Введение. 
Совершенствование технологии гидрирования бензола в производстве капролактама в ОАО "Гродно Азот"

В мировом производстве и потреблении конструкционных материалов доля пластмасс постоянно увеличивается. Высокая степень роста темпов потребления особенно характерна для полиамидов. По таким характеристикам, как прочность, коррозионная стойкость, легкость, они успешно конкурируют с металлами и стеклом в автомобилестроении. В отраслях, связанных с электричеством и электроникой, огнестойкий полиамид продолжает вытеснять дорогостоящий полипропиленсульфид и полибутилентерефталат. По оценке экспертов, мировой спрос на полиамиды в перспективе будет возрастать на 6−8% в год. [1].

Важнейшей областью промышленного применения капролактама является производство полиамидных смол, в основном полиамида-6. Этот продукт поликонденсации капролактама обладает уникальными свойствами, благодаря которым находят широкое применение в производстве целого ряда материалов и изделий:

• — мягкие напольные покрытия, текстильные изделия, декоративные и драпировочные ткани;
• — технические текстильные изделия — шинный корд, рыболовецкие сети, канаты, синтетическая щетина, капроновые нити;
• — технические пластмассы;
• — предметы одежды;
• — упаковочные пленки.

На сегодняшний день прогнозируемый рост мирового потребления капролактама опережает прирост производственных мощностей по выпуску данного продукта. По оценкам аналитиков темпы прироста потребления капролактама на период 2014;2017 годы составят до 3,3% в год, в секторе полиамидов — до 6%. Темпы роста потребления капролактама в Юго-Восточной Азии, начиная с 2000 года, не опускаются ниже 9% при среднемировых темпах роста в 4−5%. [2].

ОАО «Гродно Азот» входит в число наиболее крупных химических предприятий Республики Беларусь и является единственным производителем капролактама в стране. Исходным сырьем для получения капролактама является бензол. Первым промежуточным продуктом окислительной схемы производства капролактама является циклогексан, который получается преимущественно гидрированием бензола. Циклогексан содержится в большинстве нефтей в количестве от 0,3 до 1%, однако препятствием для использования «нефтяного» циклогексана в промышленности органического синтеза является сложность его выделения.

Использующаяся технологическая схема на производстве капролактама на стадии гидрирования бензола имеет ряд недостатков, среди которых проблемы, связанные со снижением активности никелевых катализаторов, с потребностью повышения производительности реактора без потери качества конечного продукта. Так как объем производства постоянно увеличивается, то и увеличивается потребность в азото-водородной смеси. Также существуют проблемы с прочностными характеристиками реактора, так как процесс гидрирования ведется при высоких температурах и давлениях. Однако основным недостатком является то, что взаимодействие катализатора с реакционной смесью газов осуществляется очагово, а это ухудшает дальнейший процесс гидрирования. Также затруднено смешивание бензола с циркуляционными газами[2].

В ОАО «Гродно Азот» планируется реконструкция производства капролактама, поэтому целью данной работы является увеличение мощности установки на основе совершенствования технологии гидрирования бензола.

В связи с этим, в настоящее время стоит острая проблема по усовершенствованию существующего реактора гидрирования бензола на предприятии ОАО «Гродно Азот» с целью уменьшения затрат на производство готовой продукции.