己二腈生产过程中焦油回收利用的初步处理开题报告

1. 研究目的与意义

尼龙66以其优良的性能在合成纤维中占有重要地位。在合成尼龙66中间体己二腈过程中，加氨脱水装置每年产生大量的结焦性废渣。如何妥善处理这些废渣，是目前化纤工业有待解决的环保问题。长期堆积存放占地问题外，雨水冲刷、淋溶对水和土壤环境的严重污染更加引人关注，另外，也是对资源的一种浪费。

己二酸用于生产纤维和工程塑料、生产各种脂类。其中作为增塑剂，合成橡胶，聚氨酯系列密封圈、合成革制品。各种食品和饮料的酸化剂。目前市场紧缺，供不应求。石油焦是很好的燃料，比优质煤还易燃不易结渣，燃烧值八千大卡以上，市场需求巨大，具有工业化推广应用前景。

以实现综合利用为目的，在对己二腈焦油进行成分剖析的基础上，经过一些列的实验，碱解法对处理己二腈焦油，实现资源再生化具有良好前景。

2. 课题关键问题和重难点

1.关键问题

1）处理焦油流程的设计，焦油分解的流程路线怎样安排？对每一阶段的处理是否对下一阶段产生影响？

2）对焦油的处理是否彻底，达到行业标准？

3. 国内外研究现状（文献综述）

1930年，美国杜邦公司首先实现了己二腈的工业化生产，尼龙66这一革命性材料的诞生以及1939年尼龙66的工业化生产拉开了己二腈产业的序幕。由于己二腈技术壁垒、投资门槛较高，行业集中度极高，全球的己二腈行业市场呈现高度垄断态势。目前全球的己二腈产能主要被英威达、奥升德和索尔维控制，尤其是以英威达为主。己二腈的工艺路线主要有丁二烯氰化法、丙烯腈电解二聚法、己二酸催化氨化法三种，其中丁二烯氰化法分为丁二烯氯化氰化法和丁二烯直接氰化法。20世纪60年代初，美国杜邦公司首先成功开发了丁二烯氯化氰化法，但该工艺过程复杂，投资大，腐蚀严重，早已被淘汰。60年代末，法国罗纳普朗克公司(后归于索尔维旗下)开发了己二酸催化氨化法，但该技术工艺路线长，且2012年以前己二酸市场价格较高，因此当时并不是理想的工艺路线，但随着己二酸产能过剩，价格大幅下滑，己二酸催化氨化法也不失为一种重要的生产工艺。20世纪70年代初，杜邦公司开发了不用氯气的丁二烯直接氰化法，降低了原料成本，同时大大减少了能耗。但该技术在生产过程中组分复杂，由于主要组分之间沸点接近，产物分离纯化非常困难，很少有企业能做到，因此该技术一直处于高度垄断状态。同一年代，美国孟山都公司率先成功开发了丙烯腈电解二聚法，开始是隔膜式电解法，后发展到无隔膜式电解法；日本旭化成公司在此基础上开发了乳液法，但该工艺技术的原料丙烯腈具有强腐蚀性和高毒性，对存储环境要求极高，其中电解液配方、丙烯腈浓度和温度是控制己二腈选择性和电解效率的难点。相比较于丙烯腈电解法和己二酸法，丁二烯法的原料及能耗成本更低，生产规模更大，同时产品质量高，是目前最先进的生产工艺路线^[1]。

1.1己二腈焦油的简介

1.1.1己二腈焦油的组成

己二腈焦油是在由己二酸高温催化作用下加氨脱水合成己二腈过程中，生成的结焦性油状物。在常温下呈黑色沥青状，不溶于水，高于60℃时能溶于强酸性溶液。经剖析，其化学组成见表1-1.

表1-1己二腈焦油的化学组成

1.1.2工艺原理

从己二腈焦油的化学组成看，只要将其中的己二腈水解，即可得到11％-17％的己二酸，有很可观的经济价值。将该焦油在碱性反应罐中成分水解，生成己二酸二钠盐，调酸后转化成己二酸，其反应方程式如下：

1.2己二腈工艺流程

根据上述工艺原理，设计出如下的工艺流程图

图1-1回收生产己二酸工艺流程

根据流程成品的己二酸质量确认是否达到国家标准和行业标准。

1.3经济效益分析

确定最佳的工艺流程和条件，参照现实价位，计算出生产每吨产品需要的原料成本，扣除原材料成本和水、电、气、人工等费用，预计每吨产品可获利财富，经济效益和环境效益是否明显。

4. 研究方案

从己二腈焦油的化学组成看，只要将其中的己二腈水解，即可得到11％-17％的己二酸，有很可观的经济价值。将该焦油在碱性反应罐中成分水解，生成己二酸二钠盐，调酸后转化成己二酸，其反应方程式如下：

根据工艺流程图得到所需产品，随即选择合适的工艺条件以达到最佳的效果，提高产品产率和质量。在水解时间、加碱量、加水量、温度的影响下，可达到工业优级品标准。

5. 工作计划

第一周：查找外文文献，撰写任务书。

第二周：翻译外文文献，完成任务书，撰写开题报告。

第三周：翻译外文文献，完成开题报告。