尼龍化工工藝（簡體書）

《尼龍化工工藝》以尼龍66、尼龍6及中間產品生產工藝和過程為主線，著重講述了尼龍化工工藝基本原理，在較少課時條件下，緊貼生產實際，使教材在內容和形式上有較大的創新。全書共10章，內容主要包括尼龍化工生產原理、工藝流程、設備、安全生產等，基本涵蓋了尼龍化工主要產品的生產技術。本書強化應用性化工教育思想，注重生產實踐同理論結合，通過生產實際案例展開化工生產工藝流程和設計的教學，並提供豐富的資料。同時，適當引入尼龍化工生產過程中的異常處理案例，以增強學生對尼龍生產的化工基本技能和化工行業發展趨勢的認識。本書是高等院校化工專業、高分子材料專業尼龍方向的本科生教材，亦可作為尼龍行業的培訓用書及參考手冊。

羅曉強，平頂山學院化學與環境工程學院教科研主任，副教授。1996年畢業於青島化工學院；化工工藝專業 1996年-2008年中國神馬尼龍化工公司工作； 2008-2011年中國礦業大學化學工程與技術專業研究生 2013-2017年北京科技大學材料科學與工程專業博士。

《尼龍化工工藝》是介紹以煤炭、石油制備的苯、氫氣等產品為原料，經過加工制取尼龍化工系列產品的一門特色應用型教材。《尼龍化工工藝》介紹的內容包括化工生產反應原理、工藝流程、設備和安全生產管理等。為了適應應用型本科教學改革和發展，編寫本書旨在適應課程的深化改革和滿足應用型本科對尼龍化工專業課的教學需要。本教材以尼龍化工系列產品生產工藝和過程為主導，著重講述尼龍化工工藝的一些最基本的理論和知識，以緊密結合產業實際、重點突出為特色，並順應當前工科類專業課學時數減少的改革趨勢，力求使教材在內容和形式上均有較大突破和創新。
本書主要特點是：在精選內容的基礎上仍保持了一定的深度，全書共分10章，基本涵蓋了尼龍化工主要產品的工藝技術，適用於少學時特色教學；強化應用型本科教育思想，結合生產實際案例，展開化工產品生產和工藝流程的教學，並提供豐富的資料；適當引入化工設計，適應學生基本技能培育和職業發展趨勢。本書內容精練，可滿足高等院校化工、材料等專業教學的要求。
全書由平頂山學院化學與環境工程學院的教師和中國平煤神馬集團尼龍企業技術人員結合多年教學和生產實踐而編寫。本書由羅曉強、李青彬主編，並由羅曉強統稿。第1～3章和第8章由羅曉強編寫；第4章、第6章由平煤神馬集團高級工程師於新功編寫；第5章由平煤神馬集團吳化林編寫；第7章由胡小明編寫；第9章、第10章由馮云曉、王莉編寫。在編寫過程中，承蒙平頂山學院王莉老師、中國平煤神馬集團許永鋒、吳化林等提出了許多寶貴的意見，在此致以衷心的謝意。編寫本書時參考了國內外相關專著、期刊等文獻，統列在書後參考文獻部分，並致以謝意。
由於編者水平有限，不妥之處懇請讀者批評指正。

編者
2023年於平頂山新城區

1緒論001
1.1尼龍的概況001
1.1.1尼龍發展簡史001
1.1.2尼龍產品分類002
1.1.3尼龍的性能及用途003
1.2尼龍化工工藝的研究物件004
1.2.1尼龍化工產業鏈004
1.2.2尼龍化工工藝流程005
1.2.3尼龍化工主要設備的選擇007
1.3尼龍化工原材料概述009
1.3.1煤及煤的初步加工009
1.3.2石油及石油的初步加工016
1.4化工生產過程的異常問題處理022
1.4.1化工生產過程異常問題特點023
1.4.2異常過程檢測和診斷023
1.4.3化工生產過程異常問題及常用的分析023
1.5尼龍化工工藝課程的性質和主要學習方法025
1.5.1尼龍化工工藝課程的性質025
1.5.2尼龍化工工藝課程學習方法025
習題026

2氫氣加工工藝027
2.1概述027
2.1.1氫的性質027
2.1.2氫能的特點029
2.1.3氫的用途029
2.2氫氣制備技術030
2.2.1煤制氫技術031
2.2.2甲醇制氫技術031
2.2.3天然氣制氫技術032
2.2.4新型制氫技術032
2.3甲烷水蒸氣重整制氫034
2.3.1甲烷水蒸氣重整反應的熱力學分析034
2.3.2甲烷水蒸氣重整反應的動力學分析037
2.3.3甲烷水蒸氣重整反應的工業催化劑040
2.3.4甲烷水蒸氣重整制氫工藝流程042
習題044

3苯加工工藝045
3.1概述045
3.1.1苯的性質046
3.1.2苯的原料048
3.1.3苯的用途049
3.2粗苯精制工藝050
3.3萊托爾工藝054
3.3.1反應機理054
3.3.2苯加氫催化劑制備056
3.3.3萊托爾工藝流程057
3.4萊托爾工藝反應器設計059
3.4.1反應器的選材060
3.4.2反應器的內筒直徑060
3.4.3反應器的內筒高度及體積060
3.4.4反應器的壁厚060
3.5萊托爾工藝甲苯轉化率下降的處理061
3.5.1異常問題及分析處理061
3.5.2鞏固措施062
習題062

4環己醇加工工藝063
4.1概述063
4.1.1環己醇的性質064
4.1.2環己醇的用途065
4.2環己醇制備方法065
4.2.1苯酚加氫法065
4.2.2環己烷氧化法066
4.2.3環己烯水合法067
4.3環己烯及環己醇制備068
4.3.1苯部分加氫制備環己烯068
4.3.2環己烯水合制備環己醇071
4.4環己醇工藝流程074
4.4.1苯部分加氫制備環己烯工藝流程074
4.4.2環己烯水合法制備環己醇工藝流程075
4.4.3環己烯水合反應器076
4.5苯加氫反應器反應溫度異常下降的處理079
4.5.1異常問題及分析080
4.5.2異常過程處理080
4.5.3鞏固措施081
習題081

5己二酸加工工藝083
5.1概述083
5.1.1己二酸的性質084
5.1.2己二酸的用途085
5.2己二酸制備方法085
5.2.1環己烷氧化法086
5.2.2環己醇法087
5.2.3己二酸制備的其他合成法088
5.3己二酸制備反應機理089
5.3.1硝酸氧化環己醇制己二酸機理089
5.3.2釩、銅催化劑089
5.3.3己二酸反應機理090
5.4己二酸工藝流程091
5.5己二酸反應器設計093
5.6己二酸工藝過程的異常處理096
5.6.1己二酸反應器功率低報警處理096
5.6.2己二酸反應器溫度異常處理097
習題098

6己二腈加工工藝099
6.1概述099
6.1.1己二腈的性質099
6.1.2己二腈工業的發展101
6.1.3己二腈的用途101
6.2己二腈制備方法102
6.2.1己二酸催化氨化法102
6.2.2丙烯腈電解二聚法104
6.2.3丁二烯法105
6.3丁二烯法制備己二腈反應機理108
6.3.1一級氫氰化108
6.3.2異構化109
6.3.3二級氫氰化109
6.4丁二烯法制備己二腈工藝過程110
6.4.1催化劑制備工序工藝流程110
6.4.2一級氫氰化工序工藝流程110
6.4.3異構化工序工藝流程113
6.4.4二級氫氰化工序工藝流程114
6.4.5純化工序工藝流程115
習題115

7己二胺加工工藝116
7.1概述116
7.1.1己二胺的性質117
7.1.2己二胺的用途117
7.2己二胺制備工藝118
7.2.1己二腈法118
7.2.2己二醇法119
7.2.3己二胺制備的其他工藝119
7.3己二腈催化加氫反應機理120
7.3.1反應過程120
7.3.2己二腈催化加氫反應機理120
7.3.3己二腈催化加氫催化劑121
7.4己二胺工藝流程122
7.4.1己二胺工藝流程概述122
7.4.2己二胺反應器124
7.5己二胺反應器溫度異常處理125
7.5.1異常現象及原因分析125
7.5.2異常處理過程及鞏固措施125
習題125

8己內酰胺加工工藝127
8.1己內酰胺概述127
8.1.1己內酰胺的性質128
8.1.2尼龍6樹脂的特徵及用途128
8.1.3尼龍6聚合機理129
8.1.4尼龍6聚合工藝130
8.2己內酰胺工藝流程131
8.2.1己內酰胺熔融、聚合131
8.2.2己內酰胺萃取、乾燥132
8.2.3己內酰胺單體回收133
8.3己內酰胺水解聚合的反應機理133
8.3.1己內酰胺水解開環反應機理134
8.3.2加聚反應機理134
8.3.3縮聚反應機理134
8.3.4低聚物的生成和開環反應134
8.4己內酰胺聚合反應器設計135
8.4.1聚合反應器設計135
8.4.2機械強度的核算和校核138
8.4.3法蘭及攪拌裝置的選取138
8.4.4反應器設計結果139
8.5尼龍6聚合沉澱槽二氧化鈦增多異常處理139
8.5.1異常現象及原因分析140
8.5.2異常處理過程及鞏固措施140
習題140

9尼龍66加工工藝1419.1尼龍66概述141
9.1.1尼龍66性質141
9.1.2尼龍66用途144
9.1.3分子量分布及尼龍聚合度144
9.2尼龍66鹽合成146
9.2.1尼龍66聚合工藝146
9.2.2尼龍66間歇聚合147
9.2.3尼龍66連續聚合148
9.2.4尼龍66聚合的工藝參數149
9.3尼龍改性150
9.3.1尼龍增韌改性151
9.3.2尼龍增強改性151
9.3.3尼龍阻燃改性152
習題153

10化工裝置安全生產與管理15410.1化工裝置開車前安全管理154
10.1.1新裝置開車前的安全確認154
10.1.2裝置檢修後開車前的安全確認155
10.1.3生產運行的準備155
10.2化工裝置預試車安全技術163
10.2.1設備的單機試車及聯運試車163
10.2.2化工單元操作試運轉及裝置性能試驗165
10.2.3化工裝置生產技術及驗收169
10.2.4生產開停車安全170
習題171

參考文獻172