制备戊内酰胺的方法和系统与流程

1.本发明涉及化工领域，具体涉及一种制备戊内酰胺的方法和系统。


背景技术：

2.戊内酰胺是一个用途广泛的化工产品，也是重要的有机化工原料之一。戊内酰胺具有与己内酰胺相似的化学性质，可通过聚合及其进一步加工生产塑料、纤维和薄膜等，在生产合成纤维和塑料等领域具有极大的应用潜力。
3.目前，内酰胺合成方法有beckmann重排反应、哌啶氧化、氨基戊醇环合、1-氰基-丁酸环化、戊酸内酯胺化。在这些方法中beckmann重排反应是合成内酰胺的主要方法，也是目前生产己内酰胺的工业生产方法。世界上约90％的己内酰胺是由环己酮肟通过beckmann重排反应制备得到。其他几种方法多采用复杂而昂贵的贵金属催化剂，起始原料昂贵稀缺，以及生产条件太苛刻和不安全等缺点。以己内酰胺的制备为例，beckmann重排反应的过程是：采用发烟硫酸使环己酮肟形成己内酰胺硫酸酯，在此过程中为获得己内酰胺的高产率需要加入过量发烟硫酸，然后用氨水中和混合物，得到己内酰胺和硫酸铵。但是目前针对戊内酰胺的工业生产方法的研究尚缺，亟需开发一种戊内酰胺的工业生产方法。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了克服现有技术存在的问题，提供一种制备戊内酰胺的方法和系统，该方法具有环戊酮肟转化率高、戊内酰胺选择性高以及副产物硫铵少的优点。
5.为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种制备戊内酰胺的方法，该方法包括：
6.(1)在酮氨肟化反应条件下，将环戊酮、双氧水和氨水在催化剂存在下接触，进行肟化反应，得到含环戊酮肟的产物；
7.(2)使用溶剂a对所述含环戊酮肟的产物进行萃取分离，得到有机相和无机相；
8.(3)将所述有机相和溶剂b混合，得到含环戊酮肟的均相溶液；
9.(4)在beckmann重排反应条件下，将所述含环戊酮肟的均相溶液和发烟硫酸接触，进行beckmann重排反应，得到重排反应产物；
10.(5)将所述重排反应产物进行熟化和闪蒸，得到含戊内酰胺硫酸酯的产物；
11.(6)将所述含戊内酰硫酸酯的产物与水接触进行水解，得到戊内酰胺；
12.其中，所述溶剂a为烷烃和/或环烷烃，所述溶剂b为烷基取代的酚。
13.优选地，所述溶剂a为c4-c8的环烷烃。
14.优选地，所述溶剂b为c1-c5的烷基单取代或双取代的酚，优选为间甲基苯酚、对甲基苯酚和2,4-二甲基苯酚中的至少一种。
15.优选地，该方法还包括：对水解后的产物进行分离，得到轻相和重相，并对其中的轻相进行萃取，得到戊内酰胺。
16.优选地，该方法进一步还包括将水解后的产物中的重相与氨接触发生中和反应，对中和反应后的产物进行分离，得到戊内酰胺和硫酸铵。
17.本发明第二方面提供一种制备戊内酰胺的系统，该系统包括：
18.肟化反应单元，用于肟化反应制备环戊酮肟，得到含环戊酮肟的产物；
19.萃取分离单元，用于使用溶剂a对所述含环戊酮肟的产物进行萃取分离，得到有机相和无机相；
20.配制单元，用于将所述有机相和溶剂b混合，得到含环戊酮肟的均相溶液；
21.beckmann重排反应单元，用于将所述含环戊酮肟的均相溶液和发烟硫酸接触，进行beckmann重排反应，得到重排反应产物；
22.熟化闪蒸单元，用于将所述重排反应产物进行熟化和闪蒸，得到含戊内酰胺硫酸酯的产物；
23.水解单元，用于将所述含戊内酰硫酸酯的产物与水接触进行水解，得到戊内酰胺。
24.采用本发明所述的方法和系统制备戊内酰胺时，能够使得环戊酮肟的转化率接近100％，对戊内酰胺的选择性可达99.8％。
25.采用本发明优选的溶剂a和溶剂b，并结合本发明所述的步骤进行戊内酰胺的制备，能够提高戊内酰胺的选择性和收率。
26.本发明利用萃取分离技术，实现了催化肟化反应到重排反应的直通技术，缩短了戊内酰胺生产工艺流程。
27.而且本发明所述的方法对温度、压力等反应条件要求较低，降低了能源消耗。
28.采用本发明的方法制备戊内酰胺时，优选的情况下，得到的副产物硫酸铵产率低。
附图说明
29.附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。
30.图1是本发明中用于制备戊内酰胺的系统的示意图。
具体实施方式
31.在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
32.本发明第一方面提供一种制备戊内酰胺的方法，该方法包括：
33.(1)在酮氨肟化反应条件下，将环戊酮、双氧水和氨水在催化剂存在下接触，进行肟化反应，得到含环戊酮肟的产物；
34.(2)使用溶剂a对所述含环戊酮肟的产物进行萃取分离，得到有机相和无机相；
35.(3)将所述有机相和溶剂b混合，得到含环戊酮肟的均相溶液；
36.(4)在beckmann重排反应条件下，将所述含环戊酮肟的均相溶液和发烟硫酸接触，进行beckmann重排反应，得到重排反应产物；
37.(5)将所述重排反应产物进行熟化和闪蒸，得到含戊内酰胺硫酸酯的产物；
38.(6)将所述含戊内酰硫酸酯的产物与水接触进行水解，得到戊内酰胺；
39.其中，所述溶剂a为烷烃和/或环烷烃，所述溶剂b为烷基取代的酚。
40.该方法还包括：对水解后的产物进行分离，得到轻相和重相，并对其中的轻相进行萃取，得到戊内酰胺。
41.优选地，该方法进一步还包括将水解后的产物中的重相与氨接触发生中和反应，对中和反应后的产物进行分离，得到戊内酰胺和硫酸铵。
42.在本发明中，步骤(1)中，所述酮氨肟化的条件可以是本领域常规的反应条件，优选地，所述酮氨肟化反应条件包括：反应温度为30-120℃，优选为60-95℃；压力为0.1-0.6mpa，优选为0.2-0.4mpa。
43.在本发明中，通过酮胺肟化反应制备环戊酮肟的方法可以为本领域常规的方法，可以连续催化肟化反应，也可以采用间歇式的催化肟化反应，优选为连续催化肟化反应。
44.在本发明中，肟化反应以连续催化肟化反应的方式进行时，优选地，反应空速为4-12h-1
，优选为6-10h-1
。
45.在本发明中，涉及的压力均为表压。
46.在本发明中，肟化反应的原料的用量可以在较宽的范围内选择。优选地，所述环戊酮和所述双氧水的摩尔用量比为1:0.5-6，比如可以为1：0.5、1：1、1：1.2、1：1.5、1：2、1：2.5、1：3、1：3.5、1：4、1：4.5、1：5、1：5.5、1：6以及任意两个值之间组成的任意范围，更优选为1:1-1.2。优选地，所述环戊酮和所述氨的摩尔用量比为1:0.5-8，比如可以为1：0.5、1：1、1：1.2、1：1.5、1：2、1：2.5、1：3、1：3.5、1：4、1：4.5、1：5、1：5.5、1：6、1：6.5、1：7、1：7.5、1：8以及任意两个值之间组成的任意范围，更优选为1:1-1.5。应当理解的是，此处的环戊酮、双氧水和氨分别以环戊酮分子、h2o2分子和nh3分子计。
47.在本发明中，所述双氧水的浓度可以在较宽的范围内选择，优选地，所述双氧水的浓度为15-30重量％，更优选为20-30重量％。在所述优选的情况下，能够提高反应的效率。
48.在本发明中，所述氨水的浓度可以在较宽的范围内选择，优选地，所述氨水中nh3的浓度为15-40重量％。
49.在本发明中，所述催化剂可以为本领域常规使用的催化剂，优选地，所述催化剂为钛硅分子筛。
50.在本发明中，所述钛硅分子筛可以为本领域常规使用的钛硅分子筛。
51.在本发明中，优选地，所述催化剂选自mfi结构的钛硅分子筛、mel结构的钛硅分子筛、bea结构的钛硅分子筛、mww结构的钛硅分子筛、二维六方介孔结构的钛硅分子筛、mor结构的钛硅分子筛和tun结构的钛硅分子筛中的至少一种。
52.在本发明中，mfi结构的钛硅分子筛可以为本领域常规使用的mfi结构的钛硅分子筛，比如可以为ts-1钛硅分子筛。
53.在本发明中，mel结构的钛硅分子筛可以为本领域常规使用的mel结构的钛硅分子筛，比如可以为ts-2钛硅分子筛。
54.在本发明中，bea结构的钛硅分子筛可以为本领域常规使用的bea结构的钛硅分子筛，比如可以为ti-beta钛硅分子筛。
55.在本发明中，mww结构的钛硅分子筛可以为本领域常规使用的mww结构的钛硅分子筛，比如可以为ti-mcm-22钛硅分子筛。
56.在本发明中，二维六方介孔结构的钛硅分子筛可以为本领域常规使用的二维六方介孔结构的钛硅分子筛，比如可以为ti-mcm-41钛硅分子筛和ti-sba-15钛硅分子筛。
57.在本发明中，mor结构的钛硅分子筛可以为本领域常规使用的mor结构的钛硅分子筛，比如可以为ti-mor钛硅分子筛。
58.在本发明中，tun结构的钛硅分子筛可以为本领域常规使用的tun结构的钛硅分子筛，比如可以为ti-tun钛硅分子筛。
59.在本发明中，所述钛硅分子筛还可以为本领域常规使用的其他结构的钛硅分子筛，比如可以为ti-zsm-48钛硅分子筛等。
60.在本发明中，优选地，所述催化剂为ts-1钛硅分子筛。
61.在本发明中，优选地，所述催化剂的粒径为0.1-40μm，更优选为0.5-5μm。在所述优选的情况下，能够提高反应的效率。
62.在本发明中，催化剂的用量可以在较宽的范围内选择，优选地，所述催化剂的用量使得以反应体系的总重量为基准催化剂的用量为0.5-5重量％，例如可以为0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5重量％以及任意两个值之间组成的任意范围，更优选为1.5-3重量％。
63.在本发明中，环戊酮肟可采用气相色谱分析法鉴定。
64.在本发明中，优选地，所述溶剂a为c4-c8的环烷烃c4-c8的环烷烃可以为环丁烷、环戊烷、环己烷、环庚烷和环辛烷，更优选为环己烷和/或环庚烷。在使用优选的溶剂a时，能够提高戊内酰胺的收率，降低硫酸铵的产率。
65.在本发明中，优选地，所述含环戊酮肟的产物与所述溶剂a的体积比为1：2-18，比如可以为1：2、1：6、1：10、1：14、1：18以及任意两个值之间组成的任意范围，更优选为1：2-8。在所述优选的情况下，能够提高戊内酰胺的收率，降低硫酸铵的产率。
66.在本发明中，所述有机相中含有环戊酮肟和溶剂a，无机相中含有催化剂的水相，还可能含有未反应完全的原料。
67.在本发明中，无机相可以通过固液分离，得到催化剂，然后将催化剂循环至肟化反应步骤，循环使用。
68.在本发明中，优选地，所述溶剂b为c1-c5的烷基单取代或双取代的酚，比如可以为间甲基苯酚、间乙基苯酚、对叔丁基苯酚、对甲基苯酚、2-甲基-4-乙基苯酚和2,4-二甲基苯酚。优选地，所述溶剂b为间甲基苯酚、对甲基苯酚和2,4-二甲基苯酚中的至少一种。在使用优选的溶剂b时，能够提高环戊酮肟的转化率，降低硫酸铵的产率。
69.本发明的发明人发现，在按照本发明所述的方法使用上述优选的溶剂a和溶剂b时，能够进一步提高戊内酰胺的选择性和收率，降低副产物产率。
70.在本发明中，所述溶剂a和溶剂b的体积比可以在较宽的范围内选择，优选地，所述溶剂a与所述溶剂b的体积比为1：0.8-1.25，比如可以为1：0.8、1：0.9、1：1、1：1.1、1：1.25以及任意两个值之间组成的任意范围。在所述优选的情况下，能够进一步提高戊内酰胺的选择性和收率。
71.在本发明中，优选地，所述含环戊酮肟的均相溶液中环戊酮肟的含量为15-25重量％，比如可以为15、18、20、22、25重量％以及任意两个值之间组成的任意范围。在所述优选的情况下，能够提高戊内酰胺生成的选择性。
72.在本发明中，步骤(4)中，所述beckmann重排反应条件可以是本领域常规的反应条件，优选地，所述beckmann重排反应条件包括：反应温度为40-140℃，优选为60-120℃；压力为5-500kpa，优选为10-300kpa。
73.在本发明中，优选地，所述发烟硫酸和所述环戊酮肟的摩尔比为0.5-3，比如可以为0.5、0.8、1、1.5、2、2.5、3以及任意两个值之间组成的任意范围，更优选为0.6-1.1。
74.应当理解的是，所述发烟硫酸的摩尔量以发烟硫酸中的so3折算为硫酸计。
75.在本发明中，优选地，所述发烟硫酸中的游离so3的含量为5-65重量％，更优选为5-25重量％。在所述优选的范围内，能够提高戊内酰胺的选择性。
76.在本发明中，步骤(5)中，可以使重排反应产物停留一段时间以进行熟化，所述熟化的条件可以为本领域常规的熟化条件，优选地，所述熟化的条件包括：时间为1-200min，优选为3-80min。
77.在本发明中，闪蒸是指让高压高温流体经过减压，使其沸点降低，进入闪蒸罐；由于流体温度高于该压力下的沸点，因此，流体在闪蒸罐中迅速沸腾汽化而进行两相分离。通过闪蒸，使得重排反应产物中的溶剂a被分离出来，优选地，分离出来的溶剂a循环至萃取分离步骤中用于萃取分离。
78.在本发明中，优选地，闪蒸的压力为50-300kpa。
79.在本发明中，所述含戊内酰胺硫酸酯的产物中包含戊内酰胺硫酸酯和溶剂b。
80.在本发明中的一种优选的实施方式中，通过水解使得戊内酰胺硫酸酯水解为戊内酰胺和硫酸，分离得到轻相和重相，其中，轻相中含有戊内酰胺和溶剂b，重相为含有少量戊内酰胺的稀硫酸溶液。
81.在本发明中，步骤(6)中，所述水解的条件可以为本领域常规的水解条件，优选地，所述水解的条件包括：温度为10-80℃，优选为30-40℃；时间为20-80min，优选为30-40min。
82.优选地，重相中硫酸的含量为5-60重量％，优选为30-40重量％。
83.其中，分离水解后的产物的方法可以是本领域常规的方法，比如可以通过蒸馏和/或闪蒸等方式进行分离。
84.在本发明中，通过水对轻相进行萃取，得到含有戊内酰胺的水相和溶剂b，含戊内酰胺的水相可以经过精制制备得到戊内酰胺成品，所述溶剂b优选循环至步骤(3)中。
85.在本发明中，将重相与氨接触使得重相中的硫酸与氨反应得到硫酸铵。
86.其中，氨可以以氨气或者氨水的形式存在。
87.经过中和反应得到的产物中含有戊内酰胺和硫酸铵，其可以通过本领域常规的方法进行分离，优选通过结晶分离的方法进行分离，得到硫酸铵晶体和含戊内酰胺的水溶液。
88.在本发明中，得到的含戊内酰胺的水溶液可以通过精制除溶剂制备得到戊内酰胺成品。
89.在本发明中，所述精制的方法可以为本领域常规的方法，比如可以为萃取、蒸馏等。通过精制，得到戊内酰胺成品和工艺水，所述工艺水可以循环至水解步骤用于水解戊内酰胺硫酸酯。
90.在本发明的方法中，溶剂a、溶剂b、催化剂及水均可以循环使用，提高了物料的利用率，降低生产成本。
91.本发明第二方面提供一种制备戊内酰胺的系统，该系统包括：
92.肟化反应单元，用于肟化反应制备环戊酮肟，得到含环戊酮肟的产物；
93.萃取分离单元，用于使用溶剂a对所述含环戊酮肟的产物进行萃取分离，得到有机相和无机相；
94.配制单元，用于将所述有机相和溶剂b混合，得到含环戊酮肟的均相溶液；
95.beckmann重排反应单元，用于将所述含环戊酮肟的均相溶液和发烟硫酸接触，进行beckmann重排反应，得到重排反应产物；
96.熟化闪蒸单元，用于将所述重排反应产物进行熟化和闪蒸，得到含戊内酰胺硫酸酯的产物；
97.水解单元，用于将所述含戊内酰硫酸酯的产物与水接触进行水解，得到戊内酰胺。
98.优选地，所述系统还包括水萃取单元，用于对水解后的产物进行分离，得到轻相和重相，并对其中的轻相进行萃取，得到戊内酰胺。
99.优选地，所述系统进一步还包括中和反应单元，用于将水解后的产物中的重相与氨接触发生中和反应，对中和反应后的产物进行分离，得到戊内酰胺和硫酸铵。
100.在上述系统中，按照第一方面所述的方法制备戊内酰胺，具体的步骤和操作在此不再赘述。
101.在本发明中，优选地，萃取分离单元通过管路与肟化反应单元连接，用于将催化剂循环至所述配制单元。
102.在本发明中，优选地，熟化闪蒸单元通过管路与萃取分离单元连接，用于将闪蒸得到的溶剂a循环至所述萃取分离单元。
103.在本发明中，优选地，水萃取单元通过管路与配制单元连接，用于将得到的溶剂b循环至所述配制单元。
104.在本发明中，所述系统优选还含有精制单元，所述精制单元通过管路与水萃取单元连接，用于将水萃取单元得到的产物进行精制，得到戊内酰胺成品。
105.在本发明中，所述系统优选还含有分离单元，用于分离来自中和反应单元的产物，得到硫酸铵和含戊内酰胺的水溶液。
106.在本发明中，优选地，所述精制单元通过管路与所述分离单元连接，用于将来自分离单元的含戊内酰胺的水溶液进行精制，得到戊内酰胺成品。
107.以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
108.以下实施例中，制备戊内酰胺的方法在图1所示的制备戊内酰胺的系统中进行。
109.如图1所示，该系统包括：肟化反应单元，用于肟化反应制备环戊酮肟，得到含环戊酮肟的产物；萃取分离单元，用于使用溶剂a对所述含环戊酮肟的产物进行萃取分离，得到有机相和无机相；配制单元，用于将所述有机相和溶剂b混合，得到含环戊酮肟的均相溶液；beckmann重排反应单元，用于将所述含环戊酮肟的均相溶液和发烟硫酸接触，进行beckmann重排反应，得到重排反应产物；熟化闪蒸单元，用于将所述重排反应产物进行熟化和闪蒸，得到含戊内酰胺硫酸酯的产物；水解单元，用于将所述含戊内酰硫酸酯的产物与水接触进行水解，得到轻相和重相；水萃取单元，用于使用水对所述轻相进行萃取，得到戊内酰胺；中和反应单元，用于将所述重相与氨接触发生中和反应，对中和反应后的产物进行分离，得到戊内酰胺和硫酸铵；分离单元，用于分离来自中和反应单元的产物，得到硫酸铵和含戊内酰胺的水溶液。精制单元，用于精制戊内酰胺。萃取分离单元通过管路与肟化反应单元连接，用于将催化剂循环至所述配制单元。熟化闪蒸单元通过管路与萃取分离单元连接，用于将闪蒸得到的溶剂a循环至所述萃取分离单元。水萃取单元通过管路与配制单元连接，用于将得到的溶剂b循环至所述配制单元。精制单元通过管路与水解单元连接，用于将工艺
水循环至水解单元。
110.环戊酮肟的含量通过气相色谱分析方法测得；
111.戊内酰胺的含量通过气相色谱分析方法测得。
112.如无特殊说明，以下实施例中涉及的试剂和材料均可商购获得。
113.以下实施例中，以nh3计，氨水的浓度为25重量％。
114.以下实施例中使用的钛硅分子筛购自中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院。
115.实施例1
116.本实施例用于说明本发明所述的制备戊内酰胺的方法
117.(1)肟化反应单元：环戊酮、双氧水、氨水及ts-1钛硅分子筛，按从上到下的进料口顺序从反应器的各相应进料管口连续加入，进行连续催化肟化反应得到含环戊酮肟的产物。其中，ts-1钛硅分子筛粒径为0.8μm，所述催化剂的用量使得以反应体系的总重量为基准，催化剂的用量为3重量％；双氧水和环戊酮的摩尔比为1.1；氨和环戊酮的摩尔比为1；以h2o2计，双氧水的浓度为27重量％；催化肟化反应温度为70℃；压力为200kpa，反应空速为8h-1
。
118.(2)萃取分离单元：向含环戊酮肟的产物中加入溶剂a进行萃取分离，得到有机相环戊酮肟的a溶液和无机相含催化剂的水溶液，催化剂的水溶液经过滤后催化剂返回至肟化反应单元中循环使用，过滤后的废水经处理后达标排放；其中，所用溶剂a为环己烷，所述含环戊酮肟的产物与所述溶剂a的体积比为1：5。
119.(3)配制单元：向步骤(2)得到的有机相环戊酮肟的a溶液中加入溶剂b，配制成由a、b两种溶剂组成的含环戊酮肟的均相溶液。其中，溶剂b为对甲基苯酚；所述含环戊酮肟的均相溶液中，环戊酮肟的含量为15重量％；溶剂a与b的体积比为1:1.25。
120.(4)重排反应单元：向步骤(3)得到的含环戊酮肟的均相溶液中加入含有游离so3的发烟硫酸，进行beckmann重排反应，得到重排反应物。其中，发烟硫酸(以发烟硫酸中的so3折算为硫酸计)与环戊酮肟的摩尔比为0.6；发烟硫酸中的游离so3浓度为5重量％；重排反应温度为60℃，压力为100kpa。
121.(5)熟化闪蒸单元：将重排反应物进行熟化，然后将溶剂a闪蒸分离出来并返回至萃取分离单元循环利用，并得到重排反应产物，所述重排反应产物含有溶剂b和戊内酰胺硫酸酯。其中，熟化时间为5min。
122.(6)水解单元：向重排反应产物中加入水进行水解，得到轻相和重相，轻相为含有戊内酰胺和溶剂b，重相为含有少量戊内酰胺的稀硫酸溶液。其中，所用的水为戊内酰胺精制单元排出的工艺水；水解温度为30℃，停留时间为30min；水解后重相中硫酸浓度为30重量％。
123.(7)水萃取单元和精制单元：将步骤(6)得到的轻相中加入水进行萃取，得到戊内酰胺的水溶液和溶剂b，戊内酰胺的水溶液送后续单元精制后得到戊内酰胺成品，溶剂b返回至配制单元循环利用。
124.(8)中和反应单元、分离单元和精制单元：向步骤(6)得到的重相中通入氨气进行中和反应并结晶分离得到硫酸铵和戊内酰胺水溶液，戊内酰胺水溶液经精制后制备得到戊内酰胺成品。
125.测定环戊酮肟的转化率、戊内酰胺的选择性以及硫酸铵的产率，具体结果见表1。
126.实施例2
127.本实施例用于说明本发明所述的制备戊内酰胺的方法
128.(1)肟化反应单元：环戊酮、双氧水、氨水及ts-1钛硅分子筛，按从上到下的进料口顺序从反应器的相应进料管口连续加入，进行连续催化肟化反应得到含环戊酮肟的产物。其中，ts-1钛硅分子筛粒径为1μm，所述催化剂的用量使得以反应体系的总重量为基准催化剂的用量为2.7重量％；双氧水和环戊酮的摩尔比为1.1；氨和环戊酮的摩尔比为1.2；以h2o2计，双氧水的浓度为20重量％；催化肟化反应温度为80℃；压力为250kpa，反应空速为6h-1
。
129.(2)萃取分离单元：向含环戊酮肟的产物中加入溶剂a进行萃取分离，得到有机相环戊酮肟的a溶液和无机相含催化剂的水溶液，催化剂的水溶液经过滤后催化剂返回至肟化反应单元中循环使用，过滤后的废水经处理后达标排放；其中，所用溶剂a为环庚烷，所述含环戊酮肟的产物与所述溶剂a的体积比为1：2。
130.(3)配制单元：向步骤(2)得到的有机相环戊酮肟的a溶液中加入溶剂b，配制成由a、b两种溶剂组成的含环戊酮肟的均相溶液。其中，溶剂b为间甲基苯酚；所述含环戊酮肟的均相溶液中，环戊酮肟的含量为20重量％；溶剂a与b的体积比为1:1。
131.(4)重排反应单元：向步骤(3)得到的含环戊酮肟的均相溶液中加入含有游离so3的发烟硫酸，进行beckmann重排反应，得到重排反应物。其中，发烟硫酸(以发烟硫酸中的so3折算为硫酸计)与环戊酮肟的摩尔比为0.7；发烟硫酸中的游离so3浓度为10重量％；重排反应温度为70℃，压力为100kpa。
132.(5)熟化闪蒸单元：将重排反应物进行熟化，然后将溶剂a闪蒸分离出来并返回至萃取分离单元循环利用，并得到重排反应产物，所述重排反应产物含有溶剂b和戊内酰胺硫酸酯。其中，熟化时间为10min。
133.(6)水解单元：向重排反应产物中加入水进行水解，得到轻相和重相，轻相为含有戊内酰胺和溶剂b，重相为含有少量戊内酰胺的稀硫酸溶液。其中，所用的水为戊内酰胺精制单元排出的工艺水；水解温度为35℃，停留时间为35min；水解后重相中硫酸浓度为35重量％。
134.(7)水萃取单元和精制单元：将步骤(6)得到的轻相中加入水进行萃取，得到戊内酰胺的水溶液和溶剂b，戊内酰胺的水溶液送后续单元精制后得到戊内酰胺成品，溶剂b返回至配制单元循环利用。
135.(8)中和反应单元、分离单元和精制单元：向步骤(6)得到的重相中通入氨气进行中和反应并结晶分离得到硫酸铵和戊内酰胺水溶液，戊内酰胺水溶液经精制后制备得到戊内酰胺成品。
136.测定环戊酮肟的转化率、戊内酰胺的选择性以及硫酸铵的产率，具体结果见表1。
137.实施例3
138.本实施例用于说明本发明所述的制备戊内酰胺的方法
139.(1)肟化反应单元：环戊酮、双氧水、氨水及ts-1钛硅分子筛，按从上到下的进料口顺序从反应器的各相应进料管口连续加入，进行连续催化肟化反应得到含环戊酮肟的产物。其中，ts-1钛硅分子筛粒径为5μm，所述催化剂的用量使得以反应体系的总重量为基准催化剂的用量为2.5重量％；双氧水和环戊酮的摩尔比为1.2；氨和环戊酮的摩尔比为1.3；
以h2o2计，双氧水的浓度为30重量％；催化肟化反应温度为85℃；压力为300kpa，反应空速为10h-1
。
140.(2)萃取分离单元：向含环戊酮肟的产物中加入溶剂a进行萃取分离，得到有机相环戊酮肟的a溶液和无机相含催化剂的水溶液，催化剂的水溶液经过滤后催化剂返回至肟化反应单元中循环使用，过滤后的废水经处理后达标排放；其中，所用溶剂a为环庚烷，所述含环戊酮肟的产物与所述溶剂a的体积比为1：8。
141.(3)配制单元：向步骤(2)得到的有机相环戊酮肟的a溶液中加入溶剂b，配制成由a、b两种溶剂组成的含环戊酮肟的均相溶液。其中，溶剂b为2,4-二甲基苯酚；所述含环戊酮肟的均相溶液中，环戊酮肟的含量为25重量％；溶剂a与b的体积比为1:0.8。
142.(4)重排反应单元：向步骤(3)得到的含环戊酮肟的均相溶液中加入含有游离so3的发烟硫酸，进行beckmann重排反应，得到重排反应物。其中，发烟硫酸(以发烟硫酸中的so3折算为硫酸计)与环戊酮肟的摩尔比为0.8；发烟硫酸中的游离so3浓度为15重量％；重排反应温度为80℃，压力为100kpa。
143.(5)熟化闪蒸单元：将重排反应物进行熟化，然后将溶剂a闪蒸分离出来并返回至萃取分离单元循环利用，并得到重排反应产物，所述重排反应产物含有溶剂b和戊内酰胺硫酸酯。其中，熟化时间为20min。
144.(6)水解单元：向重排反应产物中加入水进行水解，得到轻相和重相，轻相为含有戊内酰胺和溶剂b，重相为含有少量戊内酰胺的稀硫酸溶液。其中，所用的水为戊内酰胺精制单元排出的工艺水；水解温度为40℃，停留时间为40min；水解后重相中硫酸浓度为40重量％。
145.(7)水萃取单元和精制单元：将步骤(6)得到的轻相中加入水进行萃取，得到戊内酰胺的水溶液和溶剂b，戊内酰胺的水溶液送后续单元精制后得到戊内酰胺成品，溶剂b返回至配制单元循环利用。
146.(8)中和反应单元、分离单元和精制单元：向步骤(6)得到的重相中通入氨气进行中和反应并结晶分离得到硫酸铵和戊内酰胺水溶液，戊内酰胺水溶液经精制后制备得到戊内酰胺成品。
147.测定环戊酮肟的转化率、戊内酰胺的选择性以及硫酸铵的产率，具体结果见表1。
148.实施例4
149.本实施例用于说明本发明所述的制备戊内酰胺的方法
150.按照实施例3的方法进行操作，不同的是，使用等体积的甲基环戊烷代替环庚烷。
151.测定环戊酮肟的转化率、戊内酰胺的选择性以及硫酸铵的产率，具体结果见表1。
152.实施例5
153.本实施例用于说明本发明所述的制备戊内酰胺的方法
154.按照实施例3的方法进行操作，不同的是，使用等体积的正癸烷代替环庚烷。
155.测定环戊酮肟的转化率、戊内酰胺的选择性以及硫酸铵的产率，具体结果见表1。
156.实施例6
157.本实施例用于说明本发明所述的制备戊内酰胺的方法
158.按照实施例3的方法进行操作，不同的是，使用等体积的2-甲基-4-乙基苯酚代替2,4-二甲基苯酚。
159.测定环戊酮肟的转化率、戊内酰胺的选择性以及硫酸铵的产率，具体结果见表1。
160.实施例7
161.本实施例用于说明本发明所述的制备戊内酰胺的方法
162.按照实施例3的方法进行操作，不同的是，使用等体积的对硝基苯酚代替2,4-二甲基苯酚。
163.测定环戊酮肟的转化率、戊内酰胺的选择性以及硫酸铵的产率，具体结果见表1。
164.对比例1
165.本对比例用于说明参比的戊内酰胺的制备方法
166.按照实施例1中(1)和(2)所述的方法制备得到有机相环戊酮肟的a溶液；蒸发溶剂得到环戊酮肟。往环戊酮肟中加入发烟硫酸，进行beckmann重排反应，得到重排反应物。将重排产物在冰水中冷却至5℃以下。然后，在搅拌状态下往重排反应液中缓慢滴加氨水至ph值为8左右，控温20℃以下；往反应液中加入足量的水溶解固体，将戊内酰胺的水溶液送后续单元精制后得到戊内酰胺成品。
167.测定环戊酮肟的转化率、戊内酰胺的选择性以及硫酸铵的产率，具体结果见表1。
168.对比例2
169.本对比例用于说明参比的戊内酰胺的制备方法
170.按照实施例3的方法进行操作，不同的是，使用等体积的丁二酸代替2,4-二甲基苯酚。
171.测定环戊酮肟的转化率、戊内酰胺的选择性以及硫酸铵的产率，具体结果见表1。
172.表1
[0173][0174][0175]
通过表1的结果可以看出，采用本发明所述的方法制备戊内酰胺能够显著提高环戊酮肟的转化率和戊内酰胺的选择性。在本发明优选的溶剂a和溶剂b的情况下，能够进一步提高环戊酮肟的转化率和戊内酰胺的选择性，且显著降低硫酸铵的产率。
[0176]
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。