專利名稱：氣相催化加氫法生產(chǎn)對甲苯胺的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)對甲苯胺的新工藝，特別是涉及一種氣相催化加氫法生產(chǎn)對甲苯胺的工藝。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中對硝基甲苯還原生產(chǎn)對甲苯胺的工藝是采用鐵粉還原和液相催化加氫還原，這兩種工藝比較成熟。鐵粉還原法在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的含胺鐵泥無法處理；液相催化加氫還原法又有溶劑法和無溶劑法兩種，溶劑法是以甲醇為溶劑，加入所需的催化劑，在一定溫度壓力下，氫氣與對硝基甲苯反應(yīng)，反應(yīng)完成后，混合液進(jìn)行過濾、靜置或動態(tài)分離，除去催化劑，溶劑進(jìn)行回收循環(huán)利用，粗品對甲苯胺經(jīng)分離便可獲得成品，該方法由于存在有機(jī)溶劑，使設(shè)備單位體積的生產(chǎn)能力較小，同時回收溶劑也帶來了成本高，環(huán)境污染等問題；無溶劑法液相催化加氫是將對硝基甲苯和催化劑按一定的比例加入到反應(yīng)釜中，控制一定的溫度和壓力，使氫氣與對硝基甲苯反應(yīng)，反應(yīng)完成后，通過靜置，使粗品對甲苯胺與催化劑分離，再將粗品對甲苯胺經(jīng)過脫水、精餾即得成品；無溶劑法液相催化加氫生產(chǎn)對甲苯胺的工藝較溶劑法液相催化加氫生產(chǎn)對甲苯胺工藝減去了溶劑回收工序，節(jié)省了投資，工藝流程簡單，但該工藝也存在著一些缺陷1、該工藝為間歇操作，勞動強(qiáng)度較大，雖然近年來裝置引進(jìn)了DCS集散控制系統(tǒng)，但操作依然較為繁瑣；2、操作壓力較高，給安全生產(chǎn)帶來一定的隱患；3、該工藝所用雷尼鎳催化劑價格較昂貴，且易燃，不易回收；4、該工藝由于是間歇操作，限制了產(chǎn)量的進(jìn)一步提高。
由上述所見，現(xiàn)有技術(shù)中存在鐵粉還原生產(chǎn)對甲苯胺所帶來的大量無法處理的含胺鐵泥；溶劑法液相加氫還原帶來設(shè)備龐大、溶劑回收易對工人健康產(chǎn)生危害；無溶劑法液相加氫還原帶來操作繁瑣，催化劑價格昂貴，易自燃，不易回收，操作壓力高，存在安全隱患等種種問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種氣相催化加氫法生產(chǎn)對甲苯胺的工藝，是一種無溶劑、低壓操作條件下、氣相流化床催化加氫對硝基甲苯還原生產(chǎn)對甲苯胺的工藝，簡化工藝流程，實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)能力。
本發(fā)明的目的是由以下技術(shù)方案達(dá)到的一種氣相催化加氫法生產(chǎn)對甲苯胺的工藝，它包括原料汽化、還原及靜置分層工序，其特征在于原料對硝基甲苯預(yù)熱汽化后連續(xù)進(jìn)入流化床，在氫氣和催化劑存在的條件下，氣相催化還原生產(chǎn)對甲苯胺。
本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)措施進(jìn)一步達(dá)到對硝基甲苯經(jīng)泵打入預(yù)熱器預(yù)熱和汽化器汽化，流化床內(nèi)壓力≤0.2MPa，氫氣和對硝基甲苯蒸汽充分混合后，通過流化床內(nèi)改性硅膠銅催化劑在溫度210℃～290℃條件下發(fā)生反應(yīng)生成對甲苯胺氣體，對甲苯胺氣體經(jīng)冷凝器冷凝成對甲苯胺液體進(jìn)入油水分離器自然分層得粗品對甲苯胺，粗品對甲苯胺經(jīng)脫水塔脫水、精餾塔精餾即可得成品。
本發(fā)明的技術(shù)措施的具體過程為首先，通過管線向流化床內(nèi)緩慢通入氮?dú)庵脫Q流化床內(nèi)的空氣，待測試氧含量＜5％，再通過管線向流化床內(nèi)緩慢通入氫氣進(jìn)行置換，至流化床中氫含量＞95％，開電加熱器升溫，將床溫緩慢升至100℃～150℃，用調(diào)節(jié)氣量的辦法控制溫度突升，待溫度再無突升現(xiàn)象后恢復(fù)原來氣量，使溫度緩慢均勻升至200℃～280℃，保溫4h，保溫結(jié)束后，關(guān)閉電加熱器，使電加熱器出口溫度降至200℃～250℃，流化床頂溫控制在150℃以上，流化床內(nèi)壓力≤0.2Mpa；然后，開啟預(yù)熱器蒸汽預(yù)熱對硝基甲苯，啟動對硝基甲苯進(jìn)料泵，初投料50kg/h，2h內(nèi)逐步將投料量加正常，正常投料量小于800-1200kg/h；再者，用水控制流化床反應(yīng)中心溫度在210℃～290℃，生成對甲苯胺氣體經(jīng)冷凝器冷凝成對甲苯胺液體進(jìn)入油水分離器自然分層得粗品對甲苯胺；最后，粗品對甲苯胺經(jīng)脫水、精餾得成品。
本發(fā)明的流化床內(nèi)的催化劑的再生過程如下用極譜儀測量粗品中硝基物含量，單程后期當(dāng)連續(xù)三次測定硝基物含量大于0.001％則停止投料，首先維持床溫200℃以上吹料至冷凝器下無物料淌下；然后停電加熱器，將床溫降至50℃，關(guān)閉氫氣，通入氮?dú)庵脫Q至氫氣含量低于1％，緩慢通入空氣進(jìn)行再生，用水或調(diào)節(jié)氣量的辦法控制溫度350-450℃，若溫度下降，則加大氣量直至溫度維持在385℃不再上升，則再生完畢；再生完畢后，將床溫降至100℃，若停車，繼續(xù)降溫；若開車，則轉(zhuǎn)活化操作。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)①實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，勞動強(qiáng)度低，大幅提高對甲苯胺的生產(chǎn)能力，形成規(guī)模化生產(chǎn)；②工藝流程簡單，操作壓力低，設(shè)備利用率高，運(yùn)行成本低，產(chǎn)品質(zhì)量好，收率高；③產(chǎn)生廢水量少，焦油少，清潔化生產(chǎn)，環(huán)境效益好。


圖1為本發(fā)明工藝流程方框示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖對發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明如下實(shí)施例1本發(fā)明為連續(xù)化操作。首先，通過管線向放置改性硅膠銅催化劑的流化床內(nèi)緩慢通入氮?dú)庵脫Q空氣，待測試氧含量＜5％，再通過管線向流化床內(nèi)緩慢通入氫氣進(jìn)行置換，至流化床中氫含量＞95％，開電加熱器升溫，將床溫緩慢升至100℃，用調(diào)節(jié)氣量的辦法控制溫度突升，待溫度再無突升現(xiàn)象后恢復(fù)原來氣量，使溫度緩慢均勻升至200℃，保溫4h，保溫結(jié)束后，關(guān)閉電加熱器，使電加熱器出口溫度降至200℃，流化床頂溫控制在150℃以上，流化床內(nèi)壓力≤0.2Mpa；然后，開啟預(yù)熱器汽化器預(yù)熱汽化對硝基甲苯，啟動對硝基甲苯進(jìn)料泵投料流化床，初投料50kg/h，2h內(nèi)逐步將投料量加正常，正常投料量800kg/h；再者，流化床中用水控制反應(yīng)中心溫度在210℃，生產(chǎn)對甲苯胺氣體，對甲苯胺氣體經(jīng)冷凝冷凝成對甲苯胺液體進(jìn)入油水分離器自然分層得粗品對甲苯胺；最后，粗品對甲苯胺經(jīng)脫水塔脫水、精餾塔精餾得成品。
生產(chǎn)過程中，用極譜儀測量粗品中硝基物含量，單程后期當(dāng)連續(xù)三次測定硝基物含量大于0.001％則停止投料，首先維持床溫200℃以上吹料至冷凝器下無物料淌下；然后停電加熱器，將床溫降至50℃，關(guān)閉氫氣，通入氮?dú)庵脫Q至氫氣含量低于1％，緩慢通入空氣進(jìn)行催化劑再生，用水或調(diào)節(jié)氣量的辦法控制溫度350℃，若溫度下降，則加大氣量直至溫度維持在385℃不再上升，則催化劑再生完畢；再生完畢后，床溫降至100℃，若停車，繼續(xù)降溫；若開車，則轉(zhuǎn)活化操作。
實(shí)施例2本發(fā)明為連續(xù)化操作。首先，通過管線向放置改性硅膠銅催化劑的流化床內(nèi)緩慢通入氮?dú)庵脫Q的空氣，待測試氧含量＜5％，再通過管線向流化床內(nèi)緩慢通入氫氣進(jìn)行置換，至流化床中氫含量＞95％，開電加熱器升溫，將床溫緩慢升至130℃，用調(diào)節(jié)氣量的辦法控制溫度突升，待溫度再無突升現(xiàn)象后恢復(fù)原來氣量，使溫度緩慢均勻升至240℃，保溫4h，保溫結(jié)束后，關(guān)閉電加熱器，使電加熱器出口溫度降至230℃，流化床頂溫控制在150℃以上，流化床內(nèi)壓力≤0.2Mpa；然后，開啟預(yù)熱器汽化器預(yù)熱汽化對硝基甲苯，啟動對硝基甲苯進(jìn)料泵投料流化床，初投料50kg/h，2h內(nèi)逐步將投料量加正常，正常投料量1000kg/h；再者，流化床中用水控制反應(yīng)中心溫度在250℃生產(chǎn)對甲苯胺氣體，對甲苯胺氣體經(jīng)冷凝冷凝成對甲苯胺液體進(jìn)入油水分離器自然分層得粗品對甲苯胺；最后，粗品對甲苯胺經(jīng)脫水塔脫水、精餾塔精餾得成品。
生產(chǎn)過程中，用極譜儀測量粗品中硝基物含量，單程后期當(dāng)連續(xù)三次測定硝基物含量大于0.001％則停止投料，首先維持床溫200℃以上吹料至冷凝器下無物料淌下；然后，停電加熱器，將床溫降至50℃，關(guān)閉氫氣，通入氮?dú)庵脫Q至氫氣含量低于1％，緩慢通入空氣進(jìn)行催化劑再生，用水或調(diào)節(jié)氣量的辦法控制溫度400℃，若溫度下降，則加大氣量直至溫度維持在385℃不再上升，則催化劑再生完畢；再生完畢后，將床溫降至100℃，若停車，繼續(xù)降溫；若開車，則轉(zhuǎn)活化操作。
實(shí)施例3本發(fā)明為連續(xù)化操作。首先，通過管線向放置改性硅酸銅催化劑的流化床內(nèi)緩慢通入氮?dú)庵脫Q空氣，待測試氧含量＜5％，再通過管線向流化床內(nèi)緩慢通入氫氣進(jìn)行置換，至流化床中氫含量＞95％，開電加熱器升溫，將床溫緩慢升至150℃，用調(diào)節(jié)氣量的辦法控制溫度突升，待溫度再無突升現(xiàn)象后恢復(fù)原來氣量，使溫度緩慢均勻升至280℃，保溫4h，保溫結(jié)束后，關(guān)閉電加熱器，使電加熱器出口溫度降至250℃，流化床頂溫控制在150℃以上，流化床內(nèi)壓力≤0.2Mpa；然后，開啟預(yù)熱器汽化器預(yù)熱汽化對硝基甲苯，啟動對硝基甲苯進(jìn)料泵投料流化床，初投料50kg/h，2h內(nèi)逐步將投料量加正常，正常投料量1200kg/h；再者，流化床中用水控制反應(yīng)中心溫度在290℃生產(chǎn)對甲苯胺氣體，對甲苯胺氣體經(jīng)冷凝冷凝成對甲苯胺液體進(jìn)入油水分離器自然分層得粗品對甲苯胺；最后，粗品對甲苯胺經(jīng)脫水塔脫水、精餾塔精餾得成品。
生產(chǎn)過程中，用極譜儀測量粗品中硝基物含量，單程后期當(dāng)連續(xù)三次測定硝基物含量大于0.001％則停止投料，首先維持床溫200℃以上吹料至冷凝器下無物料淌下；然后停電加熱器，將床溫降至50℃，關(guān)閉氫氣，通入氮?dú)庵脫Q至氫氣含量低于1％，緩慢通入空氣進(jìn)行催化劑再生，用水或調(diào)節(jié)氣量的辦法控制溫度不超過450℃，若溫度下降，則加大氣量直至溫度維持在385℃不再上升，則催化劑再生完畢；再生完畢后，將床溫降至100℃，若停車，繼續(xù)降溫；若開車，則轉(zhuǎn)活化操作。
權(quán)利要求
1.一種氣相催化加氫法生產(chǎn)對甲苯胺的工藝，它包括原料汽化、還原及靜置分層工序，其特征在于原料對硝基甲苯預(yù)熱氣化后連續(xù)進(jìn)入流化床，在氫氣和催化劑存在的條件下，氣相催化還原生成對甲苯胺氣體，對甲苯胺氣體經(jīng)冷凝器冷凝成對甲苯胺液體，液體對甲苯胺經(jīng)分離器分層得粗品對甲苯胺，粗品對甲苯胺經(jīng)脫水、精餾得成品對甲苯胺。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣相催化加氫法生產(chǎn)對甲苯胺的工藝，其特征在于流化床內(nèi)壓力≤0.2Mpa，氫氣和對硝基甲苯蒸汽充分混合后，通過流化床內(nèi)改性硅膠銅催化劑在溫度210-290℃條件下發(fā)生反應(yīng)生成對甲苯胺氣體，對甲苯胺氣體經(jīng)冷凝器冷凝成對甲苯胺液體，液體對甲苯胺進(jìn)入油水分離器自然分層得粗品對甲苯胺，粗品對甲苯胺經(jīng)脫水、精餾即得成品。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣相催化加氫法生產(chǎn)對甲苯胺的工藝，其特征在于首先，通過管線向流化床內(nèi)緩慢通入氮?dú)庵脫Q流化床內(nèi)的空氣，待測試氧含量＜5％，再通過管線向流化床內(nèi)緩慢通入氫氣進(jìn)行置換，至流化床中氫含量＞95％，開電加熱器升溫，將床溫緩慢升至100℃～150℃，用調(diào)節(jié)氣量的辦法控制溫度突升，待溫度再無突升現(xiàn)象后恢復(fù)原來氣量，使溫度緩慢均勻升至200℃～280℃，保溫4h，保溫結(jié)束后，關(guān)閉電加熱器，電加熱器出口溫度降至200℃～250℃，流化床頂溫控制在150℃以上，流化床內(nèi)壓力≤0.2Mpa；然后，開啟預(yù)熱器蒸汽預(yù)熱對硝基甲苯，啟動對硝基甲苯進(jìn)料泵，初投料50kg/h，2h內(nèi)逐步將投料量加正常，正常投料量800-1200kg/h；再者，流化床反應(yīng)中心溫度在210℃～290℃，生成對甲苯胺氣體經(jīng)冷凝器冷凝成對甲苯胺液體進(jìn)入油水分離器自然分層得粗品對甲苯胺；最后，粗品對甲苯胺經(jīng)脫水、精餾得成品。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的氣相催化加氫法生產(chǎn)對甲苯胺的工藝，其特征在于催化劑的再生過程如下用極譜儀測量粗品中硝基物含量，單程后期當(dāng)連續(xù)三次測定硝基物含量大于0.001％則停止投料，首先維持床溫200℃以上吹料至冷凝器下無物料淌下，然后停電加熱器，將床溫降至50℃，關(guān)閉氫氣，通入氮?dú)庵脫Q至氫氣含量低于1％，緩慢通入空氣進(jìn)行再生，用水或調(diào)節(jié)氣量的辦法控制溫度350-450℃，若溫度下降，則加大氣量直至溫度維持在385℃不再上升，則再生完畢；再生完畢后，將床溫降至100℃，若停車，繼續(xù)降溫；若開車，則轉(zhuǎn)活化操作。
全文摘要
本發(fā)明公開了氣相催化加氫法生產(chǎn)對甲苯胺的工藝，它包括原料汽化、還原及靜置分層工序，其特征在于原料對硝基甲苯汽化后連續(xù)進(jìn)入流化床，在氫氣和催化劑存在的條件下，氣相催化還原生成對甲苯胺。本發(fā)明的新工藝實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，運(yùn)行成本低，大幅提高對甲苯胺的生產(chǎn)能力；工藝流程簡單，設(shè)備利用率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，收率高；產(chǎn)生廢水量少，焦油少，清潔化生產(chǎn)，環(huán)境效益好；操作壓力低，有較好的安全性。
文檔編號C07C211/47GK1807395SQ20061003838
公開日2006年7月26日 申請日期2006年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月18日
發(fā)明者董云, 夏文標(biāo), 孫雅坤, 楊輝, 王學(xué)義, 王廷鋒, 萬金方, 孫曉勇, 王定梅 申請人:江蘇淮河化工有限公司