环己烷氧化操作规程.doc

中石化巴陵分公司己内酰胺事业部环己烷氧化高压装置岗位操作法编制：张晓辉一审：二审：三审：审核：批准：- 26 -目 录第一章 产品及原材料简介 1第二章 主要生产原理简介 3第三章 装置流程简介及岗位划分 6第四章 设备位号、管线编号及说明 8第五章 安全技术规定 31第六章 各岗位操作法 336.1、岗位任务第八章 紧急停车按钮开关 44第九章 事故处理方法 45第十章 异常现象与处理 47第十一章 联锁 49第一章 产品及原材料简介1.1 产品简介1.1.1 产品名称、规格型号及生产能力产品为液体环己酮，质量优于国标GB10669-2001，环己酮纯度（%）≥99.90，15000H装置生产能力为80kt/a1.1.2 产品性质1.1.2.1 产品物理性质1.1.2.1.1 外观：无色透明油状液体，有丙酮气味1.1.2.1.2. 相对密度：d40 0.9644; d415 0.951; d420 0.9478 d425 0.9421; 与空气比较的相对蒸汽密度: 3.41.1.2.1.3 沸点：155.65±0.5℃1.1.2.1.4 熔点：-26 ℃1.1.2.1.5 折光率：nD20 1.45071.1.2.1.6 粘度：η15 2.45×10-3Pa·S η30 1.803×10-3Pa·S η659 1.01×10-3Pa·S1.1.2.1.7 比热：液体(15-18℃时) 1.803J/g℃1.1.2.1.8 蒸发潜热：4.18×(114-0.141t)KJ/Kg1.1.2.1.9 闪点：43℃1.1.2.1.10自然点：430℃1.1.2.1.11爆炸极限：1.1～9.4vol%1.1.2.1.12溶解度： 水在酮中(wt%)： 10℃ 5.6% 20℃ 5.7% 50℃ 6.5% 酮在水中(wt%)： 10℃ 10.5% 20℃ 9.0% 50℃ 6.15%1.1.2.1.13蒸汽压：温度℃1426.438.752.567.8压力Pa1.333×1026.665×1021.333×1032.666×1035.332×103温度℃77.590.4110.3132.5155.6压力Pa7.998×1031.333×1042.666×1045.332×1041.013×1051.1.2.2 产品化学性质1.1.2.2.1分子式：C6H10O1.1.2.2.2结构式： =O1.1.2.2.3分子量：98.151.1.2.2.4化学特性：环己酮的结构式中，具有羰基（C=O），羰基中的碳氧双健由氧的2P轨道和碳的SP2杂化轨道重叠形成一个σ健,两原子的2P轨道右侧面重叠成一个π健一起组成双健。

C=O健能为176~179千卡/摩，比两个C—O健的健能（2×86千卡/摩）还大，而酮分子的羰基，由于氧原子的电负荷性比碳原子大，故其有相当大的极性，对酮的某些化学性质起决定性作用，其易与氢、氢氰酸、亚硫酸氢钠、格式试剂、羟胺、苯胺等物质起加成反应，能发生醇、醛缩合反应1.1.3 产品质量标准环己酮国家质量指标见表1-6：序号项 目指 标优等品一等品合格品1色度/Hazen（铂－钴色号）≤1525/2密度 g/cm3 （20℃）0.946～0.9470.944～0.9483在0℃101.3kPa下馏程范围153～157152～1574馏出95ml时的温度间隔（℃）≤1.53.05.05环己酮纯度（%）≥99.899.599.06水份（%）≤0.080.150.207酸度（以乙酸计）（%）≤0.01/8折光率n2OD由供需双方商定1.1.4 产品用途作为己内酰胺的生产原料1.2 原材料说明1.2.1 主要原材料名称、性质及质量标准1.2.1.1 环己烷单位数量试验方法比重(20℃/4℃)0.778～0.779ASTMD891色度Pt-Co级最大10ASTMD1209馏程℃80.0-81.0ASTMD850凝固点℃最小6ASTMD1493芳香烃wt%最大0.1IFP153971非挥发物mg/kg最大10IFP153971总硫mg/kg最大2ASTMD846环烷烃mg/kg最大1000IFP153971甲基环己烷mg/kg最大300IFP153971C7+ 烷烃mg/kg最大50IFP153971界区温度℃45界区压力MPaG0.31.3 辅助原材料名称、性质及质量标准1.3.1 烧碱单 位数 量氢氧化钠wt %42氯化钠wt %≤0.04碳酸钠wt %≤0.03三氧化二铁wt %≤0.003界区温度℃40状态液态密度kg/m31508粘度mPa.s26.351蒸汽压kPa0.775结晶点℃121.3.2 液氨单位数量水wt %<0.1油和有机物mg/kg<100Femg/kg<10Cumg/kg<5Nimg/kg<5Momg/kg<5Crmg/kg<5界区温度℃-20界区压力MPaA1.01.3.3 分解催化剂醋酸钴（Co(CH3COO)2·4H20） wt% ≥99.5第二章 主要生产原理简述2.1 反应机理 以环己烷制备环己酮的生产由两部分组成，即反应部分和精制部分。

反应按其化学变化可分为两个步骤：①环己烷氧化生成环己基过氧化氢:C6 H 12+O2→C6H11OOH②环己基过氧化氢在碱性和钴催化剂条件下，分解成环己酮和环己醇： 在氧化和分解反应进行的同时，也产生了酸、酯、醛以及其他高沸点及低沸点的有机物杂质如： C6H10O+O2→HOOC（CH2）4COOH（己二酸） COOC 6H112C6H11OH+O2+ HOOC（CH2）4COOH→（CH2）4 （己二酸酯）+ 2H2 O COOC6H11 ③酸的中和： COONa HOOC（CH2）4COOH +2NaOH →（CH2）4 + 2H2O COONa④酯的皂化： COOC6H11 COONa（CH2）4 + 2NaOH → （CH2）4 + 2H2O COOC6H11 COONa 2.2 加工原理本工艺采用的是环己烷空气氧化生产工艺，工艺过程包括环己烷氧化、低温分解、环己烷精馏等单元。

主要反应步骤有：①环己烷氧化生成环己酮、环己醇、环己基过氧化氢②环己基过氧化氢分解生成环己酮、环己醇以上二个反应分别代表环己烷氧化和过氧化物(CHHP)分解过程，均为放热反应过氧化物的分解是在碱性条件下催化低温定向分解，生成环己酮和环己醇低温可显著提高分解收率，减少副产物的生成分解所得的粗醇酮产物中的酯和醛类等杂质在碱性条件下通过皂化将酯类分解成相应的醇和酸，再使醇醛缩合成大分子，便于精馏过程除去杂质经过以上几步所得的粗醇酮产物，在多个不同用途的精馏塔中，利用组份间不同的挥发度，除去轻重杂质，得到产品环己酮和中间产品环己醇2.3 影响因素2.3.1 环己烷氧化环己烷氧化过程是一个极为复杂的反应过程，影响这个反应的因素有温度、压力、转化率、原料纯度等①反应温度和压力的影响氧化反应温度与压力是互相有关，不可分割的因为不同的压力下环己烷有不同的沸点，而反应温度不可能高于该压力的沸点，因此可以说反应温度决定了反应压力反应温度和压力的选择通常是：首先反应温度应该保证氧化反应的速度，保证反应器中的耗氧率在这个前提下，再选择操作压力本装置氧化采用无催化空气氧化，因此温度是反应的一个重要条件提高反应温度会大大加快反应速度，但同时副产物也会增加。

压力越高，尾气中环己烷分压越小，损失的环己烷也会越少，但设备的投资及维修费用也会相应提高反之压力过低，反应温度就要接近沸点温度，蒸发带出的热量大于反应放出的热量，如要维持反应正常进行，必须外加热量，这对经济运行是不利的②反应转化率环己烷氧化反应的最大特点是低转化率，大循环量反应开始后，最初产生的分子态产物是过氧化物，然后才是醇、酮及酸和酯类随着转化率的不断升高，醇、酮上升幅度较大，过氧化物含量几乎不变，而酸酯类上升较慢当达到一定的转化率时，酸和酯类含量迅速上升，此时有用组分的收率就开始下降因此，从提高收率的角度看，应该采用低转化率的方法，因为这时有用物在总产物中的比例高但是转化率低未反应的物料循环量加大，设备容量就要加大，为输送这些物料所需能量及加热、冷却的能量均要增加③环己烷纯度对反应的影响环己烷中存在的杂质，将影响反应的正常进行这些杂质包括苯、醇酮、水及庚烷等正常的苯加氢反应，苯完全转化为环己烷，如因特殊情况，造成大量的苯进入氧化过程，将导致苯氧化生成焦油，特别在有。