一种搅拌釜连续氢化制备间苯二甲胺的方法技术

本发明专利技术公开了一种搅拌釜连续氢化制备间苯二甲胺的方法，以间苯二甲腈为原料进行多相加氢，其特征是在至少包含两个串联的搅拌釜的加氢反应器中，将间苯二甲腈和溶剂的混合物以及氢气与颗粒状固体催化剂接触，进行连续加氢反应；从末级搅拌釜流出的反应液与固体催化剂连续进入分离器进行液固分离，分离后反应液经分离得到目的产物；分离出的催化剂再生后循环使用，返回加氢反应器。本发明专利技术方法与间歇加氢工艺相比，操作简便，设备利用率高，加氢效率高，催化剂连续再生、循环使用，可实现间苯二甲胺的自动化连续生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种间苯二甲胺的制备方法，尤其是特别涉及一种间苯二甲腈搅拌釜连续 氢化制备间苯二甲胺的方法。
技术介绍
间苯二甲胺(m-Xylylenediamine，縮写MXDA，CAS1477-55-0)是一种含芳香环的脂肪胺，因其优良的物理、化学特性而被广泛应用。间苯二甲胺是一种性能优异的低毒环氧树脂固化剂，常温固化性能优良，耐热性、耐水性和耐化学腐蚀性优良；它可用于合成聚酰胺(MX尼龙)；它还可于合成聚氨酯原料间二甲苯二异氰酸酯(XDI);它又是一种重要的精细化工 原料，有效地应用于橡胶交联剂、稳定剂、塑性材料、纤维整理剂、农化(药)及表面活性 剂等诸多领域。现有技术中主要采用间苯二甲腈(IPN)催化加氢的生产工艺来制备间苯二甲胺，所用催 化剂一般为雷尼镍(RaneyNi)，也称骨架镍，采用搅拌釜间歇生产。JP54-41804公开了 一种间苯二甲胺的制备方法，该方法使用雷尼镍或雷尼钴催化剂，采用低碳醇与芳烃的混 合溶剂，在搅拌釜中，由间苯二甲腈间歇加氢制备间苯二甲胺，实施例中氢压高达11MPa。由间苯二甲腈催化加氢制备间苯二甲胺，也可采用固定床反应器。JP2003-327563公 开了一种由芳香族二腈，如间苯二甲腈连续加氢制备芳香族二甲胺(MXDA)的方法，使 用含镍或钴的催化剂，反应物间苯二甲腈的浓度为1-10% (重量)，在固定床(滴流床) 反应器中，连续加氢制备间苯二甲胺。USP 6,881,864公开了一种间苯二甲胺二级加氢的 制备方法，该方法采用含镍和/或钴的非均相催化剂，在两个串联的固定床反应器中，由间 苯二甲腈加氢制备间苯二甲胺。该方法的特征在于间苯二甲腈在第一反应器中，转化率达 90%以上；然后再进入第二反应器，第二反应器的反应温度比第一反应器高10。C以上，进 一步加氢反应至间苯二甲腈转化率达99.5%以上。USP 7,323,597公开了一种连续氢化液 态间苯二甲腈制备间苯二甲胺的方法，该方法采用以镍和/或钴为主要活性组分的非均相催 化剂，在固定床反应器中，在液氨存在的条件下，由间苯二甲腈加氢制备间苯二甲胺。该 方法的特征在于反应器流出物的一部分液态物料作为循环液体连续循环回反应器入口，与 新鲜液态间苯二甲腈和新鲜液氨混合后进入反应器，氢气同样循环使用。然而，固定床加 氢制备间苯二甲胺却存在催化剂催化活性下降速率趋快、拆装及活化与再生不便等问题。 现有技术中所采用的间苯二甲腈搅拌釜间歇式加氢过程，每次操作都要经过加料、置换、反应、出料等周而复始的频繁操作步骤，不仅劳动强度大，催化剂寿命短，催化剂易磨 损破碎流失，而且设备利用率低，操作过程中氢气损失量大，反应设备在高、低压状态下频 繁切换操作，会增加反应器的疲劳强度，从而降低反应器的寿命，并且难于实现自动化生产。本专利技术的目的是提供一种加氢效率更高，催化剂连续再生、循环使用的间苯二甲腈连 续加氢制备间苯二甲胺的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，能克服搅拌釜间 歇式加氢方法所存在的操作步骤繁杂，劳动强度大，催化剂易磨损破碎流失，设备利用率 低等缺点，实现间苯二甲胺的搅拌釜连续氢化生产，达到高效加氢、催化剂连续再生、循 环使用的技术效果。本专利技术所采用的技术方案如下-，以间苯二甲腈为原料进行多相加氢，其 特征在于在至少包含两个串联的搅拌釜的加氢反应器中，将间苯二甲腈和溶剂的混合物以 及氢气与颗粒状固体催化剂接触，进行连续加氢反应；从末级搅拌釜流出的反应液与固体 催化剂连续进入分离器进行液固分离，分离出的反应液经分离得到目的产物；分离出的催 化剂再生后循环使用，返回加氢反应器。所述的加氢反应器由两个或两个以上的搅拌釜串联所组成，加氢反应器还可以由多搅 拌釜串并联组成，即在串联的两个或两个以上的搅拌釜中，其中一个或多个搅拌釜上还并 联有一个或多个搅拌釜。优选2 3个搅拌釜串联。所述的间苯二甲腈和溶剂的混合物中，间苯二甲腈含量为0.2~35% (重量)，^2~25%(重量)。其中所述的溶剂包括有机胺、芳烃、低碳醇、水或者是它们的混合物；所述的混合溶剂中，有机胺、芳烃、低碳醇和水可以是任意比例，优选的溶剂是0~40% (重量)的有机 胺、30~70% (重量)的芳烃、30~70% (重量)的醇和0~40% (重量)的水。所述的有机胺选自苯胺、甲胺、乙胺、乙二胺或苯二胺中的一种或几种，优选苯胺、 苯二胺；所述的芳烃为6 9个碳原子的芳烃中的一种或几种，优选甲苯、二甲苯、三甲苯； 所述的低碳醇为含1 4个碳原子的醇中的一种或几种，优选甲醇、乙醇。所述的颗粒状固体催化剂可以是以镍或钴为主要活性组分的各种固体加氢催化剂，其中 优选以镍为主要活性组分的非晶态合金催化剂或者雷尼镍催化剂，其中镍含量为40~90% (重 量)。所述的非晶态合金催化剂以镍为主要活性组分，该催化剂的X射线衍射图中，在2e为45±1°处出现一个漫射峰(馒头状漫散射峰)。催化剂的颗粒大小为1微米至1毫米，优选10~500 微米。所述的间苯二甲胺制备方法，加氢反应工艺条件是温度为25~120°C，压力为 0.5~12.0MPa，固体催化剂与液体物料重量比0.005~0.15:1，搅拌转速50~1000转/分，氢 气与液体物料进料体积比50~1500:1，反应时间0.2~8.0小时；优选的反应工艺条件是温度 为4(M0(TC，压力为1.5~9.0MPa，固体催化剂与液体物料重量比0.02~0.10:1 ，搅拌转速 80~500转/分，氢气与液体物料进料体积比100~1000:1，反应时间0.5~5.0小时。加氢反应后反应液与固体催化剂在分离器中进行液固分离。所述的分离器可以采用磁 分离器、沉降分离器或旋液分离器。反应液与固体催化剂液固分离后，反应液进入后续产物分离系统，经分离得到目的产 物。反应液中主要由溶剂和目的物间苯二甲胺组成，可以采用精馏等方法将目的物与溶剂 相分离，得到目的产物间苯二甲胺；如将反应液送入脱溶剂蒸馏塔，塔顶馏出溶剂，塔釜 为间苯二甲胺粗料，然后将其送入间苯二甲胺精馏塔，精馏得到高纯度的间苯二甲胺产物。 溶剂回收后再循环使用。分离出的催化剂再生后循环使用，所述的催化剂再生后循环使用，可以是催化剂全部 再生后循环使用，也可以是部分再生后循环使用，部分直接循环使用。催化剂再生的方式 可以是连续再生或间歇再生，优选连续再生。催化剂再生所采用的方法是在氢气或氮气存 在的条件下洗涤再生。洗涤溶剂是有机胺、芳烃、低碳醇、水、或稀碱液，或者是它们的 混合物。催化剂再生器可以是搅拌釜再生器，也可以是淤浆鼓泡床再生器，还可以选用流 化床再生器，或者这几种再生器的组合。催化剂再生的条件是温度20~12(TC，压力常压 ~12.0MPa，固体催化剂与液体溶剂重量比0.02~0.35:1,再生时间0.1~5.0小时；优选的再 生条件是温度为40~100'C，压力为0.5~9.0MPa，固体催化剂与液体物料重量比 0.05~0.25:1 ，再生时间0.2~4.0小时。再生后的固体催化剂循环使用，返回加氢反应器。所述的固体颗粒催化剂可以通过一 种文丘里式的固液输送装置，并借助于加料流体的动力循环送回加氢反应器，或者催化剂 也可用泵循环送回加氢反应器。本专利技术所述的间苯二甲胺制备本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种搅拌釜连续氢化制备间苯二甲胺的方法，以间苯二甲腈为原料进行多相加氢，其特征在于在至少包含两个串联的搅拌釜的加氢反应器中，将间苯二甲腈和溶剂的混合物以及氢气与颗粒状固体催化剂接触，进行连续加氢反应；从末级搅拌釜流出的反应液与固体催化剂连续进入分离器进行液固分离，分离出的反应液经分离得到目的产物；分离出的催化剂再生后循环使用，返回加氢反应器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：秦怡生，秦旭东，朱德宝，段启伟，陈荣福，蒋大智，
申请(专利权)人：德纳南京化工有限公司，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]