和有机工艺液的有效循环。1992年，中国石化总公司巴陵分公司(原鹰山石化)引进荷兰的HPO法己内酰胺生产装置，设计能力为50kt/a，1995年通过国家竣工验收，1997年全面达到设计标准。但是在激烈的市场竞争下，50kt/a己内酰胺的生产能力所产生的效益越来越小，这就迫使扩能改造成为必由之路。1997年该公司在国内同行业中率先对引进的装置进行扩改，实现由50kt/a己内酰胺的生产能力到60kt/a生产能力的改造。1999年由60kt/a到70kt/a己内酰胺的生产能力的扩能改造开车成功，经过2001年1月的大修进一步完善后，实现了70kt/a生产能力。2002年10月份，巴陵分公司启动将装置生产规模扩大到140kt/a 的改造工程，其中生产环己酮肟的环己酮肟化工序拟采用另加一套与现有肟化装置平行的即生产能力也为70kt/a 的新装置的方案，来满足全流程140kt/a的扩改需求。
（4） 己内酰胺羟胺肟化系统的化学和物理原理
氢气精制
氢气用于在下一单元的羟胺反应器中催化还原硝酸根离子制备磷酸羟胺，因为磷酸羟胺的制备是在贵金属催化剂存在的条件下进行的，氢气中即使存在很小量的硫化物和一氧化碳都将使得催化剂失去活性，因此氢气在进入羟胺反应器之前必须除去一氧化碳和硫化物。一氧化碳和硫化物的脱除分两部分进行。
磷酸羟胺制备
磷酸羚胺是在氢气的作用下通过硝酸盐催化还原而制得。反应为保持合适的酸度，选择在磷酸缓冲介质中进行。
环己酮与羟胺的肟化
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环己酮与羟胺的肟化是在填料塔中进行的，羟胺与环己酮逆流接触形成环己酮肟，反应式如下:
NH30H++C6H10O → C6H10NOH + H20+H+
环己酮溶于与羟胺水溶液互不相溶的甲苯相里，二者逆流接触的过程中反应生成环己酮肟，与此同时生成的肟几乎完全被甲苯从水相中萃取出去，使得反应向生成肟的方向进行，甲苯的存在使得转化率大幅度提高。
中和
来自肟化反应器的甲苯一肟混合液中未转化的环己酮在中和器中被过量的羟胺溶液完全转化。当反应发生时，环己酮转化成环己酮肟释放出磷酸，此磷酸需要被中和，加入的氨水就是用来中和反应器排料中的游离磷酸。
为了获得环己酮完全的转化，中和过程在羟胺过量的条件下进行。缓冲溶液在中和分离器中沉淀后用泵送到肪化反应器，同时甲苯一肟混合液用泵送到水洗单元，过量的羟胺则返回到肟化反应器后被重复利用。
水洗和洗涤水萃取
离开中和器的环己酮肟溶液仍然含有无机液和溶解的盐等，通过泵将溶液送到聚结器除去液滴，使两相分离。分离后的有机液仍然含有熔融状态的盐，为了除去这些盐，用水对有机相进行两步水洗，第一步在混合分离器中进行，第二步在静态分离器中进行，实际上混合分离器和中和器是完全一样的。新鲜工艺水在静态分离器中与来自第
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一步水洗的有机相混合，当两相分离之后，水相用泵送到第一水洗塔，用做来自中和器的有机相的洗涤水。
离开水洗塔的水相大约含有1% (质量百分比)的环己酮肟，这些环己酮肟用甲苯萃取回收，流出的甲苯相循环到肟化反应器，经过萃取仍然含有微量的甲苯和环己酮肟的水相流入废水槽。
甲苯－肟精馏
来自肟化单元的甲苯一肟的混合液需要分离。标准状态下甲苯的沸点为111℃，水的沸点100℃，环己酮的沸点为156℃，环己酮肟的沸点为208℃，各物质沸点存在较大差值，因此可以采用精馏的方式进行分离。考虑到得到环己酮肟在高温下容易分解，故该操作采减压精馏，该单元要求得到如表2.1组成(质量百分比)的塔顶产物和塔低产物:
表2.1塔顶产物和塔底产物组成要求
甲苯 塔顶产物 水 环己酮肟 甲苯 塔底产物 环己酮 环己酮肟 无机液萃取、汽提
来自肟化单元的无机工艺液仍然含有微量的溶解的环己酮肟和环己酮(所含环己酮的质量百分比约为0.5%，所含环己酮肟的质量百
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99.08％ 0.91％ 小于0.01％ 小于0.005％ 小于0.02％ 99.975％
分比约为0.6%)，这些有机物必须在缓冲溶液中的硝酸盐回复到原来的比值前除去，因为这些物质与吸收塔中的亚硝酸气生成化合物，从而影响羟胺的制备。
无机工艺液中未被水解的环己酮肟和环己酮一起被甲苯萃取出去，大约有50%的环己酮肟被水解，50%的环己酮肟被直接萃取。
汽提塔的主要任务是控制整个工艺的工艺液的含水量，在羟胺反应器中，肟化单元、中和单元和吸收单元中生成的全部水在汽提塔中经蒸发除去。
仍然存在于汽提塔无机相里的少量的环己酮肟、环己酮和甲苯同样经过汽提除去，所有的环己酮肟都被水解。汽提塔的操作压力为220kPa,塔顶蒸汽可以作为第一甲苯肟精馏塔再沸器的热源。
氨氧化制亚硝酸气、亚硝酸气吸收和铵分解
硝酸盐制备和NH4+分解所需的亚硝酸气在氨氧化单元制备，在这里氨和空气的混合物在高压和高温条件下，从铂/铑网上通过，氨被空气中的氧气氧化。
反应温度大约为885℃，在这个温度下NO和N2是最稳定的氮化合物，NO是所需的产物，因为N2的生成较之NO所需更长的时间与催化剂接触，所以在正常的速度下，大约93.5%的氨转变成NO。
在亚硝酸气吸收和铵分解部分生产硝酸盐，以补偿消耗的硝酸盐，同时一部分在羟胺制备过程和中和过程中形成的铵离子也在该过程被分解，为此一部分来自汽提塔的无机工艺液被送入吸收塔与亚硝酸气进行接触，在这里铵被分解，同时生成硝酸盐。吸收塔包括两个
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部分:下面为分解铵的部分，而上部为硝酸盐生成部分。
亚硝酸气完全转化成硝酸盐是不可能的，因为生成硝酸盐的同时也有NO生成，所以吸收塔尾气中的NOX在脱气系统中脱除。
在塔的这一部分里，硝酸盐的形成是重要指标，在高温下NO转化成NO2的进展缓慢，所以温度必须保持在一个低值以下(40℃)，这要通过使吸收在筛板塔中实现，反应热用塔板上的有循环冷却水的盘管移出。
在吸收部分和分解部分处理的缓冲溶液随后在脱气塔中用空气脱出，这里空气被引入吸收部分以获得NO氧化所需的氧气。脱气后，工艺液体被排到一个罐内再一次循环到羟胺反应器，缓冲溶液在进入吸收塔之前不得带有有机成分。
甲苯肟精馏单元和无机工艺液净化单元工艺条件分析
HPO法己内酰胺环己酮肟化工序按照物料在全流程的循环叙述主要包括两个循环—有机系统的循环和无机系统的循环。两个系统的循环的交汇点为羟胺肟化单元，在羟胺肟化塔内磷酸羟胺与环己酮逆流接触形成环己酮肟，反应式如下
该反应是在甲苯介质里进行的，环己酮溶于与羟胺水溶液互不相容的甲苯相里，二者逆流接触获得高的转化率，其中甲苯也作为萃取剂，把生成的肟从水相中及时萃取到甲苯相中，使得反应向生成环己酮肟的方向进行，转化率提高。与此同时从肟化反应器溢流出去的物料形成了有机循环的物料，有机循环的物料是含有环己酮肟和少量未
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