专利名称：一种高效加氢反应装置和二硝基甲苯加氢方法
技术领域：
本发明涉及一种高效加氢反应装置和二硝基甲苯加氢方法。
背景技术：
氢化反应是TDI生产硝化、氢化、光化三大核心反应过程中的重要一步，是TDI生产的关键技术之一，加氢反应器是氢化反应的核心生产设备，其技术先进性直接影响到TDI 生产成本的高低和整条生产线的工艺稳定性。二硝基甲苯加氢生成甲苯二胺的氢化反应方程式如下
权利要求
1.一种高效加氢反应装置，包括加氢反应器(3)、加氢成熟机G)、斜格板分离器(7)、 (8)、(9)，其特征是DNT储槽(1)经DNT输送泵( 并联连接三台加氢反应器(；3)顶部，氢气储槽(5)经氢气压缩机(6)并联连接三台加氢反应器(3)底部，三台加氢反应器(3)并联后均串联加氢成熟机G)，加氢成熟机(4)连接斜格板分离器(7)，斜格板分离器(7)底部并联连接三台加氢反应器(3)底部，顶部连接汽液分离罐(10)，汽液分离罐(10)底部并联连接斜格板分离器⑶、(9)，斜格板分离器⑶、(9)顶部并联连接甲苯二胺粗品槽(11)， 底部并联连接催化剂回收槽(13)，催化剂回收槽(1 顶部连接新催化剂配制槽(12)，底部经隔膜泵(14)并联连接三台加氢反应器(3)顶部。
2.根据权利要求1所述的一种高效加氢反应装置，其特征是其中加氢反应器(3)由磁力电机联轴节(15)、轴套(16)、轴(17)、冷却水进出口管(18)、导流筒(19)、板式冷却器 (20)、双吸头涡轮搅拌器(21)、机体(22)、氢气进口管(23)、下人孔(M)、出料管05)组成，沿机体0 中心线从上向下安装有磁力电机联轴节(15)、轴(17)，轴(17)外包复轴套(16)，轴(17)下安装双吸头涡轮搅拌器(21)，磁力电机通过磁力电机联轴节(1 转动轴(17)再带动双吸头涡轮搅拌器同向转动，导流筒(19)沿轴向环绕悬空，导流筒(19) 和机体0 之间均勻环绕布置板式冷却器(20)，冷却水进出口管(18)穿过机体0 上部连接板式冷却器(20)，氢气进口管穿过机体0 下部接盘管沿径向环绕悬空，机体 (22)中心线底部开孔焊接下人孔(M)，右上部开孔焊接出料管05)。
3.根据权利要求2所述的加氢反应器(3)，其特征是其中板式冷却器OO)呈弧形板， 有50块，板与板之间的垂直距离小头36mm，大头32mm，冷却水采用Φ168Χ7的管，四进四出ο
4.根据权利要求2所述的加氢反应器(3)，其特征是其中氢气进口管盘管采用 Dgl50的管，压力4MPa，其中按内外圈排小孔两圈，内圈排Φ 18mm小孔35个，外圈排Φ 18mm 小孔45个。
5.根据权利要求1所述的一种高效加氢反应装置，其特征是其中加氢成熟机由机盖(27)、磁力电机联轴节( )、轴( )、螺旋搅拌器(30)、导流筒(31)、放净阀(32)、 入料管08) 3个、出料管(3 组成，沿机盖(XT)中心线从上向下安装有磁力电机联轴节 ( )、轴( )，轴09)下安装螺旋搅拌器(30)，磁力电机通过磁力电机联轴节06)转动轴 (29)再带动螺旋搅拌器(30)同向转动，导流筒(31)沿轴向环绕悬空，机盖(XT)中心线底部开孔焊接放净阀(32)，机盖(XT)上部沿径向均分开三孔焊接入料管08)3个，右上部开孔焊接出料管(33)。
6.根据权利要求1所述的一种高效加氢反应装置，其特征是其中斜格板分离器(7)、 ⑶、(9)尺寸均为长度L = 5.0m，直径D = 2. 5m，角度α =60°，圆锥长度Lk = 2. Om，当量面积F = 102. 4m2，板的面积=204. 8m2，平板数Z = 40，长度Ls = 3. 2m，宽度Bs = 1. 6m， 板之间垂直的距离S = O. 025m。
7.—种二硝基甲苯加氢方法，其特征是a)第一步是三台加氢反应器(3)中进行气固液三相催化加氢还原反应，强烈搅拌，采用板式冷却器OO)将反应器(3)产生的反应热移出，冷却软化水出口温度控制在65-110°C 左右，二硝基甲苯被氢气还原生成甲苯二胺，主机三台并联布置，可以开一台，或开二台，或三台都开，二硝基甲苯、催化剂与循环的反应物及催化剂同时按比例加入，并加入高压氢气，保持反应器内压力在2-3MPa，反应温度控制在100-200°C，反应后进入串联的一台成熟机，进入成熟机使硝化物加氢完全，还原物含量控制在50ppm以下；b)第二步是成熟机的物料进入斜格板分离器(7)，浓缩后的催化剂循环液含大部份催化剂与一定比例的物料返回反应器(3)中，沉淀后的轻液压到气液分离器(10)，压力由 2-3MPa降到0.3-0.6MPa，物料流入斜格板分离器(8)、(9)进一步沉降催化剂，沉淀后的轻液压到甲苯二胺粗品槽(11)，甲苯二胺粗品送到分馏装置将水与甲苯二胺分开，催化剂与少量的物料由下部自流入催化剂回收槽(13)，催化剂回收槽(1 顶部连接新催化剂配制槽(12)，定期由配制槽补充新催化剂，由催化剂回收槽(1 的液位控制出料的隔膜泵 (14)，将催化剂与物料返回各反应器(3)。
8.根据权利要求7所述的一种DNT氢化方法，其特征是反应器(3)中气-液-固的混合比重小于分离器(7)内的液-固混合物比重，物料从分离器(7)流入到反应器(3)采用自流方式循环使用催化剂。
全文摘要
本发明涉及一种高效加氢反应装置和二硝基甲苯加氢方法。三台加氢反应器并联后均串联加氢成熟机，斜格板分离器(7)底部并联连接三台加氢反应器底部，顶部连接汽液分离罐，汽液分离罐并联连接斜格板分离器(8)、(9)，斜格板分离器并联连接甲苯二胺成品槽，底部并联连接催化剂回收槽，经隔膜泵并联连接三台加氢反应器顶部。本发明大幅度降低氢化反应器尺寸，减小搅拌电机功率，实现装置节能降耗。
文档编号B01J8/10GK102151525SQ201110029248
公开日2011年8月17日 申请日期2011年1月27日 优先权日2011年1月27日
发明者尹世英, 强光明, 李晓明, 梁文贵, 汤汉球, 沈精平, 马玉靖 申请人:甘肃银光聚银化工有限公司, 甘肃银达化工有限公司