本發(fā)明涉及從包含液相和顆粒狀催化劑的反應(yīng)產(chǎn)物中去除非均相催化劑的方法。本發(fā)明還涉及制備芳族胺的方法，其中將硝基化合物、氫氣和催化劑進料至反應(yīng)器中，并使硝基化合物和氫氣在催化劑的存在下反應(yīng)而形成芳族胺。

背景技術(shù)：

芳族胺，特別是甲苯二胺經(jīng)常在工業(yè)中使用。其特別地用作制備相應(yīng)的二異氰酸酯的反應(yīng)物，所述二異氰酸酯用于制備聚氨酯。

芳族胺通常通過硝基化合物的氫化來制備。制備芳族胺的方法公開于例如US 6,350,911中。反應(yīng)在立式反應(yīng)器中進行，所述立式反應(yīng)器包括布置于反應(yīng)器上部的向下的噴嘴。起始物料和在外環(huán)管中再循環(huán)的部分反應(yīng)混合物通過這些噴嘴進料。該立式反應(yīng)器為環(huán)管反應(yīng)器(loop reactor)，其中包含液相、氣相和固相的反應(yīng)混合物形成環(huán)流。粗反應(yīng)產(chǎn)物在反應(yīng)器底部排出。將該反應(yīng)產(chǎn)物進給純化，分離出芳族胺。

通過二硝基甲苯氫化來制備甲苯二胺的方法記載于例如US-A 2011/275858中。相應(yīng)的反應(yīng)器公開于US 6,350,911中。產(chǎn)物流流經(jīng)錯流過濾器而去除催化劑。使催化劑在反應(yīng)器中再循環(huán)，并將貧催化劑的產(chǎn)物流從工藝中移分。

利用過濾器單元，例如錯流過濾器去除催化劑而制備芳族胺的其他方法公開于US-A 2014/020689或US 5,563,296中。

除使用可能被催化劑顆粒堵塞的過濾器外，已知使用沉降器來從粗反應(yīng)產(chǎn)物中分離固體催化劑。所述沉降器包括圓錐形底部，催化劑通過該圓錐形底部排出并再循環(huán)進入反應(yīng)器中。由于催化劑趨于失活，因此在反應(yīng)過程中必須對催化劑進行置換。這通過去除部分催化劑并置換為新的催化劑而得到實現(xiàn)。然而，催化劑層積聚在沉降器的圓錐形部件中，必須定期地加以去除。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的目的是提供從反應(yīng)產(chǎn)物中去除非均相催化劑的方法，所述方法不具有本領(lǐng)域已知方法的缺點。特別地，應(yīng)避免對催化劑的頻繁去除。

該目的通過一種從包含液相和顆粒狀催化劑的粗反應(yīng)產(chǎn)物中去除非均相催化劑的方法而實現(xiàn)，所述方法包括以下步驟中的至少一項：

(a)將粗反應(yīng)產(chǎn)物進料至旋液分離器中，在所述旋液分離器中去除至少部分顆粒狀催化劑，并且移分貧催化劑的產(chǎn)物流和富催化劑的料流；

(b)將粗反應(yīng)產(chǎn)物或，當(dāng)還進行步驟(a)時，貧催化劑的產(chǎn)物流進料至沉降器中，所述沉降器包括圓錐形底部，在所述圓錐形底部中布置噴嘴，使得通過經(jīng)所述噴嘴進料的料流在沉降器的圓錐形底部中產(chǎn)生漩渦，并且移分產(chǎn)物流和包含催化劑的料流。

通過將粗反應(yīng)產(chǎn)物進料至旋液分離器中而去除顆粒狀催化劑。旋液分離器的優(yōu)點在于，不產(chǎn)生由催化劑沉淀引起的積垢。在旋液分離器中，大部分催化劑被從粗反應(yīng)產(chǎn)物中分離。然而，貧催化劑的產(chǎn)物流通常仍含有少量催化劑。該催化劑可例如在過濾器系統(tǒng)或沉降器中去除。當(dāng)使用旋液分離器時，在沉降器的圓錐形部件中配備噴嘴并不是必需的。然而，也可以將從旋液分離器中移分的貧催化劑的產(chǎn)物流進料至包括圓錐形底部的、其中在圓錐形部件中布置有噴嘴的沉降器中。

與本發(fā)明聯(lián)用的旋液分離器優(yōu)選具有實現(xiàn)限定的分級粒度的尺寸。所述分級粒度為：使得50％的顆粒通過溢流(貧催化劑的產(chǎn)物流)離開旋液分離器而50％的顆粒通過底流(富催化劑的產(chǎn)物流)離開旋液分離器的粒徑。分級粒度優(yōu)選在5至30μm的范圍內(nèi)。根據(jù)待處理的粗產(chǎn)物流速，可使用一個或多個旋液分離器。當(dāng)使用多于一個旋液分離器時，將這些旋液分離器平行連接。

含有磨損性催化劑顆粒的粗反應(yīng)產(chǎn)物可造成旋液分離器內(nèi)部的磨損，這會對分離特性例如分級粒度產(chǎn)生負(fù)面影響。因此，在優(yōu)選的實施方案中，將旋液分離器設(shè)計成可以快速地，優(yōu)選不費力地對渦流管或沉砂口或者渦流管和沉砂口兩者進行更換。

當(dāng)僅使用沉降器時，采用在圓錐形底部中布置有噴嘴的沉降器。通過經(jīng)噴嘴進料至沉降器中的料流，在沉降器底部中產(chǎn)生漩渦。出乎意料地，這減少了沉降器底部中催化劑層的形成。

在優(yōu)選的實施方案中，將噴嘴以基本相同的高度安裝在沉降器的圓錐形底部中。優(yōu)選將噴嘴以固定的噴嘴間距進行布置而與噴嘴的數(shù)量無關(guān)。在特別優(yōu)選的實施方案中，將兩個噴嘴以相同的高度布置在沉降器的圓錐形底部中，其方向相對，角度在150°至210°的范圍內(nèi)，優(yōu)選角度在165°至195°的范圍內(nèi)，特別優(yōu)選角度在175°至185°的范圍內(nèi)。基本相同的高度意指兩個噴嘴的連接線與水平線之間的角度在-10°至10°的范圍內(nèi)，優(yōu)選在-5°至5°的范圍內(nèi)，特別優(yōu)選在-2°至2°的范圍內(nèi)。

取決于沉降器的圓錐形底部的總高度，也可在圓錐形底部的不同水平位置處安裝噴嘴。在此情況下，在每個水平上安裝至少兩個噴嘴。特別優(yōu)選在每個水平位置上安裝兩個噴嘴。由此，每個水平上的噴嘴的布置與噴嘴在僅以一個水平上安裝時的布置相對應(yīng)。

優(yōu)選將安裝在沉降器的圓錐形底部中的噴嘴設(shè)計為，使得噴嘴的噴灑速度在0.1至1m/s的范圍內(nèi)。噴嘴的直徑優(yōu)選在25至100mm的范圍內(nèi)，特別優(yōu)選在35至50mm的范圍內(nèi)。

通常將沉降器設(shè)計為使得氣體流可在頂部移分，而包含催化劑的料流在沉降器的圓錐形部件處移分。然而，只有在無其他除氣選擇的情況下才需要將氣體流進行移分。通常在圓錐形部件上方有一橫截面積固定的部件。在該部件中，反應(yīng)產(chǎn)物或，當(dāng)反應(yīng)產(chǎn)物已首先進料至旋液分離器中時，離開旋液分離器的貧催化劑的產(chǎn)物流被進料并且產(chǎn)物流被移分。

為避免使其他物料通過噴嘴進料至沉降器中，優(yōu)選將一部分從沉降器中移分的包含催化劑的料流通過噴嘴進料至該沉降器中。通過將一部分從沉降器中移分的包含催化劑的料流進料，無需再使用其他物料。另一個好處在于僅是將已存在于沉降器中的組分加入至該沉降器中。此外，組成與沉降器中的物料組成一致。特別是在平衡反應(yīng)的情況下，這樣做具有不改變平衡且沉降器中反應(yīng)不會繼續(xù)進行的優(yōu)點。

特別是在連續(xù)工藝中，優(yōu)選將不通過噴嘴進料至沉降器中的包含催化劑的料流部分進料至生成反應(yīng)產(chǎn)物的反應(yīng)器中。以這種方式，可以重復(fù)使用催化劑而不必用新的催化劑置換所有從反應(yīng)器中移分的催化劑。此外，未轉(zhuǎn)化成芳族胺的反應(yīng)物也被返料至反應(yīng)器中并可進行反應(yīng)。由此可使轉(zhuǎn)化率得到改善。料流中也可能有反應(yīng)產(chǎn)物并不要緊。這樣做的另一好處是反應(yīng)產(chǎn)物沒有連同已用過的催化劑一起被去除，而是可以隨后隨產(chǎn)物流得到移分。

為獲得包含催化劑的料流中的液體部分作為另外的產(chǎn)物流，在優(yōu)選的實施方案中，將從旋液分離器中移分的富催化劑的料流進料至催化劑排出系統(tǒng)中，自催化劑排出系統(tǒng)中移分出主要包含催化劑的料流和基本不含催化劑的料流。也可以將從沉降器中移分的包含催化劑的料流進料至催化劑排出系統(tǒng)中。在所述催化劑排出系統(tǒng)中，催化劑與料流中的液體分離。優(yōu)選使部分催化劑再循環(huán)進入反應(yīng)器中，并且將其余催化劑去除并置換為新的催化劑。然而，也可以去除所有在催化劑排出系統(tǒng)中分離的催化劑并將其置換為新的催化劑，以保持過程中催化劑的量不變。基本不含催化劑的料流通常包含反應(yīng)物，因此將其返料至生成反應(yīng)產(chǎn)物的反應(yīng)器中。

合適的催化劑排出系統(tǒng)為例如過濾器。特別優(yōu)選地，所述催化劑排出系統(tǒng)選自燭式過濾器、錯流過濾器和磁力分離器。

可包含于反應(yīng)產(chǎn)物中并應(yīng)加以去除的氣體可以例如在沉降器中去除。為去除沉降器中的氣體，優(yōu)選在沉降器的頂部設(shè)置排氣孔。

在特別優(yōu)選的實施方案中，反應(yīng)產(chǎn)物的液相包含芳族胺。所述芳族胺優(yōu)選為甲苯二胺或苯胺。

本發(fā)明還涉及制備芳族胺的方法，包括以下步驟：

(i)將硝基化合物、氫氣和催化劑作為起始物料進料至反應(yīng)器中；

(ii)使硝基化合物和氫氣在催化劑的存在下反應(yīng)，形成芳族胺；

(iii)從反應(yīng)器中移分包含芳族胺和催化劑的粗反應(yīng)產(chǎn)物；

(iv)將粗反應(yīng)產(chǎn)物進料至如上所述的去除非均相催化劑的方法中。

起始物料形成芳族胺的轉(zhuǎn)化如例如US 6,350,911中所公開地來進行。在該方法中，反應(yīng)器優(yōu)選為立式反應(yīng)器，優(yōu)選長度大于直徑的圓柱形反應(yīng)器，該反應(yīng)器具有布置于反應(yīng)器上部區(qū)域中的向下的噴嘴，起始物料和再循環(huán)反應(yīng)混合物通過該噴嘴進料；并且在反應(yīng)器任何期望的位置處，優(yōu)選下部區(qū)域中具有排出口，反應(yīng)混合物通過該排出口在外循環(huán)中借助傳送工具，優(yōu)選泵返料至噴嘴；并且在反應(yīng)器的下部區(qū)域中具有回流(flow reversal)。所述反應(yīng)器被稱作環(huán)管反應(yīng)器。

在反應(yīng)器上部區(qū)域中移分反應(yīng)混合物的情況下，通過在反應(yīng)器基部注入反應(yīng)混合物的影響，可以產(chǎn)生回流并由此形成內(nèi)環(huán)流。在優(yōu)選地反應(yīng)器下部區(qū)域中移分反應(yīng)混合物的情況下，通過內(nèi)部構(gòu)件特別是垂直于反應(yīng)器壁的擋板來實現(xiàn)回流。

在本新方法的優(yōu)選實施方案中，優(yōu)選環(huán)管反應(yīng)器在噴嘴與回流之間具有與反應(yīng)器壁平行的同軸套管。所述套管可為簡單的管、管板熱交換器或盤繞冷卻管的形式。

同軸套管連同擋板對反應(yīng)器內(nèi)的環(huán)流(以下稱作內(nèi)環(huán)流)進行穩(wěn)定。除產(chǎn)生回流外，擋板還確保沒有氣泡卷入外環(huán)流中并損壞泵。

由于環(huán)管反應(yīng)器的直徑小于其高度，使得整個反應(yīng)器中產(chǎn)生充分環(huán)流，并且防止形成死區(qū)。

在本發(fā)明另外的優(yōu)選實施方案中，反應(yīng)器在其內(nèi)部集成有熱交換器。這些熱交換器應(yīng)設(shè)計為不會對內(nèi)環(huán)流造成阻礙?？墒褂玫臒峤粨Q器的實例為載有冷卻介質(zhì)的管(優(yōu)選平行于反應(yīng)器壁)、板式熱交換器(優(yōu)選平行于反應(yīng)器壁)或底部密封的沸騰管(如EP-A 263 935中所記載，稱作Field管)。如果使用Field管，則可利用所形成的蒸汽作為處理蒸汽。

在該實施方案中，根據(jù)本發(fā)明使用的反應(yīng)器可視為反應(yīng)熱交換器，因為反應(yīng)的熱量在其形成處即消散。除集成于反應(yīng)器內(nèi)的熱交換器外，也可在外環(huán)流中安裝熱交換器。

大部分反應(yīng)混合物在內(nèi)環(huán)流中運送；僅有小比例的反應(yīng)混合物外部泵送，從而提供用于環(huán)流的驅(qū)動力。內(nèi)環(huán)流與外環(huán)流的體積流率之比為2:1至30:1，優(yōu)選5:1至10:1。

進料至反應(yīng)器中的硝基化合物為單硝基化合物和/或多硝基化合物，其以純凈物形式，以與相應(yīng)的單胺和/或多胺的混合物形式，以與相應(yīng)的單胺和/或多胺和水的混合物形式，或以與相應(yīng)的單胺和/或多胺、水和溶劑(特別是醇類溶劑)的混合物形式來使用。將芳族單硝基化合物和/或多硝基化合物以細(xì)碎的形式引入混合物中。將硝基化合物優(yōu)選引入至噴嘴中，特別優(yōu)選引入至噴嘴的混合室中。

優(yōu)選使用具有一個或多個硝基以及6至18個碳原子的硝基化合物，例如：硝基苯，如硝基苯、1,3-二硝基苯；硝基甲苯，如2,4-二硝基甲苯或2,6-二硝基甲苯、2,4,6-三硝基甲苯；硝基二甲苯，如1,2-二甲基-3-硝基苯、1,2-二甲基-4-硝基苯、1,4-二甲基-2-硝基苯、1,3-二甲基-2-硝基苯、2,4-二甲基-1-硝基苯和1,3-二甲基-5-硝基苯；硝基萘，如1-硝基萘、2-硝基萘、1,5-二硝基萘和1,8-二硝基萘；氯硝基苯，如2-氯-1,3-二硝基苯和1-氯-2,4-二硝基苯、鄰氯硝基苯、間氯硝基苯和對氯硝基苯、1,2-二氯-4-硝基苯、1,4-二氯-2-硝基苯、2,4-二氯-1-硝基苯和1,2-二氯-3-硝基苯；氯硝基甲苯，如4-氯-2-硝基甲苯、4-氯-3-硝基甲苯、2-氯-4-硝基甲苯和2-氯-6-硝基甲苯；硝基苯胺，如鄰硝基苯胺、間硝基苯胺和對硝基苯胺；硝基醇，如三(羥甲基)-硝基甲烷、2-硝基-2-甲基-1,3-丙二醇和2-硝基-2-乙基-1,3-丙二醇、2-硝基-1-丁醇和2-硝基-2-甲基-1-丙醇；以及所述硝基化合物中兩種或更多種的任何期望的混合物。

優(yōu)選采用所述方法將芳族硝基化合物氫化成相應(yīng)的胺，所述芳族硝基化合物優(yōu)選為單硝基苯、甲基硝基苯或甲基硝基甲苯，特別是2,4-二硝基甲苯或其與2,6-二硝基甲苯的工業(yè)級混合物，其中基于全部混合物計，這些混合物優(yōu)選含有最高達35重量％的2,6-二硝基甲苯，并含有比例為1至4％的鄰硝基甲苯以及0.5至1.5％的2,5-二硝基甲苯和3,5-二硝基甲苯。

可用于所述方法中的催化劑可以是所有本身已知用于芳族硝基化合物的非均相氫化催化劑。將該非均相催化劑以細(xì)碎的狀態(tài)使用，并以細(xì)碎的形式懸浮于反應(yīng)懸浮液中。合適的催化劑為元素周期表第VIII副族的金屬，其可負(fù)載于載體材料，例如活性炭或者鋁、硅或其他材料的氧化物上。優(yōu)選為蘭尼鎳和/或基于鎳、鈀和/或鉑的載體催化劑。

在所述方法中，特別有利的是使用碳負(fù)載的鉑/鐵催化劑。所使用的碳載體特別地為疏水性碳。優(yōu)選使用活性炭或乙炔黑。鉑通常以金屬形式存在于載體上。鐵通常為鐵化合物優(yōu)選氧化鐵(III)的形式。鉑的含量通常在0.1至10重量％的范圍內(nèi)，基于載體的重量計，而鐵的含量通常在0.1至10重量％的范圍內(nèi)，按照氧化鐵(III)計算并且同樣基于載體計。

無論所使用的硝基化合物的種類為何，優(yōu)選保持反應(yīng)器內(nèi)的壓力在5至100巴，優(yōu)選10至50巴的范圍內(nèi)，以及80至200℃，優(yōu)選100至150℃的工作溫度。

將產(chǎn)物以粗反應(yīng)產(chǎn)物的形式從反應(yīng)器中任何期望的位置處連續(xù)排出，但優(yōu)選從反應(yīng)器下部區(qū)域中的基部處或者特別地從外環(huán)流連續(xù)排出。然后，將該粗反應(yīng)產(chǎn)物進料至如上所述的去除非均相催化劑的方法中。

附圖說明

本發(fā)明的實施方案示于附圖中并描述如下。

唯一的附圖示出了制備芳族胺的方法的流程圖。

具體實施方式

將硝基化合物1、氫氣3和固體催化劑5進料至反應(yīng)器7中。該反應(yīng)器優(yōu)選為環(huán)管反應(yīng)器。在反應(yīng)器中，通過硝基化合物和氫氣在固體催化劑的存在下反應(yīng)而形成芳族胺。從反應(yīng)器7中移分粗反應(yīng)產(chǎn)物9。

粗反應(yīng)產(chǎn)物9優(yōu)選具有80至200℃范圍內(nèi)，特別是100至150℃范圍內(nèi)的溫度，以及5至100巴范圍內(nèi)，優(yōu)選10至50巴范圍內(nèi)的壓力。該粗反應(yīng)產(chǎn)物中固體催化劑的量優(yōu)選在0.01至20wt％的范圍內(nèi)，特別是在0.1至15wt％的范圍內(nèi)。催化劑顆粒的平均尺寸通常在0.01至200μm的范圍內(nèi)，特別是在0.01至100μm的范圍內(nèi)。

在如圖1所示的實施方案中，將粗反應(yīng)產(chǎn)物9進料至旋液分離器11中，在旋液分離器11中去除至少部分固體催化劑。在旋液分離器11的頂部移分貧催化劑的料流13，并且在旋液分離器11的底部移分富催化劑的料流15。

貧催化劑的料流13優(yōu)選具有80至200℃范圍內(nèi)，特別是100至150℃范圍內(nèi)的溫度，以及5至100巴范圍內(nèi)，優(yōu)選10至50巴范圍內(nèi)的壓力。貧催化劑的料流13中固體催化劑的量在0.001至10wt％的范圍內(nèi)，特別是在0.01至5wt％的范圍內(nèi)。催化劑顆粒的平均尺寸在0.01至30μm的范圍內(nèi)，特別是在0.01至10μm的范圍內(nèi)。

富催化劑的料流15優(yōu)選也具有80至200℃范圍內(nèi)，特別是100至150℃范圍內(nèi)的溫度，以及5至100巴范圍內(nèi)，優(yōu)選10至50巴范圍內(nèi)的壓力。催化劑的量優(yōu)選在0.01至40wt％的范圍內(nèi)，特別是在1至40wt％的范圍內(nèi)。催化劑顆粒的平均尺寸通常在0.1至200μm的范圍內(nèi)，特別是在5至100μm的范圍內(nèi)。

在圖1的實施方案中，將貧催化劑的料流13進料至沉降器17中。在沉降器17中，另外的催化劑被從反應(yīng)產(chǎn)物中分離。該沉降器包括圓錐形底部19，其中收集包含催化劑的料流21并將其移分。包含催化劑的料流21分成料流23、料流25兩部分，第一部分料流23再循環(huán)進入反應(yīng)器7中，而第二部分料流25經(jīng)噴嘴27再循環(huán)進入沉降器17的圓錐形底部19中。噴嘴27布置為使得沉降器17的圓錐形底部19中形成漩渦。所述漩渦通過例如沿切線方向設(shè)置噴嘴27來形成。如上所述，優(yōu)選將至少兩個噴嘴設(shè)置在沉降器17的圓錐形底部19的基本相同的水平高度上。

包含催化劑的料流21以及因而得到的第一部分料流23和第二部分料流25優(yōu)選具有80至200℃范圍內(nèi)，特別是100至150℃范圍內(nèi)的溫度，以及5至100巴范圍內(nèi)，優(yōu)選10至50巴范圍內(nèi)的壓力。催化劑的量優(yōu)選在0.01至40wt％的范圍內(nèi)，特別是在5至40wt％的范圍內(nèi)。催化劑顆粒的平均尺寸通常在0.1至200μm的范圍內(nèi)，特別是在5至100μm的范圍內(nèi)。

從沉降器17上部移出基本不含催化劑的產(chǎn)物流29。產(chǎn)物流29具有80至200℃范圍內(nèi)，特別是100至150℃范圍內(nèi)的溫度，以及5至100巴范圍內(nèi)，優(yōu)選10至50巴范圍內(nèi)的壓力。催化劑的量優(yōu)選在0.001至5wt％的范圍內(nèi)，特別是在0.001至1wt％的范圍內(nèi)。催化劑顆粒的平均尺寸通常在0.01至30μm的范圍內(nèi)，特別是在0.01至5μm的范圍內(nèi)。

將從旋液分離器11中移分的富催化劑的料流15在冷卻器31中冷卻到80至150℃范圍內(nèi)，優(yōu)選80至100℃范圍內(nèi)的溫度，其后進料至催化劑排出系統(tǒng)33中。此外，在該冷卻器中，將壓力降低到0至50巴范圍內(nèi)，優(yōu)選0至10巴范圍內(nèi)的壓力。

此外，配備回輸管線41，該管線使得富催化劑的料流15流入冷卻器31中所經(jīng)過的管線形成分支。通過回輸管線41，可使至少部分富催化劑的料流15再循環(huán)進入反應(yīng)器7中。

如上所述，催化劑排出系統(tǒng)33優(yōu)選為分離器，例如燭式過濾器、錯流過濾器或磁力分離器。在催化劑排出系統(tǒng)33中，富催化劑的料流15被分離成基本不含催化劑的料流35和基本由催化劑構(gòu)成的料流37。使一部分基本不含催化劑的料流35再循環(huán)回反應(yīng)器中，并將第二部分基本不含催化劑的料流35從過程中移出?；居纱呋瘎?gòu)成的料流37也從過程中移出。

在使基本不含催化劑的料流35再循環(huán)進入反應(yīng)器7所經(jīng)過的管線中，可任選地安裝預(yù)熱器和/或泵。

基本不含催化劑的料流35具有50至150℃范圍內(nèi)，特別是80至100℃范圍內(nèi)的溫度，以及0至50巴范圍內(nèi)，優(yōu)選0至10巴范圍內(nèi)的壓力。催化劑的量優(yōu)選在0.001至5wt％的范圍內(nèi)，特別是在0.001至1wt％的范圍內(nèi)。催化劑顆粒的平均尺寸通常在0.01至30μm的范圍內(nèi)，特別是在0.01至5μm的范圍內(nèi)。

基本由催化劑構(gòu)成的料流37具有10至150℃范圍內(nèi)，特別是10至100℃范圍內(nèi)的溫度，以及0至50巴范圍內(nèi)，優(yōu)選0至10巴范圍內(nèi)的壓力。催化劑的量優(yōu)選在40至95wt％的范圍內(nèi)，特別是在60至95wt％的范圍內(nèi)。催化劑顆粒的平均尺寸通常在0.01至200μm的范圍內(nèi)。

在所有的料流9、13、15、21、23、25、29、35和37中，液相的化學(xué)組成都是相似的。芳族胺(優(yōu)選TDA)在40至80wt％，優(yōu)選55至65wt％的范圍內(nèi)，基于氣體和液體組分的總量計。氣體含量可以為0.01至2wt％，優(yōu)選0.05至0.5wt％，同樣基于氣體和液體組分的總量計。所述氣體為例如氫氣、氨氣、氮氣、氧氣或這些氣體中兩種或更多種的任何合適的混合物。其余液相部分為溶劑和/或水。所述溶劑為例如醇類溶劑。

為了將氣體從過程中去除，配備至少一個氣體排出口。該氣體排出口可配備于反應(yīng)器7或沉降器17中。在如附圖所示的實施方案中，在反應(yīng)器7的頂部配備第一氣體排出口39，并在沉降器17的頂部配備第二氣體排出口43。

除如附圖所示的實施方案外，也可以省略旋液分離器。在此情況下，將粗反應(yīng)產(chǎn)物9直接進料至沉降器17中。在另一個實施方案中，省略沉降器17，這意味著從旋液分離器11中移分的貧催化劑的料流13即為產(chǎn)物流。

當(dāng)使用旋液分離器11和沉降器17時，可以采用無噴嘴27的沉降器。然而，在特別優(yōu)選的實施方案中，以如附圖所示的方法來處理粗產(chǎn)物流9。

實施例

對比實施例

將包含1至20wt％的固體催化劑的粗反應(yīng)產(chǎn)物進料至沉降器中，其中該沉降器的底部中無噴嘴。從該沉降器中移分的產(chǎn)物流包含0.3wt％的催化劑，其平均尺寸為10μm。

在所述沉降器的圓錐形底部中，催化劑層以約1mm/月的厚度增速累積。催化劑層不時突然塌落并落向沉降器的底部排出口，并且返料至反應(yīng)器中，導(dǎo)致反應(yīng)器系統(tǒng)不穩(wěn)定。

實施例1

在對比實施例的設(shè)置中，在反應(yīng)器與沉降器之間增加旋液分離器。所述旋液分離器設(shè)計為分級粒度5μm。由于該設(shè)計，所有直徑小于5μm的催化劑顆粒均被旋液分離器捕獲并進料至催化劑排出系統(tǒng)中。

為了對整個粗反應(yīng)產(chǎn)物流進行處理，采用3個旋液分離器平行設(shè)置的系統(tǒng)。這些旋液分離器共享進料，并且共享富催化劑的料流和貧催化劑的料流的排出口。將貧催化劑的料流進料至沉降器中。

以如下方式分批地運作催化劑排出系統(tǒng)，即，以使得反應(yīng)器中的催化劑濃度保持在小于10wt％的量來移出催化劑。

進料至旋液分離器中的粗反應(yīng)產(chǎn)物的最大催化劑濃度為1至10wt％。從沉降器中移分的產(chǎn)物流包含0.03wt％的催化劑，其平均尺寸為2μm。在沉降器的圓錐形底部中，催化劑層以0.5mm/月的厚度增速累積。

實施例2

重復(fù)對比實施例的方法，區(qū)別在于將沉降器設(shè)計為在圓錐形底部中具有噴嘴。在該沉降器中，以0°的角度水平安裝兩個噴嘴。所述噴嘴以180°的角度彼此相對。該噴嘴的噴灑方向為與圓錐形底部圓周相切。將這對噴嘴以圓錐形底部高度的1/10安裝于該圓錐形底部的上部中。噴嘴的直徑為38mm，噴嘴處的噴灑速度為0.3m/s。

進料至沉降器中的粗反應(yīng)產(chǎn)物的催化劑濃度為1至20wt％。從沉降器中移分的產(chǎn)物流的催化劑濃度為0.1wt％，催化劑的平均尺寸為5μm。在沉降器的圓錐形底部中，催化劑層以0.2mm/月的平均厚度增速累積。

實施例3

在實施例1的設(shè)置中，將其沉降器更換為實施例2的沉降器。因而在此設(shè)置中，使用了旋液分離器和具有噴嘴的沉降器。

進料至旋液分離器中的粗反應(yīng)產(chǎn)物的催化劑濃度在1至10wt％的范圍內(nèi)。從沉降器中移分的產(chǎn)物流的催化劑濃度為0.01wt％，催化劑平均尺寸為1μm。在沉降器的圓錐形底部中，經(jīng)一年時間幾乎未觀察到催化劑的累積。

附圖標(biāo)記說明

1 硝基化合物

3 氫氣

5 固體催化劑

7 反應(yīng)器

9 粗反應(yīng)產(chǎn)物

11 旋液分離器

13 貧催化劑的料流

15 富催化劑的料流

17 沉降器

19 圓錐形底部

21 包含催化劑的料流

23 第一部分料流

25 第二部分料流

27 噴嘴

29 產(chǎn)物流

31 冷卻器

33 催化劑排出系統(tǒng)

35 基本不含催化劑的料流

37 基本由催化劑構(gòu)成的料流

39 第一氣體排出口

41 回輸管線

43 第三氣體排出口