苯胺加氢制备环己胺及二环己胺尾气脱氨精制氢气的方法
【专利摘要】本发明涉及一种尾气精制方法，尤其是苯胺加氢制备环己胺及二环己胺尾气脱氨精制氢气的方法，属于化工【技术领域】。将环己胺装置和二环己胺装置排放出的尾气经罗氏氢压机、除油器，进入氨吸收塔，在塔内，大量氨被水吸收转为氨水由塔底输出，塔顶输出气体组成为含水氢气，将含水氢气体经分水器、纤维过滤器、水吸附塔进一步除去水蒸汽，得到精制氢。精制氢浓度可达98.0-99.8％，减少物耗能耗，达到节能减排的目的。可作为循环气再用于苯胺加氢反应，实现气相零排放。
【专利说明】苯胺加氢制备环己胺及二环己胺尾气脱氨精制氢气的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种尾气精制方法，尤其是苯胺加氢制备环己胺及二环己胺尾气脱氨 精制氢气的方法，属于化工【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 国内外二环己胺是环己胺生产的必然副产品。我国一般采用苯胺催化加氢合成环 己胺，同时联产二环己胺，根据反应条件和催化剂不同，可以得到不同比例的环己胺和二环 己胺，若刻意调节，二环己胺产率可成倍增长。二环己胺作为一种重要的精细化工中间体， 随着科技进步，其新的应用不断被开发出来，以二环己胺合成的精细化学品大多是有发展 前景的新产品。在苯胺催化加氢合成环己胺及二环己胺过程中，氨气也是加氢过程产物之 一，与过量原料氢气作为尾气，生产厂家一般会直接排放大气，污染环境，造成资料大量浪 费，提高生产成本。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是针对现有技术存在的缺陷，提出苯胺加氢制备环己胺及二环己胺 尾气脱氨精制氢气的方法，减少物耗能耗，达到节能减排的目的。
[0004] 本发明通过以下技术方案解决技术问题：苯胺加氢制备环己胺及二环己胺尾气脱 氨精制氢气的方法，当苯胺与过量氢反应生成环己胺，且环己胺反应生成环己烷及氨气，产 生的尾气主要成份为氢气及氨气，有机气体为杂质气时；当苯胺与过量氢反应生成二环己 胺及氨气，产生的尾气主要成份为氢气及氨气，有机气体为杂质气时；所述杂质气为苯胺、 环己胺、二环己胺及环己烷中的至少一种，将环己胺装置和二环己胺装置排放出的尾气经 罗氏氢压机、除油器，进入氨吸收塔，在塔内，大量氨被水吸收转为氨水由塔底输出，塔顶输 出气体组成为含水氢气，将含水氢气体经分水器、纤维过滤器、水吸附塔进一步除去水蒸 汽，得到精制氢。
[0005] 进一步地，所述氨水从塔底输出后进入氨水槽，再经氨水泵输出，或经氨水泵进入 氨水冷却器，再进入氨吸收塔循环吸收。
[0006] 所述水吸附塔为两个水吸附塔并联，其中一个水吸附塔为在线使用，另一个水吸 附塔则脱附再生备用。
[0007] 上述方法中，所述氨吸收塔的操作压力为0. 03-0. 05Mpa，操作温度为10_30°C，水 与气体的质量比为2. 5-3:1。
[0008] 水吸附塔中水吸收剂为5A分子筛和娃胶中的一种，水吸附剂装填量为4000kg，水 吸附塔操作压力为〇· 03-0. 04Mpa，操作温度为10-30°C。
[0009] 精制氢的摩尔浓度为98. 5-99. 6%，氨的摩尔浓度为0. 4-1. 5%，水含量小于 IOppm0
[0010] 精制氢再循环用于苯胺加氢制备环己胺及二环己胺中。
[0011] 本发明采用吸收-吸附耦合分离技术分离尾气，首先在氨吸收塔中将氨气从尾气 中有效分离，氨气以氨水的形式可用于肥料工业生产，再以水吸附剂吸附氨吸收塔中逃逸 的水蒸汽，得到高纯度的氢气，精制氢浓度可达98. 0-99. 8%，减少物耗能耗，达到节能减排 的目的。可作为循环气再用于苯胺加氢反应，实现气相零排放。
【专利附图】
【附图说明】
[0012] 图1本发明一个实施例的结构示意图。图1中各流股说明：①--新鲜氢气； ②--软水；③--富氨氢气；④--冷氨水；⑤--脱氨气；⑥--潮氢气；⑦--脱附水；⑧--干 氢气；⑨一弛放气；⑩一氨水。
[0013] 图1中各装置说明：E10-水冷却器；C11-罗茨氢压机；VlO-除油器I ;T11-氨 吸收塔；VII-氨水槽；Ell-氨水冷却器；Pll-氨水泵；Ε12-氢气冷却器；V12-分水 器；Xll-纤维过滤器；RlIa-水吸附塔a ;R1 Ib-水吸附塔b ;Ε13-再生冷却器；Ε15-电 加热器；Ε14-蒸汽加热器；C12-罗茨氢压机2 ;V13-除油器2。
【具体实施方式】
[0014] 以下实施例根据图1的工作流程实施完成。图1的工作流程：
[0015] 自环己胺及二环己胺装置排放出的含氨氢尾气经罗氏氢压机Cl 1、VlO除油器1得 到流股③，进入氨吸收塔Tll，在塔内，大量氨被软水流股②吸收转为氨水由塔底输出，软水 流股②由外界的工艺水经过水冷却器ElO得到。塔底输出氨水进入氨水槽Vll分为两部分， 一部分经过流股④氨水泵Pll进入氨水冷却器E11，流股④作为氨吸收剂回到氨吸收塔Tll 中部。另一部分流股⑩经氨水泵Pll排出。塔顶输出气体组成为含水氢气，一部分排放为 流股⑨，一部分去精制为流股⑤。
[0016] 新鲜氢气流股①（经过氢气冷却器E12)与水吸附塔脱附再生的潮氢气与流股⑤ 合并经分水器V12、纤维过滤器Xll脱去部分水得到流股⑥，流股⑥经水吸附塔进一步除去 水蒸汽，得到精制氢流股⑧。水吸附塔经脱附再生产生的少量含水氢经过分水器V12除去 部分水，该股氢经过C12罗茨氢压机2和V13除油器2进一步净化，一部分氢进入氢气冷却 器E12,另一部分氢进入蒸汽加热器E14和电加热器E15进入水吸附脱附再生塔。水吸附塔 为两个水吸附塔并联，其中一个水吸附塔为在线使用，另一个水吸附塔则脱附再生备用。水 吸附塔脱附的水流股⑦经过再生冷却器E13和分水器V12则回到氨水槽VII。
[0017] 实施例1
[0018] 如说明书附图1所示，苯胺加氢制环己胺及苯胺加氢制二环己胺装置的含氨氢尾 流股③375. 04kg/h，自氨吸收塔底部进入吸收塔，氨吸收塔操作压力为0. 05Mpa，操作温度 在15°C，水的质量流量为977. 65kg/hr，水与气体的质量比为2. 61。脱氨后流股⑤经分水 器、纤维过滤器进入水吸附塔a，水吸附塔吸附剂为5A分子筛，操作压力为0. 04Mpa，操作温 度在12°C，在此操作条件下，苯胺加氢制备环己胺及二环己胺尾气中脱氨精制氢气工艺中 各流股参数如表1所示。精制氢摩尔含量为99. 02%，氨含量为0.86%。
[0019] 表1脱氨精制氢气工艺各流股参数
[0020]
【权利要求】
1. 苯胺加氢制备环己胺及二环己胺尾气脱氨精制氢气的方法，其特征在于：将环己胺 装置和二环己胺装置排放出的尾气经罗氏氢压机、除油器，进入氨吸收塔，在塔内，大量氨 被水吸收转为氨水由塔底输出，塔顶输出气体组成为含水氢气，将含水氢气体经分水器、纤 维过滤器、水吸附塔进一步除去水蒸汽，得到精制氢。
2. 根据权利要求1所述苯胺加氢制备环己胺及二环己胺尾气脱氨精制氢气的方法，其 特征在于：所述氨水从塔底输出后进入氨水槽，再经氨水泵输出，或经氨水泵进入氨水冷却 器，再进入氨吸收塔循环吸收。
3. 根据权利要求1所述苯胺加氢制备环己胺及二环己胺尾气脱氨精制氢气的方法，其 特征在于：所述水吸附塔为两个水吸附塔并联，其中一个水吸附塔为在线使用，另一水吸附 塔则脱附再生备用。
4. 根据权利要求1所述苯胺加氢制备环己胺及二环己胺尾气脱氨精制氢气的方法，其 特征在于：所述氨吸收塔的操作压力为0. 03-0. 05Mpa，操作温度为10-30°C，水与气体的质 量比为2. 5-3:1。
5. 根据权利要求1所述苯胺加氢制备环己胺及二环己胺尾气脱氨精制氢气的方法，其 特征在于：水吸附塔中水吸收剂为5A分子筛和硅胶中的一种，水吸附剂装填量为4000kg， 水吸附塔操作压力为〇. 03-0. 04Mpa，操作温度为10-30°C。
6. 根据权利要求1所述苯胺加氢制备环己胺及二环己胺尾气脱氨精制氢气的方法， 其特征在于：精制氢的摩尔浓度为98. 5-99. 6%，氨的摩尔浓度为0. 4-1. 5%，水含量小于 10ppm〇
7. 根据权利要求1所述苯胺加氢制备环己胺及二环己胺尾气脱氨精制氢气的方法，其 特征在于：精制氢再循环用于苯胺加氢制备环己胺及二环己胺中。
【文档编号】C01B3/50GK104445067SQ201410626344
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月7日 优先权日:2014年11月7日
【发明者】梅华, 任国卿, 刘辉 申请人:南京工业大学