的流出物穿過管線349傳到熱回收器350。冷卻劑流包含六亞甲基 二胺和無水液氨,經(jīng)由管線352傳到熱回收器350中。管線352是管線332的側(cè)流。在熱回收器 350中,冷卻劑流中的一部分液氨汽化。包含蒸汽狀氨的物料流經(jīng)由管線354從熱回收器350 中退出并且進(jìn)入管線331中。包含六亞甲基二胺、液氨和溶解氨的物料流經(jīng)由管線353從熱 回收器350中退出到管線344并且隨后進(jìn)入管線333中。
[0123] 來自反應(yīng)器348的經(jīng)冷卻流出物流從熱回收器350穿過管線351。管線351中的至少 一部分物料流傳到冷卻器355中。冷卻器355可W是空氣冷卻器或水冷卻器。來自第Ξ反應(yīng) 器348的經(jīng)冷卻流出物從冷卻器355穿過管線356到圖6和7中所示的回收區(qū)段。
[0124] 熱回收器329、339和350各自可W是類似于管殼式熱交換器的管殼型裝置。來自轉(zhuǎn) 化器327、337和348的流出物可W進(jìn)入回收器的管側(cè),并且冷卻流體可W進(jìn)入回收器的殼 偵U。熱回收器殼側(cè)中產(chǎn)生的蒸氣可W經(jīng)由第一管線離開回收器,并且來自熱回收器殼側(cè)的 液體可W經(jīng)由第二管線離開回收器。
[012引圖6和7的綜述
[0126] 在圖6和7中所示的回收區(qū)段中,氨和氨氣與六亞甲基二胺分離,得到粗制六亞甲 基二胺產(chǎn)物,其經(jīng)由管線385回收。運(yùn)個粗產(chǎn)物還含有氨和其它雜質(zhì),所述氨和其它雜質(zhì)在 圖6和7中未示出的精制步驟中進(jìn)行去除。然而,圖8A和9中展示了運(yùn)些精制步驟的實(shí)例。圖6 和7中所示的回收區(qū)段還提供氨氣和氨的回收?;厥盏陌睔夂桶笨蒞再循環(huán)到圖4和5中所 示的反應(yīng)區(qū)段。
[0127] 經(jīng)由管線356進(jìn)入回收區(qū)段的物料流中的大部分氨氣在高壓分離器357和中壓分 離器359中被去除。來自高壓分離器357的蒸氣流可W直接再循環(huán)到轉(zhuǎn)化區(qū)段。來自中壓分 離器359的蒸氣流含有氨氣和一些氨。來自中壓分離器359的蒸氣流可W在己二臘吸收器 361中用液態(tài)己二臘洗涂,得到富含氨氣的蒸氣流和包含己二臘和溶解氨的液流。運(yùn)些物料 流都可W用作反應(yīng)區(qū)段中的進(jìn)料源。
[0128] 從中壓分離器359獲得的液體被傳到回收器進(jìn)料分離器364,得到氨蒸氣流和部分 耗盡氨的液流。在圖5中所示的熱回收器329、339和350中加熱來自回收器進(jìn)料分離器364的 液流。來自熱回收器的經(jīng)過加熱的液體和蒸氣被傳到氨回收區(qū)段,所述氨回收區(qū)段包含回 收器尾渣罐367、蒸氣冷卻器375、閃蒸器373、一級閃蒸罐380和二級閃蒸罐382。W來自蒸氣 冷卻器375的頂部物料流形式回收無水氨產(chǎn)物。將運(yùn)份無水氨產(chǎn)物儲存在無水氨罐398中。
[0129] 從二級閃蒸罐382從液體底部物料流回收粗制六亞甲基二胺產(chǎn)物。來自二級閃蒸 罐382的頂部蒸氣流包含氨蒸氣。在圖7中,在低壓吸收器413中W氨水的液體溶液形式回收 運(yùn)個氨蒸氣。在低壓吸收器413中,用水洗涂氨蒸氣W形成氨水。
[0130] 圖7還展示了高壓吸收器399,其也用水洗涂氨蒸氣W形成氨水的液體溶液。在圖7 中,通向高壓吸收器399的氨進(jìn)料來自己二臘吸收器361的蒸氣流。然而,可W向高壓吸收器 399中饋入圖7中未示出的其它氨源。運(yùn)類來源的實(shí)例包括管線360中從中壓分離器359獲得 蒸氣和從氨儲存罐398排出的氨蒸氣。
[0131] 將來自低壓吸收器413和高壓吸收器399的氨水溶液饋入蒸饋塔424中。從蒸饋塔 424回收液體底部水流并且其用作低壓吸收器413和高壓吸收器399的水進(jìn)料。W蒸氣狀頂 部物料流形式從蒸饋塔424獲得無水氨。運(yùn)個頂部物料流的冷凝液被傳到無水氨儲存罐 398。雖然圖7中未示出,但是氨儲存罐398中的無水氨可W用作圖4和5中所示的轉(zhuǎn)化區(qū)段中 的再循環(huán)氨進(jìn)料的來源。
[0132] 圖6和7的詳細(xì)描述
[0133] 如圖6中所示,管線356中的經(jīng)冷卻的反應(yīng)器流出物進(jìn)入高壓分離器357中。包含氨 氣和氨的頂部物料流穿過管線316并且返回到圖4和5中所示的轉(zhuǎn)化器區(qū)段。管線316中的物 料流用作再循環(huán)氨氣和氨進(jìn)料。
[0134] 包含六亞甲基二胺和液氨的底部物料流從高壓分離器357穿過管線358到中壓分 離器359。包含氨和氨氣的頂部蒸氣流從中壓分離器359穿過管線360到己二臘吸收器361。 己二臘經(jīng)由管線304饋入己二臘吸收器361中。己二臘洗涂吸收器361中的氣體。氨溶解于己 二臘中。包含己二臘和溶解氨的液相從吸收器361穿過管線305。如圖4中所示,使用管線305 中的物料流作為用于將己二臘轉(zhuǎn)化為六亞甲基二胺的進(jìn)料。
[0135] 從吸收器361取得蒸氣相物料流。相比于管線360中進(jìn)入吸收器361的蒸氣相物料 流,運(yùn)個物料流富含氨氣并且缺乏氨。運(yùn)個富含氨氣的物料流的至少一部分可W穿過管線 310并且用作轉(zhuǎn)化工藝中的再循環(huán)氨氣進(jìn)料流。富含氨氣的物料流的至少一部分還可W穿 過管線362到高壓吸收器399。具體來說,管線362中的物料流可W是來自己二臘吸收器361 的氨氣流的凈化流。W運(yùn)種方式凈化的氨氣的量可W足W保持W例如總氨氣進(jìn)料率的約 1 %的氨氣凈化。
[0136] 在啟動、關(guān)閉和正常操作期間,可W任選地繞過己二臘吸收器361。在啟動、關(guān)閉和 正常操作期間,可W將蒸氣從中壓分離器359引導(dǎo)到高壓吸收器399。
[0137] 來自中壓吸收器359的液體底部物料流穿過管線363到回收器進(jìn)料分離器364。在 回收器進(jìn)料分離器364中,降低管線363中來自中壓分離器359的液體流出物的壓力,得到適 合通向氨回收區(qū)段的蒸氣進(jìn)料并且得到適用于熱回收器329、339和350中的液態(tài)冷卻劑進(jìn) 料。頂部蒸氣流從回收器進(jìn)料分離器364穿過管線365到管線368W便引入蒸氣冷卻器375 中。液體底部物料流從進(jìn)料分離器364穿過管線332并且進(jìn)入圖5中所示的熱回收器(即熱回 收器329、339和350)。來自熱回收器的蒸氣流穿過管線331到蒸氣冷卻器375。來自熱回收器 的液流穿過管線333到回收器尾渣罐367。
[0138] W頂部物料流形式從回收器尾渣罐367取得蒸氣流并且其穿過管線368到蒸氣冷 卻器375。從回收器尾渣罐367取得液體底部物料流并且其穿過管線370到累371并且隨后穿 過管線372到閃蒸器373。從閃蒸器373取得頂部蒸氣流并且其穿過管線374到管線368并且 隨后進(jìn)入蒸氣冷卻器375。
[0139] W底部物料流形式從蒸氣冷卻器375取得液態(tài)冷凝水并且其穿過管線376到累377 到管線378并且進(jìn)入閃蒸器373。從閃蒸器373取得液體底部物料流,其穿過管線379到一級 閃蒸罐380。從一級閃蒸罐380取得液體底部物料流,其穿過管線381到二級閃蒸罐382。來自 二級閃蒸罐382的底部物料流流動穿過管線383到累384并且隨后經(jīng)由管線385離開回收區(qū) 段。
[0140] 管線385中的物料流包含粗制六亞甲基二胺產(chǎn)物,其被傳到圖6中未示出的精制區(qū) 段。管線385中的粗產(chǎn)物可W包含例如90wt%六亞甲基二胺、9wt%氨和Iwt%其它雜質(zhì)。其 它雜質(zhì)(即除氨W外的那些雜質(zhì))可W包含沸點(diǎn)低于六亞甲基二胺的化合物和沸點(diǎn)高于六 亞甲基二胺的化合物。沸點(diǎn)低于六亞甲基二胺的化合物的實(shí)例包括氨氣、甲燒、二氨基環(huán)己 燒、六亞甲基亞胺和水。沸點(diǎn)高于六亞甲基二胺的化合物的實(shí)例包括6-氨基己臘、己二臘和 雙(六亞甲基)Ξ胺。
[0141] 從一級閃蒸罐380取得蒸氣狀頂部物料流,其穿過管線386到氨蒸氣壓縮機(jī)387并 且隨后到蒸氣冷卻器375。來自運(yùn)個一級閃蒸罐380的氨的至少一部分可W經(jīng)由洗涂器(圖6 中未示出)排出,在所述洗涂器中,使用六亞甲基二胺化MD)洗掉泄漏的氨所夾帶的任何二 胺。蒸氣狀頂部物料流從蒸氣冷卻器375穿過管線390。運(yùn)個物料流沿管線390傳到部分或完 全冷凝器391并且隨后傳到管線392。冷卻器391中的流體可W用來自制冷單元的空氣、冷卻 水或冷凍水/二醇物料流冷卻。管線392中的至少一部分物料流可W被傳到微調(diào)分離器394。 管線392中的至少一部分物料流還可W通過流動穿過管線393到氨接收器396而繞過微調(diào)分 離器394。
[0142] 在微調(diào)分離器394中,發(fā)生相分離。蒸氣相被截留在微調(diào)分離器394的頭部(即上部 區(qū)域),并且液相匯集在微調(diào)分離器394的底部區(qū)域中。微調(diào)分離器394中的氨蒸氣可W被排 到高壓吸收器399、低壓吸收器413或己二臘吸收器361中。從微調(diào)分離器394的底部取得液 相,其穿過管線395到氨接收器396。任選地,氨接收器396中的氨蒸氣可W經(jīng)由圖6中未示出 的管線排出并且被傳到高壓吸收器399、低壓吸收器413或己二臘吸收器361。
[0143] 從管線393和管線395合并的物料流在氨接收器396中匯集。經(jīng)合并的物料流隨后 穿過管線397到無水氨儲存罐398。
[0144] 氨儲存罐398含有無水氨,其在不與水接觸形成氨水的情況下進(jìn)行回收。然而,存 在各種含氨物料流,使其與水接觸W洗涂蒸氣,從而從蒸氣中去除氨并且產(chǎn)生氨水溶液。氨 水可W在一個或多個蒸饋步驟中蒸饋W產(chǎn)生無水氨??蒞回收從氨水的蒸饋產(chǎn)生的無水氨 并且將其與無水氨罐398中所收集的無水氨合并。
[0145] 在圖7中,從高壓吸收器399和從低壓吸收器413獲得氨水。經(jīng)由管線400向高壓吸 收器399中引入水。經(jīng)由管線362向高壓吸收器399中引入氨蒸氣。還可W從其它來源經(jīng)由圖 7中未示出的管線向高壓吸收器399中引入氨蒸氣。氨蒸氣源的實(shí)例包括從微調(diào)分離器394 排出的蒸氣、從氨接收器排出的蒸氣、從無水氨儲存罐398排出的蒸氣W及從氨水儲存罐 409排出的蒸氣。
[0146] 在高壓吸收器399中,使水與氨蒸氣W逆流方式接觸。當(dāng)氨蒸氣溶解于水中時,產(chǎn) 生熱。經(jīng)由管線401從高壓吸收器399中取得蒸氣流。蒸氣沿管線401進(jìn)入凈化分離器402。凈 化分離器402的一部分內(nèi)含物經(jīng)由管線403返回到高壓吸收器399,并且凈化分離器402的一 部分內(nèi)含物沿管線404取得,作為凈化流。凈化流包含可燃?xì)怏w,如氨氣和甲燒??扇?xì)怏w可 W在燃燒裝置中燃燒,所述燃燒裝置如鍋爐或燃燒塔。
[0147] 從高壓吸收器399的底部取得氨水流,其穿過管線405到累406并且隨后進(jìn)入管線 407。管線407中的一部分物料流可W經(jīng)由管線408返回高壓吸收器399中。管線407中的至少 一部分物料流還穿過管線408到氨水儲存罐409。
[0148] 如圖6和7中所示,來自二級閃蒸罐382的頂部物料流穿過管線410到低壓吸收器捕 集罐411。來自低壓捕集罐411的蒸汽狀氨物料流穿過管線412到低壓吸收器413。水也經(jīng)由 管線417傳到低壓吸收器413。
[0149] 根據(jù)圖6和7中未示出的一個任選的實(shí)施例,管線410中的至少一部分蒸氣可W被 引導(dǎo)到氨蒸氣壓縮機(jī)387 W便再循環(huán)到蒸氣冷卻器375中。
[0150] 被引入低壓吸收器413和高壓吸收器399中的至少一部分水的來源可W是來自氨 水蒸饋塔424的底部蒸饋物。如圖7中所示,來自塔424的液體底部物料流穿過管線432進(jìn)入 工藝水罐414。從工藝水罐414取得水流,其穿過管線415到累416并且隨后進(jìn)入管線417。如 圖7中所示,管線417中的一部分水流W側(cè)流形式在管線400中取得并且作為水進(jìn)料傳到高 壓吸收器399。另一部分水流繼續(xù)穿過管線417并且被引入低壓吸收器413中。可W視需要例 如向工藝水罐414中或向高壓吸收器399或低壓吸收器413上游的任何恰當(dāng)位置添加淡水或 補(bǔ)給水。
[0151] 來自低壓吸收器413的蒸氣穿過管線418。運(yùn)些蒸氣可W包含氨氣或甲燒。運(yùn)些蒸 氣可W沿管線418傳到燃燒裝置,如鍋爐或燃燒塔。
[0152] 水經(jīng)由管線417引入低壓吸收器413中,并且氨蒸氣經(jīng)由管線412引入低壓吸收器 413中。水和氨W逆流方式流動穿過低壓吸收器413。在所述工藝期間,水通過溶解氨來收集 氨。氨溶解于水中產(chǎn)生熱。W氨水形式收集到的氨從低壓吸收器413穿過管線419。管線419 中的物料流穿過管線419到累420并且隨后進(jìn)入管線421。管線421中的一部分氨水可W穿過 管線422并且返回低壓吸收器413中。管線421中的至少一部分氨水也穿過管線422并且隨后 進(jìn)入氨水儲存罐409。
[0153] 來自氨水儲存罐409的氨水穿過管線423到蒸饋塔424。經(jīng)由管線425從蒸饋塔424 中取得包含無水氨的蒸氣狀頂部物料流。管線425中的蒸氣狀物料流進(jìn)入冷凝器426并且隨 后進(jìn)入管線427。管線427中的物料流被傳到冷凝器罐428。來自冷凝器罐428的液體穿過管 線429并且進(jìn)入累430。來自累430的一部分物料流可W按回流形式返回到蒸饋塔424。來自 累430的至少一部分物料流還穿過管線431到無水氨儲存罐398。
[0154] 無水氨儲存罐398中的無水氨可W經(jīng)由圖7中未示出的管線再循環(huán)到圖4和5中所 示的反應(yīng)區(qū)段中的恰當(dāng)位置。
[0155] 雖然圖4到7中所描繪的方法在上文中是關(guān)于從己二臘制造六亞甲基二胺來描述 的,但是應(yīng)了解,在運(yùn)種方法中,可W從其它二臘制造其它二胺。舉例來說,可W用甲基戊二 臘取代己二臘產(chǎn)生2-甲基五亞甲基二胺,而不是六亞甲基二胺。當(dāng)制造除六亞甲基二胺W 外的二臘時,可W適當(dāng)?shù)卣{(diào)整工藝條件。
[0156] 圖4到7中的工藝條件的描述
[0157] 將通向一系列轉(zhuǎn)化器327、337和348的進(jìn)料加熱并且加壓到足夠水平。例如管線 326中的進(jìn)料溫度可W是至少75°C。
[0158] 向包含氨氣和己二臘的進(jìn)料流中添加氨W提供散熱物,從而控制由氨氣與己二臘 的放熱反應(yīng)產(chǎn)生的熱量。通過維持向轉(zhuǎn)化器327、337和348中引入足夠量的氨,在氨化過程 期間產(chǎn)生的熱量就可W被耗散。氨還用來溶解氨氣。溶解的氨氣均勻分散在催化劑粒子上 并且與己二臘滲合,從而增強(qiáng)了氨化反應(yīng)。普遍認(rèn)為,當(dāng)氨氣溶解在液氨或超臨界相氨中 時,氨氣可W穿過催化劑表面上的液膜,所述夜膜可W包含臘或胺。
[0159] 氨還抑制了在轉(zhuǎn)化器中形成各種不當(dāng)副產(chǎn)物。當(dāng)己二臘氨化形成六亞甲基二胺 時,不需要的副產(chǎn)物可W包括雙(六亞甲基)Ξ胺、二氨基環(huán)己燒和六亞甲基亞胺。當(dāng)2-甲基 戊二臘氨化形成甲基五亞甲基二胺時,不需要的副產(chǎn)物可W包括雙(甲基五亞甲基)Ξ胺、 甲基環(huán)戊燒二胺和3-甲基贓晚。美國專利申請公開第2009/0048466號中描述了使用氨溶劑 抑制臘氨化期間形成副產(chǎn)物。
[0160] 控制轉(zhuǎn)化器327、337和348中的溫度W防止轉(zhuǎn)化器中的溫度超過發(fā)生大量催化劑 降解和雜質(zhì)形成的溫度。舉例來說,如果催化劑的溫度變得過高,那么催化劑粒子會發(fā)生燒 結(jié),導(dǎo)致催化劑表面積損失并且活性和選擇性降低??蒞通過控制來自每個轉(zhuǎn)化器的流出 物的溫度,使得流出物的溫度不超過200°C,從而使運(yùn)種不需要的催化劑降解降到最低。舉 例來說,如果催化劑的溫度變得過高,那么雜質(zhì)形成會變得過多,導(dǎo)致工藝產(chǎn)率損失顯著。 可W通過控制來自每個轉(zhuǎn)化器的流出物的溫度,使得流出物的溫度不超過200°C,從而使運(yùn) 些不需要的雜質(zhì)反應(yīng)降到最低。在一個實(shí)施例中,例如,來自每個轉(zhuǎn)化器的流出物的溫度是 190°C或更低。在另一個實(shí)施例中,例如,來自每個轉(zhuǎn)化器的流出物的溫度是180°C或更低。
[0161] 圖5的轉(zhuǎn)化器中,尤其是第一轉(zhuǎn)化器327中的氨化反應(yīng)可W通過在至少75°C的溫度 下向每個轉(zhuǎn)化器中引入進(jìn)料流來起始。舉例來說,在所述工藝的早期,沿管線326到轉(zhuǎn)化器 327的進(jìn)料流的溫度可W維持在80°C到90°C的溫度下,沿管線335到轉(zhuǎn)化器337的進(jìn)料流的 溫度可W維持在80°C到90°C的溫度下,并且沿管線346到轉(zhuǎn)化器348的進(jìn)料流的溫度可W維 持在100°C到150°C的溫度下。
[0162] 催化劑隨時間發(fā)生老化。當(dāng)催化劑老化時,可W提高通向轉(zhuǎn)化器的進(jìn)料的入口溫 度W補(bǔ)償催化劑活性損失。最終,催化劑將變得完全老化,并且必須中斷反應(yīng)和更換催化 劑。催化劑更換可W在多個轉(zhuǎn)化器中的一個的入口或出口溫度超過預(yù)定溫度時或在由于溫 度增加而形成副產(chǎn)物使得生產(chǎn)不再經(jīng)濟(jì)時進(jìn)行。舉例來說,當(dāng)一個或多個轉(zhuǎn)化器的入口溫 度超過150°C時,或當(dāng)一個或多個轉(zhuǎn)化器的出口溫度超過190°C時,可W關(guān)閉氨化工藝W便 更換催化劑。
[0163] 在W第一次向轉(zhuǎn)化器中引入進(jìn)料開始并且一直持續(xù)到更換催化劑為止的反應(yīng)活 動過程中,通向每個轉(zhuǎn)化器的進(jìn)料的溫度可W落在75°C到150°C的范圍內(nèi),并且來自每個轉(zhuǎn) 化器的流出物的溫度可W落在130°C到190°C的范圍內(nèi)。
[0164] 轉(zhuǎn)化器中發(fā)生的氨化反應(yīng)是放熱反應(yīng)。因此,來自轉(zhuǎn)化器的流出物的溫度將超過 通向轉(zhuǎn)化器的進(jìn)料。舉例來說,來自第一轉(zhuǎn)化器327的流出物的溫度可W是160°C到180°C, 來自第二轉(zhuǎn)化器337的流出物的溫度可W是160°C到180°C,并且來自第Ξ轉(zhuǎn)化器348的流出 物的溫度可W是150°C到170°C。
[0165] 每個轉(zhuǎn)化器中的壓力應(yīng)該足夠高W便將無水氨維持在液態(tài)或超臨界狀態(tài),尤其是 在每個轉(zhuǎn)化器中所獲得的最大溫度下。氨氣、二臘反應(yīng)物和二胺產(chǎn)物應(yīng)該溶解或W其它方 式均勻分散在整個氨相中。每個轉(zhuǎn)化器中的壓力可W是至少2500psig(17,300k化),例如 4500psig(31,100kPa),例如 5000psig(34,500kPa)。
[0166] 來自第Ξ轉(zhuǎn)化器348的流出物呈液態(tài)或超臨界流體形式,其包含溶解的六亞甲基 二胺、無水氨和溶解氨。運(yùn)種流體可W具有至少2500psig(17,300k化)的壓力和至少150°C 的溫度。如圖4、5和6中所示,來自轉(zhuǎn)化器348的流出物中的至少一部分氨氣首先通過在熱回 收器350和冷卻器355中冷卻流出物并且隨后使經(jīng)冷卻的流出物傳到高壓分離器357來去 除。流出物可W在饋入高壓分離器357中之前冷卻至少80°C。高壓分離器357可W在使得頂 部物料流316W摩爾濃度計(jì)主要包含氨氣的條件下操作。引入高壓分離器357中的進(jìn)料的溫 度可W小于7〇°C,例如50°C。高壓分離器357中的壓力可W小于4500psig(31,100Wa),例如 4200psig(29,050kPa)。
[0167] 來自高壓分離器357的液體底部物料流包含一些溶解氨。運(yùn)種殘留的溶解氨中的 大多數(shù)在中壓分離器359中被去除。中壓分離器359可W在與高壓分離器357基本上相同的 溫度條件下操作