенные отходы производства: Х- масла, адипаты натрия, спиртовая фракция, куб КПД подвергаются термическому обезвреживанию в печах сжигания при температуре 1000 оС или, в зависимости от своих качественных характеристик, подвергшись незначительной обработке, отгружаются при наличии потребителей под названием: масло ПОД, ЩСПК,СФК, капрол «М» и т. д.

Образовавшийся после термического обезвреживания адипата натрия раствор соды используется для нейтрализации стоков, а плав соды отгружается потребителю.

Сточные и отработанные воды подвергаются биологической очистке в цехе ОПСВ.