2 通过分析试验，确定相关因素
在这种情况下,我们进行了认真的分析研究，寻找磷酸羟胺分解的原因, 研究解决问题的办法，找回这部分“尾部羟胺”，使装置运行上台阶，在查阅了大量资料、文献，并对羟胺分解过程进行了认真仔细的分析研究后，我们提出了影响羟胺分解的可能原因有：温度、Pt／Pd／C催化剂的存在、H+浓度、N0x等。 在影响羟胺分解的这诸多因素中，对本装置究竟哪些因素为主要因素，而该因素又是怎样产生的（如无机工艺液中N0 x浓度偏高是由于吸收液漂白不充分导致羟胺分解所产生,还是气液分离器S6802带入V6702)，对这一系列的问题我们提出了调整措施和实验方案，在装置上和试验室中进行了逐一试验、确认、排除。
2.1 温度对羟胺分解的影响：
取V6701中无机工艺液（含羟胺0.055mmol／g)在常温下静止21小时，羟胺浓度不变，无分解；恒温60℃、8小时羟胺浓度由0.055降为0.053mmol／g,分解很慢，证明温度对羟胺分解基本无影响。
2.2 Pt／Pd／C催化剂的存在对羟胺分解的影响：
由于羟胺制备所用Pt／Pd／C催化剂粒度大小不一，存在一正态分布，以及催化剂在使用过程中频繁过滤反冲而磨损，所以不可避免在除羟胺系统以外无机工艺液的循环回路上各处或多或少都有催化剂存在。这些催化剂如何影响羟胺分解，我们在试验室进行了如下试验：
2.2.1 取V6701中无机工艺液（羟胺浓度为0.055mmol／g）加入Pt／Pd／C催化剂（每升无机工艺液加入500mg催化剂）恒温60℃8小时，羟胺浓度降为0.052mmol／g；
2.2.2 将进出羟胺反应器的无机工艺液按10:1混合，混合后组成为H+2.09mmol／g、 NH3OH+0.07mmol／g,以同上浓度加催化剂1时后NH3OH+浓度降为0.049mmol／g，3小时后降为0.03mmol／g。
试验结果证明催化剂的存在对羟胺分解有一定影响。
2.3 NOx对羟胺分解的影响：
将N2通入氨氧化后气体冷凝所得的稀硝酸中得NOx。
2.3.1 将N0x、通入400ml取自V6701羟胺浓度为0.093mmol／g的无机工艺液中，0.5小时后羟胺浓度减为0.077mmol／g,1.5小时后羟胺浓度减为
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0.069mmol／g。
2.3.2 将400mlV6701的无机工艺液与40ml质量浓度为65％的硝酸混合后H+ 2.18mmol／g，NH30H+0.081mmol／g通N0x1小时后羟胺浓度降为零。 2.3.3 将S6802气相通入V6701的无机工艺液中，半小时后羟胺浓度由0.098减为0.091mmol/g。
2.3.4 将V6701中无机工艺液与羟胺反应器出料按10:1混合：H+2.19mmol／g, NH30H+0.07mmol／g通入N0x一小时后羟胺浓度降为0.018mmol／g。 加入催化剂后通入NO x一小时后羟胺浓度降为零。
说明N0 x会引起羟胺分解,H+浓度升高，Pt／Pd／C催化剂存在则进一步加剧羟胺的分解。
2.4 H+浓度对羟胺分解的影响：
2..4.1 取400mlV6701中的无机工艺液与65％（wt）的硝酸按不同比例混合测定不同H+浓度下的羟胺浓度得表二:
表二 溶液离子浓度试验数据
加入硝酸量
ml H+浓度 mmol
／g NH30H+ mmol／
g
0
50
80
99
104
106
108
1.15 2.28 2.88 3.22 3.35 3.37 3.39
0.081 0.08 0.076 0.073 0.057 0.011 0
可以看出H+浓度较低时，羟胺基本不分解，随着H+浓度的升高，羟胺分解速度加快，当H+浓度达3.35mmol／g时羟胺迅速分解。如下图所示
3.4 H+mmol/g
NH3OH+ mmol/g 羟胺稳定区 羟胺分解区 图2．羟胺分解与H+浓度关系图
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2.4.2 将现场V6701中的无机工艺液与C6702塔釜料按不同比例混合，测定不同H+浓度下羟胺的分解情况。
将500mlV6701中的无机工艺液与250mlC6702出料混合：H+3.91mmol／g， NH3OH+立即由0.055mmol／g降为零，羟胺立即分解。
将750mlV6701中的无机工艺液与250mlC6702出料混合：H+ 2.88mmol／g，NH3OH+立即由0.083mmol／g降为零，即羟胺也立即分解。
将830mlV6702中无机工艺液与205mlC6702出料混合：H+2.38mmol/g，NH3OH+
浓度在二小时内维持0.088mmol/g不变,羟胺无分解。
此实验进一步表明V6701中的无机工艺液与C6702出料混合后H+浓度对羟胺分解有直接的关系。
3 采取对策、落实措施
从试验结果可以看出：无机工艺液中H+浓度对羟胺分解的影响最大，其次是N0x和无机工艺液中Pt／Pd／C催化剂的存在，温度对羟胺分解基本无影响。这一结果也进一步证实了我们对吸收漂白后无机工艺液与P6707A/B出料在混合器中混合过程的怀疑,吸收后无机工艺液的组成为：H+6.5mmol／g， 具有很强的酸性，这股物料与P6707A/B出料在混合器中如不能及时混合，极易造成局部酸度过高，使羟胺瞬间分解，产生N0x气体，这之后，即使再混合均匀，按工艺指标H+浓度仍有2.18mmol／g,从前面试验知，这样的无机工艺液（指H+ 2.18mmol／g）在有N0x的情况羟胺也会快速分解。简单地说在混合器中混合不好使局部酸度过高导致羟胺分解，分解产生的NOx又导致羟胺迅速分解，根据我们对羟胺分解过程的分析研究和试验结果,我们确定了如下方案：
3.1 改善吸收漂白后高酸度无机工艺液与P6707A／B出料的混合，使无机工艺液的酸度尽快进入羟胺稳定区；
3.2 缩短无机工艺液在V6702中的停留时间，以减少羟胺分解； 3.3 适当提高S6802的液位，防止N0x气体进入V6702。
4 效益及结论
确定了改造方案后，抓紧做好了一切准备工作，利用一次停车机会在装置上完成了上述改造，装置投入运行后，改造的成果立刻体现出来，进入羟胺反应器的无机工艺液中的羟胺浓度由原来的0.00提高到0.05～0.06mmol／g，达到了
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原设计指标，装置日产己内酰胺生产能力提高了10吨以上，每天节省原料氢气近10000Nm3和3.4吨液氨，每年节省原料消耗近600万元,产生了可观的经济效益，彻底解决了羟胺分解问题,装置的运行水平有了新的提高。
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