从二腈制备二胺的氢化方法_4

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7。管线333中的物料流的溫度可W是75°C到180°C,例如120°C。类似地, 回收器尾渣罐367和闪蒸器373中的液体的溫度可W是130°C到180°C,例如170°C。根据图5 和6中未示出的任选的实施例,除了一个或多个热回收器W外或代替一个或多个热回收器, 还可W使用蒸汽作为热源。举例来说,蒸气冷却器375和闪蒸器373可W用蒸馈塔替换,并且 可W将物料流引入蒸馈塔的加热体或再沸器中。
[0159] 蒸气冷却器中的溫度可W是40°C到80°C,例如50°C到60°C。一级闪蒸罐380中的溫 度可W是ll〇°C到170°C,例如140°C到150°C。二级闪蒸罐382中的溫度可W比一级闪蒸罐 380中的溫度低10°C到50°C。二级闪蒸罐382中的溫度可W是100°C到150°C,例如140°C。微 调分离器394和氨接收器396中的溫度可W是15°C到45°C,例如35°C。
[0160] 回收器尾渣罐367、闪蒸器373和蒸气冷却器375中的压力可W比回收器进料分离 器364中的压力小5到70psig( 136到584k化)。回收器尾渣罐367、闪蒸器373和蒸气冷却器 375中的压力可W是400到550psig(2,859到3,8934化),例如475到50化31旨(3,204到3, 549Wa)。一级闪蒸罐380中的压力可W是25到50psig(274到446kPa),例如30到42psig(308 到39化化)。二级闪蒸罐382中的压力可W是0到25psig(101到274Wa),例如0到10psig(101 至 IJ170kPa)。
[0161] 氨接收器396中的压力可^是300到600931旨(2,170到4,2384化),例如400到 500psig(2,859到3,549kPa)。
[0162] 高压吸收器399被设计成用于处理高压蒸气流并且低压吸收器413被设计成用于 处理低压蒸气流。高压吸收器399中的压力可W是120到180psig(929到l,%2k化),例如 150psig(l,13化化)。低压吸收器413中的压力可W是0到50psig(101到44化化),例如0到 10psig(l(n 到 170kPa)。
[0163] 在己二腊(ADN)转化为六亚甲基二胺化MD)中用作稀释剂的大多数氨W无水氨形 式沿管线390从蒸气冷却器375的顶部物料流中回收。然而,一些氨通过用水洗涂含氨气体 来回收。所洗涂的气体可W进一步包含例如氨气和甲烧。洗涂的目的是双重的,即减少空气 污染和回收氨。
[0164] 使用两个系统从气流中回收氨。一个系统使用高压吸收器化PA)并且另一个系统 使用低压吸收器(LPA)。在图7中,运些吸收器由HPA399和LPA413表示。
[0165] 含氨气流可W进入底部塔板或包装区段下方的高压吸收器。可W添加并且调整纯 化水和/或再循环水来控制经由管线401离开高压吸收器399的气体的溫度和经由管线405 离开高压吸收器399的氨水流中的氨(N曲)的浓度。管线400中的水流可W进入分配板上方 洗涂器顶部的高压吸收器399。此水向下流动经过填料并且吸收氨(NH3)。当水吸收氨时,散 发出热。如氨气化2)和甲烧(CH4)的不可冷凝的气体在洗涂器的顶部离开。任何被夹带的液 体都可W被截留在废气分离器或净化气体分离器402中,并且含有此或CH4的气体可W被引 导到可W位于场外的燃烧塔、焚化炉或锅炉。
[0166] 高压吸收器399的氨水尾渣可W循环通过空气或水冷却器(图7中未示出)并且被 传送到氨水储存罐409。可W使用阀口来控制高压吸收器399中的液体含量。一部分经冷却 的氨水流可W经由管线407和408返回到高压吸收器399。经由管线408返回到高压吸收器 399的氨水流可W返回到高压吸收器399W去除吸收热。
[0167] 经由管线405离开高压吸收器399的氨水溶液中的氨(NH3)的浓度可W控制在预定 水平。举例来说,此溶液中的氨的浓度可W是20wt%到22wt%。取决于工艺中所用设备的配 置,低于20wt%的氨浓度会造成氨水蒸馈塔424中蒸汽的过度使用。此外,高于23wt%的氨 浓度会造成氨水储存罐409中的过量排气。
[0168] 低压吸收器413(LPA)可W从一级闪蒸罐380和二级闪蒸罐382中的一个或多个中 接收蒸气。当氨过滤器(用于从氨再循环流中去除微粒)和氨累停止运行时,它们还可W减 压到 LPA413。
[0169] 在低压吸收器413中洗掉引入低压吸收器413中的蒸气中的氨。可W借助于循环累 420维持大量的氨水循环流,所述循环累从低压吸收器413的底部累送液体穿过空气或水冷 却器(图7中未示出),并且随后经由分配器返回低压吸收器413的顶部。液体向下流动经过 填料并且吸收向上经过填料的氨(NH3)蒸气。
[0170] 可W控制低压吸收器413的底部的液体水平W允许一部分氨水溶液流到氨水储存 罐409。
[0171] 经由管线419离开低压吸收器413的氨水溶液中的氨(N出)的浓度可W控制在与高 压吸收器399中相同的的预定浓度水平。举例来说,此溶液中的氨的浓度可W是20wt%到 。
[0172] 蒸气可W流动经过位于低压吸收器413的顶部的通气洗涂器。来自工艺水储存罐 414的再循环水可W馈入通气洗涂器的顶部,并且可W向下流动经过填料到塔的底部。来自 低压吸收器413的底部的液体可W通过尾渣累420累送到低压吸收器冷却器(图7中未示 出)。
[0173] 未被吸收的气体离开通气洗涂器的顶部,可W经由管线418引导到燃烧塔、锅炉或 其它燃烧装置。
[0174] 图8A的详细描述
[0175] 图8A展示从粗制二胺产物回收经纯化的二胺产物的方式的实例。应了解,图8A中 所呈现的特征是示意性的并且不是按比例绘制的。图8A中所示的回收流程尤其适用于回收 六亚甲基二胺。
[0176] 在图8A中,经由管线450将粗制二胺产物传到低沸物蒸馈区段451中。管线450中的 二胺进料流可W对应于图6的管线385中的流出物流。在低沸物蒸馈区段451中,管线450中 的化合物被分离成两个物料流,在图8A中由管线452和454表示。管线452中的化合物包含沸 点低于管线450中的二胺的沸点的化合物。管线454中的化合物包含沸点低于和高于管线 450中的二胺的沸点的化合物。管线454中沸点低于二胺的运些化合物的至少一部分的沸点 可W在二胺的沸点的50°C内。
[0177] 管线450中的物料流包含在下文中定义为"低沸物"、"中沸物"、二胺和"高沸物"的 化合物。管线450中的物料流可W包含至少95wt%,例如至少97wt%的在二腊氨化中产生的 二胺。低沸物的实例包括氨和水。高沸物的实例包括二胺和氨基腊的低聚物,如当二腊上的 两个腊基中仅一个被氨化时产生的氨化产物。
[0178] 当二胺是六亚甲基二胺(HMD)时,高沸物包括双(六亚甲基)Ξ胺。当二胺是六亚甲 基二胺(HMD)时,中沸物包括二氨基环己烧(DCH)的一种或多种异构体。二氨基环己烧(DCH) 的异构体的实例是1,2-二氨基环己烧。
[01巧]当二胺是2-甲基五亚甲基二胺(MPMD)时,高沸物包括双(2-甲基五亚甲基胺。 当二胺是2-甲基五亚甲基二胺(MPMD)时,中沸物包括甲基环戊二胺(MCPD)的多种异构体中 的一种。
[0180]图6的管线385中的流出物流对应于图8Α的管线450中的进料。管线385中的流出物 流在经由管线450引入低沸物蒸馈区段451之前可W通过一个或多个加热阶段。举例来说, 管线385中的物料流可W通过第一热交换器,在所述第一热交换器中,其与来自低沸物蒸馈 区段451的流出物流454进行热接触。此热交换器用W加热来自管线385的物料流和冷却管 线454中的物料流。来自第一热交换器的经加热的流出物随后可W通过第二热交换器。可W 在第二热交换器中使用蒸汽来进一步加热通向低沸物蒸馈区段451的进料。
[0181] 低沸物蒸馈区段451可W在大气或真空条件下操作。低沸物蒸馈区段451中的一个 或多个塔中的第一个中的溫度曲线可W使得具有水的沸点或更低沸点(即100°c或更低)的 化合物一旦进入所述塔往往就会闪蒸出来。当运类塔在大气条件下操作时,可W通过将管 线385中的流出物流加热到110°C到150°C、例如130°C的溫度来促进运种闪蒸。低沸物蒸馈 区段451中的任何塔都可W与热交换器、加热体或再沸器(图8A中未示出)流体连接W提供 至少一部分热量进行蒸馈。
[0182] 低沸物蒸馈区段451中的蒸馈条件可W使得至少95%经由一个或多个由管线450 表示的物料流进入低沸物蒸馈区段451的二胺在物料流454中退出。蒸馈条件还可W使得至 少99wt%、例如至少99.5wt%的沸点为100°C或更低的化合物沿管线452在一个或多个顶部 蒸气流中退出。低沸物蒸馈区段451可W在某类条件下操作,所述条件使得最多5%,例如 0.1%到1%的进入低沸物蒸馈区段451中的二胺传到一个或多个顶部物料流,在图8A中表 示为管线452。W此方式,管线452中的二胺的损失降到最低。
[0183] -个或多个包含一种或多种高沸物的物料流从低沸物蒸馈区段451取得,穿过一 个或多个由管线454表示的管道到中沸物蒸馈区段460。管线454中的物料流还可W含有二 胺、中沸物和低沸物,夹带着高沸物。管线484中的物料流含有二胺和高沸物,其在高沸物蒸 馈区段455中得到分离。包含具有高沸物的化合物的物料流从高沸物蒸馈区段455穿过管线 456。包含二胺的物料流从高沸物蒸馈区段455穿过管线458。
[0184] 包含二胺和中沸物的物料流从低沸物蒸馈区段451取得,穿过管线454到中沸物蒸 馈塔460。
[0185] 中沸物蒸馈塔460可W在真空条件下操作。中沸物蒸馈塔460中的排出压力可W是 40到 120mm Hg(6.7到 16kPa),例如50到70mm Hg(10.7到 13.3kPa)。
[0186] 液相经由管线484从中沸物蒸馈塔460的底部区段退出。管线484中的一部分物料 流可W通过累并且进入加热体(图8A中未示出)。可W使用蒸汽作为加热体的热源。加热体 可W具有强制循环回路设计或热虹吸设计。累可W提供稳定的材料流和足够的背压(例如 20到30psig,即239到308k化)W免材料沸腾。来自加热体的经加热液体可W返回到中沸物 蒸馈塔460。来自加热体的液流可W经由限制孔口传到中沸物蒸馈塔460中。沸点最低的化 合物将汽化向上进入塔中,并且更高沸点的化合物将返回到中沸物蒸馈塔460的底部。
[0187] 中沸物蒸馈塔460的顶部附近安装有两个塔板。下部塔板是液体收集器塔板461。 此塔板461从上方收集液体并且与塔中向上行进的蒸气接触。液体收集塔板461中从上方收 集的液体包括经由管线467从热交换器466引入的返回流和经由487引入的回流。液体收集 塔板461上的大致溫度可W是115°C到125°C,例如121°C。液体经由累464从管线463累送到 管线465并且进入热交换器466。
[0188] 热交换器466可W定位在与中沸物蒸馈塔460极为接近或相对较远的位置。举例来 说,热交换器466和中沸物蒸馈塔460可W位于相同的或不同的建筑物或外壳中。
[0189] 在液体经由管线467返回到中沸物蒸馈塔460之前,进入热交换器466的物料流中 的液体的溫度在热交换器466中的降低量可W是15°C到35°C,例如20°C到30°C。经由管线 467的返回流可W在顶部液体返回塔板462上方的某一位置处进入中沸物蒸馈塔460。回流 也可W在顶部液体返回塔板462上方的某一位置处进入中沸物蒸馈塔460。此回流可W经由 管线487进入中沸物蒸馈塔460。
[0190] 来自中沸物蒸馈塔460的顶部蒸气穿过顶部液体返回塔板462并且随后进入冷凝 器,例如气压式喷淋冷凝器475,所述蒸气在所述冷凝器中冷凝。运些蒸气从中沸物蒸馈塔 460到气压式喷淋冷凝器475的输送在图8A中由管线474表示。图8A中的管线474在矩形底部 进入矩形,所述矩形描绘气压式喷淋冷凝器475。然而,运种描绘仅仅是一种图形表示。来自 中沸物蒸馈塔460的蒸气可W经由各个位置进入气压式喷淋冷凝器475。举例来说,运些蒸 气可W从冷凝器475的顶部附近或底部附近进入气压式喷淋冷凝器475。气压式喷淋冷凝器 475可W按如下文所述的并流或逆流方式操作。气压式喷淋冷凝器475可W在大气或真空条 件下操作。
[0191] 经冷凝的蒸气从气压式喷淋冷凝器475离开,穿过管线476,随后穿过累477到管线 478并且进入热交换器480。经由管线478进入热交换器480的液体在经由管线481离开热交 换器480之前可W冷却至少5°C,例如5°C到20°C。经由管线478进入热交换器480的液体的溫 度可W是75°C到90°C,例如80°C到90°C。经由管线481离开热交换器480的液体的溫度可W 是 65°C 到 85°C,例如 70°C 到 80°C。
[0192] 经由管线482将冷却流体引入热交换器480中。冷却流体可W是空气或水。举例来 说,可W经由管线482在35°C到50°C,例如40°C到45°C的溫度下,向热交换器480中引入液态 水。经由管线482进入热交换器480中的冷却水在经由管线483离开之前可W在热交换器480 中使溫度增加2°C到20°C,例如2°C到10°C。
[0193] 管线481中的工艺流被喷淋到气压式喷淋冷凝器475中。图8A中的管线481在矩形 顶部进入矩形,所述矩形描绘气压式喷淋冷凝器475。然而,运种描绘仅仅是一种图形表示。 液体喷雾可W经由各个位置进入气压式喷淋冷凝器475。举例来说,运些蒸气可W从冷凝器 475的顶部附近或底部附近进入气压式喷淋冷凝器475。气压式喷淋冷凝器475可W按并流 或逆流方式操作。当气压式喷淋冷凝器475按并流方式操作时,喷雾可W在低于或等于经由 管线474引入的蒸气的进入位置的位置处引入冷凝器475中。当气压式喷淋冷凝器475按逆 流方式操作时,喷雾可W在高于经由管线474引入的蒸气的进入位置的位置处引入冷凝器 475中。并流气压式喷淋冷凝器的实例描述于美国专利第5,516,922号中。逆流气压式喷淋 冷凝器的实例描述于美国专利第2,214,932号中。
[0194] 如图8A中所示,包含如二氨基环己烧(DCH)的中沸物的馈出物流在物料流479中从 管线478去除。
[01M]馈出物流可W从液体中取出(在空气/水冷却器之前或之后)并且用作塔回流。举 例来说,此馈出物流可W从管线476、管线478、管线479或管线481取得。此馈出物流中的回 流液体可W在高于顶部液体返回塔板462的位置处引入中沸物蒸馈塔460中。用于使回流返 回中沸物蒸馈塔460的物料流在图8A中描绘为穿过管线487。
[0196] 六亚甲基二胺的沸点是205°C。当使己二腊氨化来制造六亚甲基二胺时,关于副产 物,形成了二氨基环己烧的各种异构体,如1,2-二氨基环己烧。二氨基环己烧的运些异构体 的沸点可W是例如在185°C到195°C的范围内。二氨基环己烧的运些异构体是中沸物。在使 己二腊氨化来制造六亚甲基二胺的工艺中,二氨基环己烧的运些异构体主要在中沸物蒸馈 塔460中与六亚甲基二胺分离。
[0197] 甲基五亚甲基二胺的沸点是194°C。当使甲基戊二腊氨化来制造甲基五亚甲基二 胺时,关于副产物,形成了甲基环戊二胺的各种异构体。甲基环戊二胺的运些异构体的沸点 可W是例如在180°C到187°C的范围内。甲基环戊二胺的运些异构体是中沸物。在使甲基戊 二腊氨化W制造甲基五亚甲基二胺的工艺中,甲基环戊二胺的运些异构体主要在中沸物蒸 馈塔460中与甲基五亚甲基二胺分离。
[0198] 包含精制二胺产物的物料流经由管线458W馈出物流形式从高沸物蒸馈塔455取 得。虽然图8A中未示出,但是管线484中的一部分物料流可W被累送到热交换器、加热体或 再沸器中并且进行加热。来自热交换器、加热体或再沸器的经加热的物料流可W在高于管 线484的汲取位置的位置处返回到中沸物蒸馈塔460。中沸物在净化浓缩器塔485中浓缩,并 且W顶部物料流486形式离开系统。塔485的底部物料流经由管线488W回流形式返回塔 460。
[0199] 图8A中的热交换器466对应于图4中的热交换器318。图8A中经由管线468引入热交 换器466的进料对应于图4中经由管线308引入热交换器318中的进料。图8A中经由管线465 引入热交换器466的进料对应于图4中经由管线319引入热交换器318中的进料。
[0200] 图8A中经由管线469离开热交换器466的经加热进料对应于图4中经由管线321离 开热交换器318的经加热进料。图8A中经由管线467离开热交换器466的经冷却进料对应于 图4中经由管线320离开热交换器318的经冷却进料。
[0201] 管线468中的进料的溫度可W在热交换器466中增加27°C到47°C,例如32°C到42 °C,从而对经由管线469离开热交换器466的进料进行加热。
[0202] 图8A中的热交换器470对应于图4中的热交换器323。图8A中经由管线469引入热交 换器470的进料对应于图4中经由管线321引入热交换器323中的进料。管线469中的进料的 溫度可W在热交换器470中增加2°C到10°C,例如rC到5°C,从而对经由管线473离开热交换 器470的进料进行加热。经加热的进料随后可W经由管线
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