專利名稱：液相連續(xù)加氫法生產(chǎn)鄰苯二胺的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鄰苯二胺的生產(chǎn)方法及裝置，特別是液相連續(xù)加氫法生產(chǎn)鄰苯二胺的 方法及裝置。
背景技術(shù)：
鄰苯二胺是重要的有機(jī)化工中間體，除了用于染料生產(chǎn)外，還是農(nóng)藥多菌靈、苯菌 靈、硫菌靈等殺菌劑的原料。目前國內(nèi)生產(chǎn)鄰苯二胺的主要生產(chǎn)工藝是以鄰硝基苯胺為原 料，由硫化堿還原而得。該法的缺點(diǎn)是產(chǎn)品收率低，總收率小于80%;環(huán)境污染嚴(yán)重，硫化 堿反應(yīng)后產(chǎn)生大量的含硫化物紅水，由于污水中含有無機(jī)鹽，難以采取精餾的方法，只能水 洗結(jié)晶提純產(chǎn)品，而鄰苯二胺在水中的溶解度較大，污水中含有大量產(chǎn)品鄰苯二胺，不僅收 率低而且污水治理成本高。國內(nèi)也有催化加氫法生產(chǎn)鄰苯二胺的報(bào)道(吉林化工學(xué)院學(xué)報(bào)2005，(2) 55-58)，但是都采用間歇法生產(chǎn)，間歇法設(shè)備生產(chǎn)能力低，操作勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)過程中需 要對反應(yīng)釜進(jìn)行氫氣置換，氫氣消耗高，安全性差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供液相連續(xù)加氫法生產(chǎn)鄰苯二胺的方法及裝置，方法及裝 置具有成本低、收率高、安全性好且環(huán)境友好的特點(diǎn)，解決現(xiàn)有工藝中存在的技術(shù)問題。本發(fā)明的生產(chǎn)方法是反應(yīng)在串聯(lián)的一級和二級加氫反應(yīng)釜中進(jìn)行，該方法包括以 下步驟首先，在一級和二級加氫反應(yīng)釜中分別加入相當(dāng)于反應(yīng)釜體積50-70%的甲醇，再 分別加入相當(dāng)于上述甲醇重量0. 5-1. 5%的催化劑，在攪拌狀態(tài)下同時(shí)向一級和二級加氫 反應(yīng)釜連續(xù)通入氫氣；其次，當(dāng)一級和二級加氫反應(yīng)釜中達(dá)到一定的壓力后，向一級加氫反 應(yīng)釜中連續(xù)加入甲醇和鄰硝基苯胺，繼續(xù)保持一級和二級加氫反應(yīng)釜在上述壓力下，同時(shí) 由一級加氫反應(yīng)釜向二級加氫反應(yīng)釜出料且由二級加氫反應(yīng)釜連續(xù)出料；然后，二級加氫 反應(yīng)釜出來的反應(yīng)液經(jīng)過沉降槽回收催化劑，催化劑套用；最后，回收催化劑后的反應(yīng)液通 過精餾脫除溶劑甲醇和水，繼續(xù)蒸餾得到鄰苯二胺成品。其中，向一級加氫反應(yīng)釜連續(xù)加入甲醇和鄰硝基苯胺過程中，甲醇與鄰硝基苯胺 進(jìn)料的體積比為1.7-12 1。其中，向一級加氫反應(yīng)釜中連續(xù)加入甲醇的速度是以甲醇通過一級加氫反應(yīng)釜的 停留時(shí)間在3. 6-15. 5小時(shí)計(jì)。其中，反應(yīng)溫度控制在90_120°C。其中，通入氫氣的速度是以保證一級和二級加氫反應(yīng)釜的反應(yīng)壓力控制在 1. 3-2. 5MPa 計(jì)。其中，反應(yīng)催化劑為骨架鎳。本發(fā)明的生產(chǎn)裝置包括鄰硝基苯胺儲(chǔ)槽、甲醇儲(chǔ)槽、一級加氫反應(yīng)釜、二級加氫 反應(yīng)釜、催化劑沉降槽、溶劑和水精鎦塔和產(chǎn)品精餾塔，一級加氫反應(yīng)釜串聯(lián)二級加氫反應(yīng)
4釜，在一級加氫反應(yīng)釜上分別通過管道經(jīng)計(jì)量泵連接鄰硝基苯胺儲(chǔ)槽和甲醇儲(chǔ)槽，一、二級 加氫反應(yīng)釜上設(shè)氫氣進(jìn)口，二級加氫反應(yīng)釜的出料口經(jīng)管道連通兩只催化劑沉降槽，催化 劑沉降槽的出料口經(jīng)管道連通精鎦塔，精鎦塔經(jīng)管道連通精餾塔。其中，在一、二級加氫反應(yīng)釜上分別通過管道經(jīng)球閥連接催化劑補(bǔ)加罐。其中，一、二級加氫反應(yīng)釜由下封頭、上封頭和直筒組成，在直筒的上下分別焊接 上封頭、下封頭構(gòu)成反應(yīng)釜，在下封頭的底部設(shè)放凈口，在直筒內(nèi)安裝導(dǎo)流筒，導(dǎo)流筒和直 筒之間的環(huán)隙安裝換熱盤管，在直筒的筒壁上設(shè)冷卻水進(jìn)口、冷卻水出口和出料口，在上封 頭上設(shè)鄰硝基苯胺進(jìn)料口、甲醇進(jìn)口、氫氣進(jìn)口、溫度計(jì)口、壓力表口和催化劑補(bǔ)加口，在上 封頭的頂部通過法蘭安裝攪拌槳，攪拌漿的葉輪位于導(dǎo)流筒內(nèi)。其中，在上封頭上設(shè)人孔、視鏡口和安全閥口。其中，在下封頭上設(shè)溫度計(jì)口。其中，導(dǎo)流筒的截面積為Si，導(dǎo)流筒和直筒之間的環(huán)隙的有效截面積為S2，S2為 Sl 的 1-1. 5 倍。其中，導(dǎo)流筒的上端比換熱盤管的最上層高出5-lOcm，導(dǎo)流筒的下端與換熱盤管 的最下層對齊，導(dǎo)流筒的下端不低于直筒的下端面。其中，在導(dǎo)流筒內(nèi)的攪拌槳的葉輪的直徑為導(dǎo)流筒直徑的30-70%。其中，在出料口一側(cè)的直筒的內(nèi)側(cè)設(shè)有出料堰，出料堰的上部密閉，出料堰的下部 與反應(yīng)釜內(nèi)部連通，出料堰的下部到導(dǎo)流筒下端的距離不小于導(dǎo)流筒高度的四分之一。其中，催化劑沉降槽由上部直筒和下部錐體構(gòu)成，在直筒的下端側(cè)面設(shè)有出料口， 出料口在滿足設(shè)備加工條件的前提下盡量靠近直筒的下部，催化劑沉降槽的錐體的錐角小 于90度，在錐體的底部設(shè)催化劑回收口。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1、芳香硝基化合物的硝基在催化劑作用下被氫氣還原為氨 基，反應(yīng)的溫度、壓力較低，設(shè)備造價(jià)低；2、采用甲醇做溶劑，增加催化劑、氫氣、硝基化合物 的接觸機(jī)會(huì)，溶劑價(jià)格便宜、供應(yīng)充足；3、根據(jù)還原反應(yīng)的反應(yīng)速度得到反應(yīng)停留時(shí)間，由 反應(yīng)停留時(shí)間確定進(jìn)料速度，從反應(yīng)停留時(shí)間可知，設(shè)備操作彈性大；4、產(chǎn)品收率高，以鄰 硝基苯胺計(jì)，總收率大于95%;5、連續(xù)生產(chǎn)，勞動(dòng)強(qiáng)度?。?、清潔生產(chǎn)，大大降低了硫化堿法 的環(huán)境污染；7、連續(xù)化生產(chǎn)，系統(tǒng)內(nèi)鄰硝基苯胺總含量低，避免了間歇法系統(tǒng)中物料總量大 的缺點(diǎn)，不需要在生產(chǎn)過程進(jìn)行多次氫氣置換，做到本質(zhì)安全。


圖1為本發(fā)明的生產(chǎn)裝置方框示意圖。圖2為加氫反應(yīng)釜的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖2的俯視圖。圖4為催化劑沉降槽的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1鄰硝基苯胺儲(chǔ)槽，2計(jì)量泵，3甲醇儲(chǔ)槽，4計(jì)量泵，5 —級加氫反應(yīng)釜，6球 閥，7催化劑補(bǔ)加罐，8 二級加氫反應(yīng)釜，9球閥，10催化劑補(bǔ)加罐，11催化劑沉降槽，12催化 劑沉降槽，13溶劑和水精鎦塔，14產(chǎn)品精餾塔，15放凈口，16下封頭，17溫度計(jì)口，18導(dǎo)流 筒，19換熱盤管，20直筒，21冷卻水進(jìn)口，22上封頭，23鄰硝基苯胺進(jìn)料口，24法蘭，25氫氣 進(jìn)口，26冷卻水出口，27出料口，28出料堰，29視鏡口，30人孔，31甲醇進(jìn)料口，32視鏡口，33溫度計(jì)口，34壓力表口，35催化劑補(bǔ)加口，36安全閥口 37攪拌器，38沉降槽出料口，39 催化劑回收口。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體的實(shí)施例，進(jìn)一步詳細(xì)地描述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)例只是為了舉 例說明本發(fā)明，而非以任何方式限制本發(fā)明的范圍。本行業(yè)的普通技術(shù)人員可以作出許多 變型和改進(jìn)，例如改變進(jìn)料計(jì)量方式，對反應(yīng)釜的管口進(jìn)行調(diào)整，增加反應(yīng)釜的數(shù)量，所有 這些變型、調(diào)整、改進(jìn)都應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。如圖1-4所示，本發(fā)明的生產(chǎn)裝置包括鄰硝基苯胺儲(chǔ)槽1、甲醇儲(chǔ)槽3、一級加氫 反應(yīng)釜5、二級加氫反應(yīng)釜8、催化劑沉降槽11、12、精鎦塔13和精餾塔14，一級加氫反應(yīng)釜 5串聯(lián)二級加氫反應(yīng)釜8，在一級加氫反應(yīng)釜5上分別通過管道經(jīng)計(jì)量泵2、4連接鄰硝基苯 胺儲(chǔ)槽1和甲醇儲(chǔ)槽3，一、二級加氫反應(yīng)釜5、8上設(shè)氫氣進(jìn)口，二級加氫反應(yīng)釜的出料口經(jīng) 管道連通兩只催化劑沉降槽11、12，催化劑沉降槽的出料口經(jīng)管道連通精鎦塔13，精鎦塔 13經(jīng)管道連通精餾塔14。其中，在一、二級加氫反應(yīng)釜5、8上分別通過管道經(jīng)球閥6、9連接催化劑補(bǔ)加罐7、 10。其中，一、二級加氫反應(yīng)釜由下封頭16、上封頭22和直筒19組成，在直筒19的上 下分別焊接上封頭22、下封頭16構(gòu)成反應(yīng)釜，在下封頭16的底部設(shè)放凈口 15，在直筒19 內(nèi)安裝導(dǎo)流筒18，導(dǎo)流筒18和直筒19之間的環(huán)隙安裝換熱盤管20，在直筒19的筒壁上設(shè) 冷卻水進(jìn)口 21、冷卻水出口 26和出料口 27，在上封頭22上設(shè)鄰硝基苯胺進(jìn)料口 23、甲醇進(jìn) 口 31、氫氣進(jìn)口 25、溫度計(jì)口 33、壓力表34和催化劑補(bǔ)加口 35，在上封頭22的頂部通過法 蘭24安裝攪拌槳37，攪拌漿37的葉輪位于導(dǎo)流筒18內(nèi)。其中，在上封頭22上設(shè)人孔30、視鏡29、32和安全閥口 36。其中，在下封頭I6上設(shè)溫度計(jì)口 17。其中，導(dǎo)流筒18的截面積為Si，導(dǎo)流筒18和直筒19之間的環(huán)隙的有效截面積為 S2, S2 為 Sl 的 1-1. 5 倍。其中，導(dǎo)流筒18的上端比換熱盤管20的最上層高出5-lOcm，導(dǎo)流筒18的下端與 換熱盤管20的最下層對齊，導(dǎo)流筒18的下端不低于直筒19的下端面。其中，在導(dǎo)流筒18內(nèi)的攪拌槳37的葉輪的直徑為導(dǎo)流筒直徑的30-70%。其中，在出料口 27—側(cè)的直筒19的內(nèi)側(cè)設(shè)有出料堰28，出料堰28的上部密閉，出 料堰28的下部與反應(yīng)釜內(nèi)部連通，出料堰28的下部到導(dǎo)流筒18下端的距離不小于導(dǎo)流筒 高度的四分之一。其中，催化劑沉降槽由上部直筒和下部錐體構(gòu)成，在直筒的下端側(cè)面設(shè)有沉降槽 出料口 38，沉降槽出料口 38在滿足設(shè)備加工條件的前提下盡量靠近直筒的下部，催化劑沉 降槽的錐體的錐角小于90度，在錐體的底部設(shè)催化劑回收口 39。實(shí)施例1 依以下步驟生產(chǎn)鄰苯二胺(1)在一級加氫反應(yīng)釜5和二級加氫反應(yīng)釜8中，先分別加入相當(dāng)于反應(yīng)釜全容積 50%的甲醇，再加入相當(dāng)于上述甲醇重量1. 5%的骨架鎳；(2)開啟換熱盤管的冷卻水，保持反應(yīng)溫度在90°C ；
(3)在攪拌狀態(tài)下于90°C時(shí)，向一級加氫反應(yīng)釜5和二級加氫反應(yīng)釜8內(nèi)連續(xù)通 入氫氣；通入氫氣的速度以保證一級加氫反應(yīng)釜5和二級加氫反應(yīng)釜8內(nèi)的壓力保持在
1.3MPa ；(4)當(dāng)釜內(nèi)氫氣壓力達(dá)到1. 3MPa時(shí)，向一級加氫反應(yīng)釜5內(nèi)連續(xù)加入甲醇和鄰硝 基苯胺，加入甲醇的速度以甲醇通過一級加氫反應(yīng)釜5的停留時(shí)間為15. 5計(jì)，甲醇與鄰硝 基苯胺進(jìn)料的體積比為1.7 1 ；(5)在實(shí)施步驟(2)、(3)、⑷的同時(shí)，由一級加氫反應(yīng)釜5的出料口向二級加氫 反應(yīng)釜8內(nèi)出料，也同時(shí)由二級加氫反應(yīng)釜8的出料口向催化劑沉降槽11內(nèi)出料，當(dāng)催化 劑沉降槽11裝滿時(shí)，由二級加氫反應(yīng)釜8的出料口向催化劑沉降槽12出料；(6)催化劑沉降槽內(nèi)的物料沉降4小時(shí)后，由催化劑沉降槽的出料口 38向后續(xù)精 餾塔13出料，催化劑沉降槽沉降5批次后，由催化劑沉降槽的催化劑回收口回收催化劑供 步驟(1)使用，二級加氫反應(yīng)釜8向催化劑沉降槽11、12的出料交替進(jìn)行；(7)當(dāng)一級加氫反應(yīng)釜5或二級加氫8內(nèi)吸氫氣速度減慢時(shí)，通過催化劑補(bǔ)加罐 7、10向一級加氫反應(yīng)釜5或二級加氫反應(yīng)釜8內(nèi)補(bǔ)加催化劑，每次補(bǔ)加的催化劑量為催化 劑初始投加量的1-2% ；(8)通過精餾塔13脫除反應(yīng)液中的溶劑甲醇和水，在精餾塔14中繼續(xù)蒸餾得到鄰 苯二胺成品；鄰苯二胺質(zhì)量含量99. 9%，以鄰硝基苯胺計(jì)的收率為96. 5%。實(shí)施例2 依以下步驟生產(chǎn)鄰苯二胺(1)在一級加氫反應(yīng)釜5和二級加氫反應(yīng)釜8中，先分別加入相當(dāng)于反應(yīng)釜全容積 60%的甲醇，再加入相當(dāng)于上述甲醇重量的骨架鎳；(2)開啟換熱盤管的冷卻水，保持反應(yīng)溫度在100°C ；(3)在攪拌狀態(tài)下于100°C時(shí)，向一級加氫反應(yīng)釜5和二級加氫反應(yīng)釜8內(nèi)連續(xù) 通入氫氣；通入氫氣的速度以保證一級加氫反應(yīng)釜5和二級加氫反應(yīng)釜8內(nèi)的壓力保持在
2.OMPa ；(4)當(dāng)釜內(nèi)氫氣壓力達(dá)到2. OMPa時(shí)，向一級加氫反應(yīng)釜5內(nèi)連續(xù)加入甲醇和鄰硝 基苯胺，加入甲醇的速度以甲醇通過一級加氫反應(yīng)釜的停留時(shí)間在10小時(shí)計(jì)，甲醇與鄰硝 基苯胺進(jìn)料的體積比為5 1 ；(5)在實(shí)施步驟(2)、(3)、⑷的同時(shí)，由一級加氫反應(yīng)釜5的出料口向二級加氫 反應(yīng)釜8內(nèi)出料，也同時(shí)由二級加氫反應(yīng)釜8的出料口向催化劑沉降槽11內(nèi)出料，當(dāng)催化 劑沉降槽11裝滿時(shí)，由二級加氫反應(yīng)釜8的出料口向催化劑沉降槽12出料；(6)催化劑沉降槽內(nèi)的物料沉降4小時(shí)后，由催化劑沉降槽的出料口 38向后續(xù)精 餾塔13出料，催化劑沉降槽沉降5批次后，由催化劑沉降槽的催化劑回收口回收催化劑供 步驟(1)使用，二級加氫反應(yīng)釜8向催化劑沉降槽11、12的出料交替進(jìn)行；(7)當(dāng)一級加氫反應(yīng)釜5或二級加氫反應(yīng)釜8內(nèi)吸氫氣速度減慢時(shí)，通過催化劑補(bǔ) 加罐7、10向一級加氫反應(yīng)釜5或二級加氫反應(yīng)釜8內(nèi)補(bǔ)加催化劑，每次補(bǔ)加的催化劑量為 催化劑初始投加量的1-2% ；(8)通過精餾塔13脫除反應(yīng)液中的溶劑甲醇和水，在精餾塔14中繼續(xù)蒸餾得到鄰 苯二胺成品；鄰苯二胺質(zhì)量含量99. 8%，以鄰硝基苯胺計(jì)的收率為95. 8%。實(shí)施例3 依以下步驟生產(chǎn)鄰苯二胺
(1)在一級加氫反應(yīng)釜5和二級加氫反應(yīng)釜8中，先分別加入相當(dāng)于反應(yīng)釜全容積 70%的甲醇，再加入相當(dāng)于上述甲醇重量0.5%的骨架鎳；(2)開啟換熱盤管的冷卻水，保持反應(yīng)溫度在120°C ；(3)在攪拌狀態(tài)下于120°C時(shí)，向一級加氫反應(yīng)釜5和二級加氫反應(yīng)釜8內(nèi)連續(xù) 通入氫氣；通入氫氣的速度以保證一級加氫反應(yīng)釜5和二級加氫反應(yīng)釜8內(nèi)的壓力保持在 2. OMPa ；(4)釜內(nèi)氫氣壓力達(dá)到2. OMPa時(shí)，向一級加氫反應(yīng)釜5內(nèi)連續(xù)加入甲醇和鄰硝基 苯胺，加入甲醇的速度以甲醇通過一級加氫反應(yīng)釜的停留時(shí)間在8小時(shí)計(jì)，甲醇與鄰硝基 苯胺進(jìn)料的體積比為7 1 ；(5)實(shí)施步驟(2)、(3)、(4)的同時(shí)，由一級加氫反應(yīng)釜5的出料口向二級加氫反 應(yīng)釜8內(nèi)出料，也同時(shí)由二級加氫反應(yīng)釜8的出料口向催化劑沉降槽11內(nèi)出料，當(dāng)催化劑 沉降槽11裝滿時(shí)，由二級加氫反應(yīng)釜8的出料口向催化劑沉降槽12出料；(6)催化劑沉降槽內(nèi)的物料沉降4小時(shí)后，由催化劑沉降槽的出料口 38向后續(xù)精 餾塔13出料，催化劑沉降槽沉降5批次后，由催化劑沉降槽的催化劑回收口回收催化劑供 步驟(1)使用，二級加氫反應(yīng)釜8向催化劑沉降槽11、12的出料交替進(jìn)行；(7)當(dāng)一級加氫反應(yīng)釜5或二級加氫反應(yīng)釜8內(nèi)吸氫氣速度減慢時(shí)，通過催化劑補(bǔ) 加罐7、10向一級加氫反應(yīng)釜5或二級加氫反應(yīng)釜8內(nèi)補(bǔ)加催化劑，每次補(bǔ)加的催化劑量為 催化劑初始投加量的1-2% ；(8)通過精餾塔13脫除反應(yīng)液中的溶劑甲醇和水，在精餾塔14中繼續(xù)蒸餾得到鄰 苯二胺成品；鄰苯二胺質(zhì)量含量99. 8%，以鄰硝基苯胺計(jì)的收率為96. 0%。實(shí)施例4 依以下步驟生產(chǎn)鄰苯二胺(1)在一級加氫反應(yīng)釜5和二級加氫反應(yīng)釜8中，先分別加入相當(dāng)于反應(yīng)釜全容積 70%的甲醇，再加入相當(dāng)于上述甲醇重量的骨架鎳；(2)開啟盤管冷卻水，保持反應(yīng)溫度在95°C ；(3)在攪拌狀態(tài)下于95°C時(shí)，向一級加氫反應(yīng)釜5和二級加氫反應(yīng)釜8內(nèi)連續(xù)通 入氫氣；通入氫氣的速度以保證一級加氫反應(yīng)釜5和二級加氫反應(yīng)釜8內(nèi)的壓力保持在 1. 5MPa ；(4)當(dāng)釜內(nèi)氫氣壓力達(dá)到1. 5MPa時(shí)，向一級加氫反應(yīng)釜5內(nèi)連續(xù)加入甲醇和鄰硝 基苯胺，加入甲醇的速度以甲醇通過一級加氫反應(yīng)釜的停留時(shí)間在5小時(shí)計(jì)，甲醇與鄰硝 基苯胺進(jìn)料的體積比為3 1 ；(5)實(shí)施步驟(2)、(3)、(4)的同時(shí)，由一級加氫反應(yīng)釜5的出料口向二級加氫反 應(yīng)釜8內(nèi)出料，也同時(shí)由二級加氫反應(yīng)釜8的出料口向催化劑沉降槽11內(nèi)出料，當(dāng)催化劑 沉降槽11裝滿時(shí)，由二級加氫反應(yīng)釜8的出料口向催化劑沉降槽12出料；(6)催化劑沉降槽內(nèi)的物料沉降4小時(shí)后，由催化劑沉降槽的出料口 38向后續(xù)精 餾塔13出料，催化劑沉降槽沉降5批次后，由催化劑沉降槽的催化劑回收口回收催化劑供 步驟(1)使用，二級加氫反應(yīng)釜8向催化劑沉降槽11、12的出料交替進(jìn)行；(7)當(dāng)一級加氫反應(yīng)釜5或二級加氫反應(yīng)釜8內(nèi)吸氫氣速度減慢時(shí)，通過催化劑補(bǔ) 加罐7、10向一級加氫反應(yīng)釜5或二級加氫反應(yīng)釜8內(nèi)補(bǔ)加催化劑，每次補(bǔ)加的催化劑量為 催化劑初始投加量的1-2% ；
(8)通過精餾塔13脫除反應(yīng)液中的溶劑甲醇和水，在精餾塔14中繼續(xù)蒸餾得到鄰 苯二胺成品；鄰苯二胺質(zhì)量含量99. 9%，以鄰硝基苯胺計(jì)的收率為97. 0%。實(shí)施例5 依以下步驟生產(chǎn)鄰苯二胺(1)在一級加氫反應(yīng)釜5和二級加氫反應(yīng)釜8中，先分別加入相當(dāng)于反應(yīng)釜全容積 70%的甲醇，再加入相當(dāng)于上述甲醇重量的骨架鎳；(2)開啟換熱盤管的冷卻水，保持反應(yīng)溫度在120°C ；(3)在攪拌狀態(tài)下于120°C時(shí)，向一級加氫反應(yīng)釜5和二級加氫反應(yīng)釜8內(nèi)連續(xù) 通入氫氣；通入氫氣的速度以保證一級加氫反應(yīng)釜5和二級加氫反應(yīng)釜8內(nèi)的壓力保持在 2. 5MPa ；(4)當(dāng)釜內(nèi)氫氣壓力達(dá)到2. 5MPa時(shí)，向一級加氫反應(yīng)釜5內(nèi)連續(xù)加入甲醇和鄰硝 基苯胺，加入甲醇的速度以甲醇通過一級加氫反應(yīng)釜的停留時(shí)間在3. 6小時(shí)計(jì)，甲醇與鄰 硝基苯胺進(jìn)料的體積比3 1 ；(5)實(shí)施步驟(2)、(3)、(4)的同時(shí)，由一級加氫反應(yīng)釜5的出料口向二級加氫反 應(yīng)釜8內(nèi)出料，也同時(shí)由二級加氫反應(yīng)釜8的出料口向催化劑沉降槽11內(nèi)出料，當(dāng)催化劑 沉降槽11裝滿時(shí)，由二級加氫反應(yīng)釜8的出料口向催化劑沉降槽12出料；(6)催化劑沉降槽內(nèi)的物料沉降4小時(shí)后，由催化劑沉降槽的出料口 38向后續(xù)精 餾塔13出料，催化劑沉降槽沉降5批次后，由催化劑沉降槽的催化劑回收口回收催化劑供 步驟(1)使用，二級加氫反應(yīng)釜8向催化劑沉降槽11、12的出料交替進(jìn)行；(7)當(dāng)一級加氫反應(yīng)釜5或二級加氫反應(yīng)釜8內(nèi)吸氫氣速度減慢時(shí)，通過催化劑補(bǔ) 加罐7、10向一級加氫反應(yīng)釜5或二級加氫反應(yīng)釜8內(nèi)補(bǔ)加催化劑，每次補(bǔ)加的催化劑量為 催化劑初始投加量的1-2% ；(8)通過精餾塔13脫除反應(yīng)液中的溶劑甲醇和水，在精餾塔14中繼續(xù)蒸餾得到鄰 苯二胺成品；鄰苯二胺質(zhì)量含量99. 9%，以鄰硝基苯胺計(jì)的收率為95. 0%。實(shí)施例6 依以下步驟生產(chǎn)鄰苯二胺(1)在一級加氫反應(yīng)釜5和二級加氫反應(yīng)釜8中，先分別加入相當(dāng)于反應(yīng)釜全容積 70%的甲醇，再加入相當(dāng)于上述甲醇重量的骨架鎳；(2)開啟換熱盤管的冷卻水，保持反應(yīng)溫度在120°C ；(3)在攪拌狀態(tài)下于120°C時(shí)，向一級加氫反應(yīng)釜5和二級加氫反應(yīng)釜8內(nèi)連續(xù) 通入氫氣；通入氫氣的速度以保證一級加氫反應(yīng)釜5和二級加氫反應(yīng)釜8內(nèi)的壓力保持在 2. 5MPa ；(4)當(dāng)釜內(nèi)氫氣壓力達(dá)到2. 5MPa時(shí)，向一級加氫反應(yīng)釜5內(nèi)連續(xù)加入甲醇和鄰硝 基苯胺，加入甲醇的速度以甲醇通過一級加氫反應(yīng)釜的停留時(shí)間在3. 6小時(shí)計(jì)，甲醇與鄰 硝基苯胺進(jìn)料的體積比為12 1 ；(5)實(shí)施步驟(2)、(3)、⑷的同時(shí)，由一級加氫反應(yīng)釜5的出料口向二級加氫反 應(yīng)釜8內(nèi)出料，也同時(shí)由二級加氫反應(yīng)釜8的出料口向催化劑沉降槽11內(nèi)出料，當(dāng)催化劑 沉降槽11裝滿時(shí)，由二級加氫反應(yīng)釜8的出料口向催化劑沉降槽12出料；(6)催化劑沉降槽內(nèi)的物料沉降4小時(shí)后，由催化劑沉降槽的出料口 38向后續(xù)精 餾塔13出料，催化劑沉降槽沉降5批次后，由催化劑沉降槽的催化劑回收口回收催化劑供 步驟(1)使用，二級加氫反應(yīng)釜8向催化劑沉降槽11、12的出料交替進(jìn)行；
(7)當(dāng)一級加氫反應(yīng)釜5或二級加氫反應(yīng)釜8內(nèi)吸氫氣速度減慢時(shí)，通過催化劑補(bǔ) 加罐7、10向一級加氫反應(yīng)釜5或二級加氫反應(yīng)釜8內(nèi)補(bǔ)加催化劑，每次補(bǔ)加的催化劑量為 催化劑初始投加量的1-2% ；(8)通過精餾塔13脫除反應(yīng)液中的溶劑甲醇和水，在精餾塔14中繼續(xù)蒸餾得到鄰 苯二胺成品；鄰苯二胺質(zhì)量含量99. 9%，以鄰硝基苯胺計(jì)的收率為95. 5%。
權(quán)利要求
液相連續(xù)加氫法生產(chǎn)鄰苯二胺的方法，其特征在于該生產(chǎn)方法是反應(yīng)在串聯(lián)的一級和二級加氫反應(yīng)釜中進(jìn)行，該方法包括以下步驟首先，在一級和二級加氫反應(yīng)釜中分別加入相當(dāng)于反應(yīng)釜體積50 70％的甲醇，再分別加入相當(dāng)于上述甲醇重量0.5 1.5％的催化劑，在攪拌狀態(tài)下同時(shí)向一級和二級加氫反應(yīng)釜連續(xù)通入氫氣；其次，當(dāng)一級和二級加氫反應(yīng)釜中達(dá)到一定的壓力后，向一級加氫反應(yīng)釜中連續(xù)加入甲醇和鄰硝基苯胺，繼續(xù)保持一級和二級加氫反應(yīng)釜在上述壓力下，同時(shí)由一級加氫反應(yīng)釜向二級加氫反應(yīng)釜出料且由二級加氫反應(yīng)釜連續(xù)出料；然后，二級加氫反應(yīng)釜出來的反應(yīng)液經(jīng)過沉降槽回收催化劑，催化劑套用；最后，回收催化劑后的反應(yīng)液通過精餾脫除溶劑甲醇和水，繼續(xù)蒸餾得到鄰苯二胺成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液相連續(xù)加氫法生產(chǎn)鄰苯二胺的方法，其特征在于其中， 向一級加氫反應(yīng)釜連續(xù)加入甲醇和鄰硝基苯胺過程中，甲醇與鄰硝基苯胺進(jìn)料的體積比為 1.7-12 1 ；其中，向一級加氫反應(yīng)釜中連續(xù)加入甲醇的速度是以甲醇通過一級加氫反應(yīng) 釜的停留時(shí)間在3. 6-15. 5小時(shí)計(jì)；其中，反應(yīng)溫度控制在90-120°C;其中，通入氫氣的速度 是以保證一級和二級加氫反應(yīng)釜的反應(yīng)壓力控制在1. 3-2. 5MPa計(jì)；其中，反應(yīng)催化劑為骨架
3.液相連續(xù)加氫法生產(chǎn)鄰苯二胺的裝置，其特征在于該生產(chǎn)裝置包括鄰硝基苯胺儲(chǔ) 槽(1)、甲醇儲(chǔ)槽(3)、一級加氫反應(yīng)釜(5)、二級加氫反應(yīng)釜(8)、催化劑沉降槽(11、12)、 精鎦塔(13)和精餾塔(14)，一級加氫反應(yīng)釜(5)串聯(lián)二級加氫反應(yīng)釜(8)，在一級加氫反 應(yīng)釜(5)上分別通過管道經(jīng)計(jì)量泵(2、4)連接鄰硝基苯胺儲(chǔ)槽⑴和甲醇儲(chǔ)槽(3)，一、二 級加氫反應(yīng)釜(5、8)上設(shè)氫氣進(jìn)口，二級加氫反應(yīng)釜的出料口經(jīng)管道連通兩只催化劑沉降 槽(11、12)，催化劑沉降槽的出料口經(jīng)管道連通精鎦塔(13)，精鎦塔(13)經(jīng)管道連通精餾 塔(14)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液相連續(xù)加氫法生產(chǎn)鄰苯二胺的裝置，其特征在于其中，在 一、二級加氫反應(yīng)釜(5、8)上分別通過管道經(jīng)球閥(6、9)連接催化劑補(bǔ)加罐(7、10)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液相連續(xù)加氫法生產(chǎn)鄰苯二胺的裝置，其特征在于其中， 一、二級加氫反應(yīng)釜由下封頭(16)、上封頭(22)和直筒(19)組成，在直筒(19)的上下分 別焊接上封頭(22)、下封頭(16)構(gòu)成反應(yīng)釜，在下封頭(16)的底部設(shè)放凈口(15)，在直筒 (19)內(nèi)安裝導(dǎo)流筒(18)，導(dǎo)流筒(18)和直筒(19)之間的環(huán)隙安裝換熱盤管(20)，在直筒 (19)的筒壁上設(shè)冷卻水進(jìn)口(21)、冷卻水出口 (26)和出料口(27)，在上封頭(22)上設(shè)鄰 硝基苯胺進(jìn)料口(23)、甲醇進(jìn)口(31)、氫氣進(jìn)口(25)、溫度計(jì)口(33)、壓力表口(34)和催 化劑補(bǔ)加口(35)，在上封頭(22)的頂部通過法蘭(24)安裝攪拌槳(37)，攪拌漿(37)的葉 輪位于導(dǎo)流筒(18)內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液相連續(xù)加氫法生產(chǎn)鄰苯二胺的裝置，其特征在于其中，在 上封頭(22)上設(shè)人孔(30)、視鏡口(29、32)和安全閥口(36)；其中，在下封頭(16)上設(shè)溫 度計(jì)口(17)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液相連續(xù)加氫法生產(chǎn)鄰苯二胺的裝置，其特征在于其中，導(dǎo) 流筒(18)的截面積為Si，導(dǎo)流筒(18)和直筒(19)之間的環(huán)隙的有效截面積為S2，S2為Sl 的1-1. 5倍；其中，導(dǎo)流筒(18)的上端比換熱盤管(20)的最上層高出5-lOcm，導(dǎo)流筒(18) 的下端與換熱盤管(20)的最下層對齊，導(dǎo)流筒(18)的下端不低于直筒(19)的下端面。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液相連續(xù)加氫法生產(chǎn)鄰苯二胺的裝置，其特征在于其中，在 導(dǎo)流筒(18)內(nèi)的攪拌槳(37)的葉輪的直徑為導(dǎo)流筒直徑的30-70%。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液相連續(xù)加氫法生產(chǎn)鄰苯二胺的裝置，其特征在于其中， 在出料口(27) —側(cè)的直筒(19)的內(nèi)側(cè)設(shè)有出料堰(28)，出料堰(28)的上部密閉，出料堰 (28)的下部與反應(yīng)釜內(nèi)部連通，出料堰(28)的下部到導(dǎo)流筒(18)下端的距離不小于導(dǎo)流 筒高度的四分之一。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液相連續(xù)加氫法生產(chǎn)鄰苯二胺的裝置，其特征在于其中， 催化劑沉降槽由上部直筒和下部錐體構(gòu)成，在直筒的下端側(cè)面設(shè)有沉降槽出料口(38)，沉 降槽出料口(38)在滿足設(shè)備加工條件的前提下盡量靠近直筒的下部，催化劑沉降槽的錐 體的錐角小于90度，在錐體的底部設(shè)催化劑回收口(39)。
全文摘要
本發(fā)明公開了液相連續(xù)加氫法生產(chǎn)鄰苯二胺的方法及裝置，反應(yīng)在串聯(lián)的一級和二級加氫反應(yīng)釜中進(jìn)行，在一級和二級加氫反應(yīng)釜中加入相當(dāng)于反應(yīng)釜體積50-70％的甲醇，再加入相當(dāng)于上述甲醇重量0.5-1.5％的催化劑，在攪拌狀態(tài)下向一級和二級加氫反應(yīng)釜連續(xù)通入氫氣；當(dāng)一級和二級加氫反應(yīng)釜中達(dá)到一定的壓力后，向一級加氫反應(yīng)釜中連續(xù)加入甲醇和鄰硝基苯胺，繼續(xù)保持一級和二級加氫反應(yīng)釜在上述壓力，同時(shí)由一級加氫反應(yīng)釜向二級加氫反應(yīng)釜出料且由二級加氫反應(yīng)釜連續(xù)出料；二級加氫反應(yīng)釜出來的反應(yīng)液經(jīng)過沉降槽回收催化劑；回收催化劑后的反應(yīng)液通過精餾脫除甲醇和水，繼續(xù)蒸餾得到鄰苯二胺成品。本發(fā)明的方法及裝置成本低、收率高、安全性好且環(huán)境友好。
文檔編號C07C211/51GK101906046SQ20101022008
公開日2010年12月8日 申請日期2010年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月1日
發(fā)明者劉嶧, 王武謙, 趙秀鳳 申請人:江蘇科圣化工裝備工程有限公司