一种环己胺和二环己胺连续生产工艺和装置的制作方法

本发明涉及环己胺和二环己胺合成方法技术领域，尤其涉及一种苯胺气相催化加氢合成环己胺和二环己胺的连续生产工艺和装置。

背景技术：

环己胺是一种重要的化工原料和精细化工中间体；他的合成方法有：由苯胺在高温、高压下进行催化(镍或钴)还原而制得环己胺成品；也可由苯酚经催化还原得到的环己醇、环己酮为原料，再与氨进行胺化而制得。因苯胺在高温、高压下进行催化具有工艺简单、易操作、安全性高、原料易得、质量稳定等优点，所以是目前国内最常用的环己胺合成方法。该方法在通过苯胺合成环己胺的过程中，同时会生成二环己胺，二环己胺也是一种重要的化工原料和精细化工中间体，在工业上广泛应用。现有技术的生产工艺生成的环己胺和二环己胺生产比例不稳定，副产物多。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种环己胺和二环己胺连续生产的工艺，该工艺副产物少，收率高，并且产生的环己胺和二环己胺比例稳定，该工艺包括以下步骤：

s1、将催化剂钴和催化剂镍按照1:3的比例加入固定床，填装方式为固定床列管填装催化剂，下层装钴催化剂，上层装镍催化剂。

s2、将新鲜氢气和循环氢气混合；将固定床底部温度升至155℃～175℃，汽化器出口温度升至155～185℃，打开苯胺加料泵进口阀门开始投料，苯胺经过汽化器完全汽化后进入固定床，固定床的压力为0.025～0.045mpa，固定床升温速度≤50℃/h；汽化器出口温度应控制升温速度≤50℃/h，当温度升至165℃时，通过调节阀控制蒸汽流量大小，使汽化器出口温度保持155～185℃。

s3、将加氢反应后的物料经冷凝后进行气体分离，分离后得到粗环己胺和二环己胺，再经环己胺初馏塔和环己胺精馏塔精馏制得环己胺成品，其中初馏塔塔顶温度60～100℃，当初馏塔釜温度升至135～145℃时，把釜液吸入环己胺精馏塔，环己胺精馏塔塔顶温度为85～105℃，环己胺精馏塔釜温度控制在120～165℃。经冷凝后进行气体分离后气体经过水洗脱氨，脱氨后的氢气经过干燥再回到生产系统。

s4、精馏后物料经过1#二环初馏塔蒸馏除去苯胺，然后进行深加氢将反应体系副产物还原为目标产物二环己胺，最后经过2#二环己胺初馏塔初馏、二环己胺精馏塔精馏得到成品二环己胺，1#二环己胺初馏塔塔顶温度80～120℃，塔釜温度(150～175)℃，压力为-0.098～-0.095mpa；2#二环己胺初馏塔塔顶温度130～155℃，塔釜温度150～170℃，压力为-0.098～-0.095mpa；二环己胺精馏塔塔顶的温度为130～165℃。

一种采用上述环己胺和二环己胺连续生产工艺的装置，包括依次连接的氢气混合罐、氢气热换器、汽化器、过热器、固定床、还原冷凝塔、水洗脱氨装置，其中所述还原冷凝塔和所述氢气热换器连接，所述水洗脱氨装置和所述氢气热换器连接。在固定床加氢反应后的物料经还原冷凝塔冷凝后进行气体分离，分离后气体进入氢气热换器再次回到反应系统参加反应；当分离气体内氨水含量较高时，可以通过水洗脱氨装置进行水洗脱氨，然后进入氢气热换器再次回到反应系统参加反应。其中水洗脱氨装置循中水吸收氨变成氨水，氨水可用于制作农作物肥料。

进一步地，还包括依次连接的环己胺初馏塔、环己胺精馏塔和环己胺成品罐，其中所述环己胺初馏塔和所述还原冷凝塔连接。经还原冷凝塔冷凝后的液体经过环己胺初馏塔和环己胺精馏塔蒸馏后进入环己胺成品罐。

进一步地，还包括依次连接的二环己胺粗品罐、1#二环己胺初馏塔、加氢装置、2#二环己胺初馏塔、二环己胺精馏塔、二环己胺成品槽，其中所述二环己胺粗品罐和所述环己胺精馏塔连接。经过环己胺精馏塔精馏后二环己胺粗产品进入二环己胺粗品罐，然后经过1#二环己胺初馏塔，分离出苯胺，剩余物料进入加氢装置，对反应体系产生的杂质如二环己烯进行再次加氢还原，得到目标产物二环已胺，然后经过2#二环己胺初馏塔和二环己胺精馏塔精馏，得到成品二环己胺，成品二环己胺进排入二环己胺成品槽。

进一步地，还包括苯胺回收罐，所述苯胺回收罐和所述1#二环己胺初馏塔连接，所述苯胺回收罐和所述汽化器连接。1#二环己胺初馏塔蒸馏分离出的苯胺进入苯胺回收罐，然后进入汽化器重新参与反应，使苯胺可以充分利用，提高反应的收率。

进一步地，还包括焦油罐，所述焦油罐和所述二环己胺精馏塔连接。

本发明的有益效果是：(1)该工艺副产物少：反应体系产生的二环己烯等副产物经过加氢装置进行再次加氢还原反应，使副产物二环己烯生成目标产物二环已胺，使副产物减少的同时提高了二环己胺的收率。

(2)产物环己胺和二环己胺比例稳定，环己胺和二环己胺成品比例为2.5:1。

附图说明

图1为本发明的一种环己胺和二环己胺连续生产装置的流程图；

图中：1、氢气混合罐；2、氢气热换器；3、汽化器；4、过热器；5、固定床；6、还原冷凝塔；7、水洗脱氨装置；8、环己胺初馏塔；9、环己胺精馏塔；10、环己胺成品罐；11、二环己胺粗品罐；12、1#二环己胺初馏塔；13、加氢装置；14、2#二环己胺初馏塔；15、二环己胺精馏塔；16、二环己胺成品槽；17、苯胺回收罐；18、焦油罐。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

如图1所示，本发明的一种环己胺和二环己胺连续生产工艺，具体生产过程如下：

(一)将催化剂钴和催化剂镍按照1:3的比例加入固定床5，填装方式为固定床5列管填装催化剂，下层装钴催化剂，上层装镍催化剂。

(二)将新鲜氢气和循环氢气混合；汽化器3出口温度升至155～185℃，汽化器3出口温度应控制升温速度≤50℃/h，当温度升至165℃时，通过调节阀控制蒸汽流量大小，使汽化器3出口温度保持155～185℃。将固定床5底部温度升至155℃～175℃，固定床5升温速度≤50℃/h，固定床5的压力为0.025～0.045mpa。打开苯胺加料泵进口阀门开始投料，苯胺经过汽化器3完全汽化后进入固定床5在氢气和催化剂作用下进行还原反应。

(三)将加氢反应后的物料经冷凝后进行气体分离，分离后氢气经过水吸收脱氨，脱氨后的氢气经过干燥再回到生产系统，95％的氨气被吸收脱除，水吸收胺后形成氨水，氨水可用于制作农作物肥料；得到粗品环己胺和二环己胺，再经环己胺初馏塔8和环己胺精馏塔9精馏制得环己胺成品，其中初馏塔塔顶温度60～100℃，当初馏塔釜温度升至135～145℃时，把釜液吸入环己胺精馏塔，环己胺精馏塔塔顶温度为85～105℃，环己胺精馏塔釜温度控制在120～165℃。

(四)精馏后物料经过1#二环己胺初馏塔12蒸馏除去苯胺，然后进行深加氢将反应体系副产物还原为目标产物二环己胺，最后经过2#二环己胺初馏塔14和二环己胺精馏塔15精馏得到成品二环己胺，1#二环己胺初馏塔12塔顶温度80～120℃，塔釜温度150～175℃，压力为-0.098～-0.095mpa；2#二环己胺初馏塔14塔顶温度130～155℃，塔釜温度150～170℃，压力为-0.098～-0.095mpa；二环己胺精馏塔15塔顶的温度为130～165℃。

一种环己胺和二环己胺连续生产装置，包括依次连接的氢气混合罐1、氢气热换器2、汽化器3、过热器4、固定床5、还原冷凝塔6、水洗脱氨装置7，其中所述还原冷凝塔6和所述氢气热换器2连接，所述水洗脱氨装置7和所述氢气热换器2连接。在固定床5加氢反应后的物料经还原冷凝塔6冷凝后进行气体分离，分离后气体进入氢气热换器2再次回到反应系统参加反应；当分离气体内氨水含量较高时，可以通过水洗脱氨装置7进行水洗脱氨，然后进入氢气热换器2再次回到反应系统参加反应。其中水洗脱氨装置7中水吸收氨变成氨水，氨水可用于制作农作物肥料。

本实施例还包括依次连接的环己胺初馏塔8、环己胺精馏塔9和环己胺成品罐10，其中所述环己胺初馏塔8和所述还原冷凝塔6连接。经还原冷凝塔6冷凝后的液体经过环己胺初馏塔8和环己胺精馏塔9蒸馏后得到产品环己胺，环己胺进入环己胺成品罐10。

本实施例还包括依次连接的二环己胺粗品罐11、1#二环己胺初馏塔12、加氢装置13、2#二环己胺初馏塔14、二环己胺精馏塔15、二环己胺成品槽16，其中所述二环己胺粗品罐11和所述环己胺精馏塔9连接。经过环己胺精馏塔精馏后二环己胺粗品进入二环己胺粗品罐11，然后经过1#二环己胺初馏塔12，分离出苯胺，剩余物料进入加氢装置13，对反应体系产生的杂质如二环己烯进行再次加氢还原，得到目标产物二环已胺，然后经过2#二环己胺初馏塔14和二环己胺精馏塔15精馏，得到成品二环己胺，成品二环己胺进排入二环己胺成品槽16。

本实施例还包括苯胺回收罐17，所述苯胺回收罐17和所述1#二环己胺初馏塔12连接，所述苯胺回收罐17和所述汽化器3连接。1#二环己胺初馏塔12的苯胺排入苯胺回收罐17，然后进入汽化器3重新参与反应，使苯胺可以充分利用，提高反应的收率，环己胺和二环己胺总收率达到92％。

本实施例还包括焦油罐18，所述焦油罐18和所述二环己胺精馏塔15连接。

以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。