鄰硝基氯苯連續(xù)催化加氫還原生產(chǎn)鄰氯苯胺的裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了鄰硝基氯苯連續(xù)催化加氫還原生產(chǎn)鄰氯苯胺的裝置及方法，將鄰硝基氯苯、催化劑、脫氯抑制劑投入加氫反應(yīng)器布好底料，依次用氮?dú)夂蜌錃鈱⑾到y(tǒng)置換干凈；開(kāi)啟進(jìn)料閥，將鄰硝基氯苯和脫氯抑制劑連續(xù)送入加氫反應(yīng)器，鄰硝基氯苯、催化劑、脫氯抑制劑質(zhì)量比為1：0.001-0.005：0.001-0.005，通入氫氣，進(jìn)行加氫反應(yīng)，反應(yīng)溫度為60-100℃、壓力為0.5-1.5MPa；氫化液通過(guò)循環(huán)泵首先進(jìn)入換熱器，再經(jīng)過(guò)錯(cuò)流過(guò)濾器，催化劑和部分氫化液與新鮮原料一起進(jìn)入噴射器去循環(huán)，另一部分氫化液連續(xù)采出，經(jīng)后處理得到鄰氯苯胺。本發(fā)明具有生產(chǎn)周期短、催化劑選擇性高、脫氯率低、收率高、質(zhì)量穩(wěn)定、設(shè)備效率高、生產(chǎn)連續(xù)化等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及鄰氯苯胺生產(chǎn)裝置及方法，具體涉及一種鄰硝基氯苯連續(xù)催化加氫還 原生產(chǎn)鄰氯苯胺的裝置及方法。 鄰硝基氯苯連續(xù)催化加氫還原生產(chǎn)鄰氯苯胺的裝置及方法

【背景技術(shù)】
[0002] 鄰氯苯胺是一種重要的有機(jī)化工中間體，廣泛應(yīng)用于聚氨酯、農(nóng)藥、醫(yī)藥及染料工 業(yè)。鄰氯苯胺是由鄰硝基氯苯還原而制得，傳統(tǒng)的還原方法有鐵粉還原法、硫化堿還原法、 電解還原法及催化加氫還原法。鐵粉還原法和硫化堿還原法由于污染重、能耗高，在我國(guó)已 列入淘汰工藝名錄；電解還原法設(shè)備投資大、能耗太高；催化加氫還原法具有工藝流程短、 能耗低、三廢少等優(yōu)點(diǎn)，是一種清潔生產(chǎn)工藝。因此，催化加氫還原法是鄰氯苯胺生產(chǎn)企業(yè) 普遍采用的生產(chǎn)方法。
[0003] 目前催化加氫還原生產(chǎn)鄰氯苯胺大多采用釜式間歇生產(chǎn)，間歇式加氫還原過(guò)程 中，每生產(chǎn)一釜料都要經(jīng)過(guò)試壓、置換、反應(yīng)再恢復(fù)到最初狀態(tài)等，這種周而復(fù)始的間歇式 生產(chǎn)，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，投資大，設(shè)備利用率低，操作繁瑣，勞動(dòng)強(qiáng)度大，催化劑使用壽命短，氫氣 損失大，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，同時(shí)氣-液-固三相的混合依靠攪拌來(lái)進(jìn)行，傳質(zhì)效果差，副反應(yīng) 多，脫氯率高。
[0004] 專利CN101774931A提供了一種采用固定床反應(yīng)器連續(xù)化生產(chǎn)鄰氯苯胺的方法， 該方法以乙酸乙酯為溶劑、鎳合金為催化劑、雙氰胺等有機(jī)胺為脫氯抑制劑，催化加氫還原 鄰硝基氯苯，催化劑的用量是鄰硝基氯苯的5-20wt%，脫氯抑制劑的用量是催化劑用量的 10-60wt%，鄰氯苯胺的選擇性大于99%，脫氯率小于0. 3%，產(chǎn)品收率在90-93. 5%。該方法催 化劑選擇性差，脫氯率高，產(chǎn)品收率差，催化劑和脫氯抑制劑的用量大，需要回收脫氯抑制 劑和溶劑，另外催化劑的再生和更換不方便。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于：提供一種鄰硝基氯苯連續(xù)催化加氫還原生產(chǎn)鄰氯苯胺的裝 置及方法，該連續(xù)化生產(chǎn)鄰氯苯胺的裝置及方法具有生產(chǎn)周期短、催化劑選擇性高、脫氯率 低、產(chǎn)品收率高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、工藝流程簡(jiǎn)單、設(shè)備效率高等特點(diǎn)，有效提高鄰硝基氯苯加 氫還原生產(chǎn)鄰氯苯胺的生產(chǎn)效率。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：該鄰氯苯胺的生產(chǎn)裝置包括加氫反應(yīng)器、循環(huán)泵、換熱 器、錯(cuò)流過(guò)濾器及噴射器，加氫反應(yīng)器頂部安裝噴射器，加氫反應(yīng)器底部通過(guò)管道與循環(huán)泵 的進(jìn)口連接，循環(huán)泵的出口通過(guò)管道與換熱器的進(jìn)口連接，換熱器的出口通過(guò)管道與錯(cuò)流 過(guò)濾器的進(jìn)口連接，錯(cuò)流過(guò)濾器的出口通過(guò)管道與噴射器的進(jìn)口連接，整體構(gòu)成連續(xù)催化 加氫還原反應(yīng)生產(chǎn)鄰氯苯胺的裝置。
[0007] 其中，加氫反應(yīng)器安裝有夾套，用于加氫初始階段對(duì)物料進(jìn)行升溫。
[0008] 該鄰氯苯胺的生產(chǎn)方法包括以下步驟：將鄰硝基氯苯、貴金屬催化劑、脫氯抑制劑 投入加氫反應(yīng)器內(nèi)布好底料，用氮?dú)鈱⑾到y(tǒng)內(nèi)的空氣置換干凈，再用氫氣將氮?dú)庵脫Q干凈； 然后開(kāi)啟進(jìn)料閥，將鄰硝基氯苯和脫氯抑制劑連續(xù)送入加氫反應(yīng)器，其中鄰硝基氯苯、貴金 屬催化劑、脫氯抑制劑的質(zhì)量比為1 :〇. 001-0. 005 :0. 001-0. 005,通入氫氣，進(jìn)行加氫還原 反應(yīng)，加氫反應(yīng)溫度為60-100°C、壓力為0. 5-1. 5MPa ;加氫反應(yīng)器內(nèi)混合催化劑的氫化液 通過(guò)循環(huán)泵首先進(jìn)入換熱器移走反應(yīng)熱維持體系反應(yīng)溫度，再經(jīng)過(guò)錯(cuò)流過(guò)濾器，催化劑和 部分氫化液與新鮮的鄰硝基氯苯和脫氯抑制劑一起進(jìn)入噴射器去循環(huán)，另一部分氫化液從 錯(cuò)流過(guò)濾器上反應(yīng)液出口連續(xù)采出，進(jìn)入油水分離器除去水分，再送入精餾分離工序，得到 鄰氯苯胺產(chǎn)品。
[0009] 其中，所述的催化劑為鉬碳（Pt/C)催化劑，鉬的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為1-5%。
[0010] 其中，所述的脫氯抑制劑是有機(jī)胺類化合物，為二乙胺、三乙胺、一乙醇胺、二乙醇 胺、三乙醇胺、苯胺、雙氰胺、吡啶及吡啶類低分子化合物、哌啶及哌啶類化合物中的一種。 [0011] 本發(fā)明與現(xiàn)有鄰氯苯胺生產(chǎn)裝置及方法相比，具有以下優(yōu)勢(shì)： 1、加氫反應(yīng)單元噴射器及循環(huán)泵的使用，不僅使反應(yīng)體系獲得了極高的傳質(zhì)效果，提 高了反應(yīng)速率，還使得整個(gè)反應(yīng)體系實(shí)現(xiàn)快速的循環(huán)，保證了反應(yīng)體系內(nèi)的溫度各處均等， 反應(yīng)能平穩(wěn)而快速進(jìn)行；同時(shí)極佳的傳質(zhì)效果，使得反應(yīng)速度快、反應(yīng)時(shí)間短，大大提高了 生產(chǎn)能力；良好的傳熱效果，使加氫反應(yīng)均勻，減少副反應(yīng)的發(fā)生，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和收率。
[0012] 2、設(shè)備體積小，工藝流程簡(jiǎn)單，一套1萬(wàn)t/a的鄰氯苯胺生產(chǎn)裝置只需要兩臺(tái) 2. 5m3左右的反應(yīng)器，是釜式反應(yīng)器體積的二十分之一，設(shè)備投資大大節(jié)省，同樣生產(chǎn)能力 的釜式反應(yīng)工藝設(shè)備投資為本發(fā)明工藝的10倍左右。
[0013] 3、貴金屬（Pt /C)催化劑利用率高，用量少，僅為鄰硝基氯苯質(zhì)量的0. 1-0. 5%，從 而節(jié)省了運(yùn)行成本與投資。
[0014] 4、脫氯抑制劑的用量為鄰硝基氯苯質(zhì)量的0. 1-0. 5%，脫氯抑制劑的用量很小，不 需要回收。
[0015] 5、加氫反應(yīng)采用外置式換熱器，使得換熱面積不受反應(yīng)器容量及反應(yīng)物料的限 制，根據(jù)生產(chǎn)需要配置換熱器面積的大小。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016] 圖1為鄰硝基氯苯連續(xù)催化加氫還原生產(chǎn)鄰氯苯胺的工藝流程圖。
[0017] 圖中：1加氫反應(yīng)器，2循環(huán)泵，3換熱器，4錯(cuò)流過(guò)濾器，5噴射器。

【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)解決方案，這些實(shí)施例不能理解為是對(duì) 技術(shù)方案的限制。
[0019] 如圖1所示，該鄰氯苯胺的生產(chǎn)裝置由加氫反應(yīng)器1、循環(huán)泵2、換熱器3、錯(cuò)流過(guò)濾 器4及噴射器5組成，加氫反應(yīng)器1頂部安裝噴射器5,加氫反應(yīng)器1底部通過(guò)管道與循環(huán) 泵2的進(jìn)口連接，循環(huán)泵2的出口通過(guò)管道與換熱器3的進(jìn)口連接，換熱器3的出口通過(guò)管 道與錯(cuò)流過(guò)濾器4的進(jìn)口連接，錯(cuò)流過(guò)濾器4的出口通過(guò)管道與噴射器5的進(jìn)口連接，整體 構(gòu)成連續(xù)催化加氫還原反應(yīng)生產(chǎn)鄰氯苯胺的裝置。
[0020] 其中，加氫反應(yīng)器1安裝有夾套，用于加氫初始階段對(duì)物料進(jìn)行升溫。
[0021] 實(shí)施例1:將鄰硝基氯苯、鉬質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為1%的鉬碳（Pt/c)催化劑、二乙胺脫氯 抑制劑投入加氫反應(yīng)器內(nèi)布好底料，用氮?dú)鈱⑾到y(tǒng)內(nèi)的空氣置換干凈，再用氫氣將氮?dú)庵?換干凈；然后開(kāi)啟進(jìn)料閥，將鄰硝基氯苯和脫氯抑制劑連續(xù)送入加氫反應(yīng)器，其中鄰硝基氯 苯、貴金屬催化劑、脫氯抑制劑的質(zhì)量比為1 :0.001 :〇. 001，通入氫氣，進(jìn)行加氫還原反應(yīng)， 加氫反應(yīng)溫度為60°c、壓力為0. 5MPa ;加氫反應(yīng)器內(nèi)混合催化劑的氫化液通過(guò)循環(huán)泵首先 進(jìn)入換熱器移走反應(yīng)熱維持體系反應(yīng)溫度，再經(jīng)過(guò)錯(cuò)流過(guò)濾器，催化劑和部分氫化液與新 鮮的鄰硝基氯苯和脫氯抑制劑一起進(jìn)入噴射器去循環(huán)，另一部分氫化液從錯(cuò)流過(guò)濾器上反 應(yīng)液出口連續(xù)采出，進(jìn)入油水分離器除去水分，再送入精餾分離工序，得到鄰氯苯胺產(chǎn)品。 轉(zhuǎn)化率為100%，選擇性99. 7%，脫氯率小于0. 07%，產(chǎn)品含量99. 7%，收率99. 5%。
[0022] 實(shí)施例2:將鄰硝基氯苯、鉬質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為3%的鉬碳（Pt/C)催化劑、三乙醇胺脫氯 抑制劑投入加氫反應(yīng)器內(nèi)布好底料，用氮?dú)鈱⑾到y(tǒng)內(nèi)的空氣置換干凈，再用氫氣將氮?dú)庵?換干凈；然后開(kāi)啟進(jìn)料閥，將鄰硝基氯苯和脫氯抑制劑連續(xù)送入加氫反應(yīng)器，其中鄰硝基氯 苯、貴金屬催化劑、脫氯抑制劑的質(zhì)量比為1 :〇. 003 :0. 003,通入氫氣，進(jìn)行加氫還原反應(yīng)， 加氫反應(yīng)溫度為80°C、壓力為1. OMPa ;加氫反應(yīng)器內(nèi)混合催化劑的氫化液通過(guò)循環(huán)泵首先 進(jìn)入換熱器移走反應(yīng)熱維持體系反應(yīng)溫度，再經(jīng)過(guò)錯(cuò)流過(guò)濾器，催化劑和部分氫化液與新 鮮的鄰硝基氯苯和脫氯抑制劑一起進(jìn)入噴射器去循環(huán)，另一部分氫化液從錯(cuò)流過(guò)濾器上反 應(yīng)液出口連續(xù)采出，進(jìn)入油水分離器除去水分，再送入精餾分離工序，得到鄰氯苯胺產(chǎn)品。 轉(zhuǎn)化率為100%，選擇性99. 6%，脫氯率小于0. 05%，產(chǎn)品含量99. 7%，收率99. 4%。
[0023] 實(shí)施例3:將鄰硝基氯苯、鉬質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為5%的鉬碳（Pt/C)催化劑、吡啶脫氯抑制 劑投入加氫反應(yīng)器內(nèi)布好底料，用氮?dú)鈱⑾到y(tǒng)內(nèi)的空氣置換干凈，再用氫氣將氮?dú)庵脫Q干 凈；然后開(kāi)啟進(jìn)料閥，將鄰硝基氯苯和脫氯抑制劑連續(xù)送入加氫反應(yīng)器，其中鄰硝基氯苯、 貴金屬催化劑、脫氯抑制劑的質(zhì)量比為1 :0.005 :0. 005,通入氫氣，進(jìn)行加氫還原反應(yīng)，力口 氫反應(yīng)溫度為l〇〇°C、壓力為1. 5MPa ;加氫反應(yīng)器內(nèi)混合催化劑的氫化液通過(guò)循環(huán)泵首先 進(jìn)入換熱器移走反應(yīng)熱維持體系反應(yīng)溫度，再經(jīng)過(guò)錯(cuò)流過(guò)濾器，催化劑和部分氫化液與新 鮮的鄰硝基氯苯和脫氯抑制劑一起進(jìn)入噴射器去循環(huán)，另一部分氫化液從錯(cuò)流過(guò)濾器上反 應(yīng)液出口連續(xù)采出，進(jìn)入油水分離器除去水分，再送入精餾分離工序，得到鄰氯苯胺產(chǎn)品。 轉(zhuǎn)化率為100%，選擇性99. 7%，脫氯率小于0. 05%，產(chǎn)品含量99. 8%，收率99. 5%。
【權(quán)利要求】
1. 鄰硝基氯苯連續(xù)催化加氫還原生產(chǎn)鄰氯苯胺的裝置，其特征是：該鄰氯苯胺的生產(chǎn) 裝置由加氫反應(yīng)器（1)、循環(huán)泵（2)、換熱器（3)、錯(cuò)流過(guò)濾器（4)及噴射器（5)組成，加氫反 應(yīng)器（1)頂部安裝噴射器（5)，加氫反應(yīng)器（1)底部通過(guò)管道與循環(huán)泵（2)的進(jìn)口連接，循環(huán) 泵（2 )的出口通過(guò)管道與換熱器（3 )的進(jìn)口連接，換熱器（3 )的出口通過(guò)管道與錯(cuò)流過(guò)濾器 (4)的進(jìn)口連接，錯(cuò)流過(guò)濾器（4)的出口通過(guò)管道與噴射器（5)的進(jìn)口連接，整體構(gòu)成連續(xù) 催化加氫還原反應(yīng)生產(chǎn)鄰氯苯胺的裝置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鄰硝基氯苯連續(xù)催化加氫還原生產(chǎn)鄰氯苯胺的裝置，其特征 是：加氫反應(yīng)器（1)安裝有夾套。
3. 鄰硝基氯苯連續(xù)催化加氫還原生產(chǎn)鄰氯苯胺的方法，其特征是該鄰氯苯胺的生產(chǎn) 方法包括以下步驟：將鄰硝基氯苯、貴金屬催化劑、脫氯抑制劑投入加氫反應(yīng)器內(nèi)布好底 料，用氮?dú)鈱⑾到y(tǒng)內(nèi)的空氣置換干凈，再用氫氣將氮?dú)庵脫Q干凈；然后開(kāi)啟進(jìn)料閥，將鄰硝 基氯苯和脫氯抑制劑連續(xù)送入加氫反應(yīng)器，其中鄰硝基氯苯、貴金屬催化劑、脫氯抑制劑的 質(zhì)量比為1 :〇. 001-0. 005 :0. 001-0. 005,通入氫氣，進(jìn)行加氫還原反應(yīng)，加氫反應(yīng)溫度為 60-100°C、壓力為0. 5-1. 5MPa ;加氫反應(yīng)器內(nèi)混合催化劑的氫化液通過(guò)循環(huán)泵首先進(jìn)入換 熱器移走反應(yīng)熱維持體系反應(yīng)溫度，再經(jīng)過(guò)錯(cuò)流過(guò)濾器，催化劑和部分氫化液與新鮮的鄰 硝基氯苯和脫氯抑制劑一起進(jìn)入噴射器去循環(huán)，另一部分氫化液從錯(cuò)流過(guò)濾器上反應(yīng)液出 口連續(xù)采出，進(jìn)入油水分離器除去水分，再送入精餾分離工序，得到鄰氯苯胺產(chǎn)品。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的鄰硝基氯苯連續(xù)催化加氫還原生產(chǎn)鄰氯苯胺的方法，其特征 是：所述的催化劑為鉬碳（Pt/C)催化劑，鉬的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為1-5%。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的鄰硝基氯苯連續(xù)催化加氫還原生產(chǎn)鄰氯苯胺的方法，其特征 是：所述的脫氯抑制劑是有機(jī)胺類化合物，為二乙胺、三乙胺、一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇 胺、苯胺、雙氰胺、吡啶及吡啶類低分子化合物、哌啶及哌啶類化合物中的一種。
【文檔編號(hào)】C07C211/52GK104098477SQ201410361829
【公開(kāi)日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年7月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月28日
【發(fā)明者】石祖嘉, 沈?qū)W軍, 龔雷, 章燕軍, 臧維東, 郭奎 申請(qǐng)人:淮安嘉誠(chéng)高新化工股份有限公司