[发明专利]连续反应、再生、活化制苯胺反应装置及反应方法

说明书

本发明涉及一种连续反应、再生、活化制苯胺反应装置及反应方法，主要解决剂耗高、催化剂容易结焦失活、无法长周期运行等问题。本发明通过一种连续反应、再生、活化制苯胺反应装置及反应方法，利用带有两个流动区的脱气罐高效脱气后，再分别采用再生器在线对结焦催化剂进行再生、活化器在线对催化剂进行活化，达到连续反应、再生与活化的长周期生产的目的，同时分别在流化床反应器、再生器与活化器内设置溅射分离构件，大幅度降低剂耗的技术方案，较好的解决了上述技术问题，可应用于硝基苯加氢制苯胺的工业生产中。

技术领域

本发明涉及一种用于硝基苯加氢制苯胺反应装置及反应方法

背景技术

苯胺是一种重要的基本有机化工原料和精细化工中间体,由苯胺生产的下游产品多达300余种，广泛应用于染料、医药、农药、炸药、香料、橡胶、合成材料等行业。近年来，随着我国和世界范围内聚氨酯工业的迅速崛起，作为其主要原料MDI(4，4-二苯甲烷二异氰酸酯)不可替代的基础原料之一的苯胺，得到了超乎寻常的快速发展。

目前工业化生产苯胺的方法有三种，硝基苯催化加氢法、苯酚氨化法及铁粉还原法。其中铁粉还原法由于生成的苯胺质量较差，逐渐被淘汰。苯酚氨化法则强烈依赖于苯酚的来源。现在的硝基苯催化加氢法为大多数厂家所采用。而硝基苯催化加氢法又分为气相催化加氢工艺与液相催化加氢工艺。硝基苯液相催化加氢工艺为美国杜邦公司首先成功开发，主要是采用贵金属催化剂在无水条件下进行，该工艺有点是反应温度低、催化剂负荷高、寿命长且设备生产能力大，缺点是所需压力高、反应物与催化剂及溶剂必须进行分离，设备操作成本高，催化剂价格昂贵，且催化剂活性过高导致副产物较多。流化床气相催化加氢法是原料硝基苯加热汽化与氢气混合后，进入装有铜-硅胶催化剂的流化床反应器中进行加氢还原反应，该法较好地改善了传热状况，控制了反应温度，避免了局部过热，减少了副反应的生成，延长了催化剂的使用寿命，不足之处是操作较复杂，催化剂磨损大，操作和维修费用较高。

硝基苯气相加氢法制苯胺在国内已有几十年的生产历史，国内不少苯胺生产厂家都采用的是流化床气相催化加氢工艺。

文献CN1528737A公布了一种硝基苯气相加氢制备苯胺的装置及方法。装置包括流化床反应器，设置在反应器底部的反应原料气体入口，设置在该入口上部的第一气体分布器，设置在反应器轴向高度中部的将反应器分为两个催化剂密相区的第二气体分布器，设置在所述反应器外部或内部的分别与上下两个催化剂密相区相连的催化剂溢流装置，同时公布了利用该装置的方法，有效提高了硝基苯转化率与苯胺的选择性。

文献CN1634860A公布了一种苯胺合成流化床中的气体分布器及苯胺合成方法。该发明的气体分布器由输送气体的主管、分管及与相连的分配气体的环形管道，以及设置在环形管道上的向下喷射气体的喷嘴和向上喷射气体的喷嘴构成，同时公布了利用该装置的硝基苯气相加氢制备苯胺的方法，可降低气体分布器区的最高及平均温度，减少催化剂上的结焦，延长催化剂寿命，提高苯胺纯度。

现在的苯胺流化床反应器内部普遍都设置了内构件，用于调整内部的气固流动，但是由于苯胺催化剂的强度较低，非常容易破碎，粒径会随着运行时间逐渐变小，细粉很容易泡入稀相区后增加了旋风分离器的负荷，从而使得催化剂跑损较为严重，随之带来的影响就是反应无法长周期运行，需要停车补剂等各种问题。

现有技术的制备苯胺的流化床反应器中，反应气体原料由底部的分布器进入流化床中，因此在底部的分布器区域附近的硝基苯浓度较高，反应相对较为激烈。而硝基苯加氢的反应属于强放热反应，因此分布器附近的区域热量过大，形成局部的高温区域。现有的流化床的传质传热水平还没有完全达到能够及时将该处的过度的热量传递出去的能力，因此一方面该处容易产生副产品、影响苯胺的产品纯度；另外一方面，也极为容易将催化剂积碳，加快催化剂的失活。