一种己二腈加氢合成己二胺的方法及生产系统技术方案

本发明专利技术属于己二胺领域，公开了一种己二腈加氢合成己二胺的方法及生产系统。己二腈加氢合成己二胺的生产系统包括加氢反应系统及分离精制系统。己二胺生产系统通过反应器结构设计优化、生产流程和换热流程优化，污水反冲洗利用及废碱液二次利用，实现生产能力的大幅提升、综合能耗和工业三废明显减少，实现装置节能，降低辅料使用单耗，降低生产成本，同时降低副产品生成，有利于下游己二胺提纯，提高己二胺产品质量。胺产品质量。

【技术实现步骤摘要】
一种己二腈加氢合成己二胺的方法及生产系统


[0001]本专利技术属于己二胺生产
，具体涉及一种己二腈加氢合成己二胺的方法及生产系统。

技术介绍

[0002]己二胺(1,6
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己二胺简称HMD)是生产尼龙66的核心原料。己二胺主要由己二腈(ADN)加氢合成,国内己二腈只有神马和华峰等少数公司实现产业化，而国外己二腈生产厂商均有配套的己二胺装置，大部分产能用于配套的尼龙66生产，仅有少量外销。多种主要的化工生产都需要己二胺作为重要原料，这极大扩宽己二胺的应用领域，提高了己二胺的市场需求。
[0003]尼龙
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66与尼龙
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610是己二胺的主要生产产品，与己二酸发生中和反应，缩聚成尼龙
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66产品(聚己二酰己二胺又称为尼龙66)；与葵二酸发生中和反应，缩聚成尼龙
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610产品。将尼龙
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66、尼龙
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610产品经过加入功能助剂等生产工程塑料、军用级与民用级纤维等产品。
[0004]目前，己二胺的生产工艺主要有己二腈法、己二醇法、己内酰胺法、己二醛法，但目前大规模生产己二胺的方法都是己二腈法。在工业生产中，己二腈合成己二胺工艺一般可分为高压法与低压法两种不同的生产工艺。高压法与低压法的相同点都采用循环加氢工艺流程，由于所选用的催化剂种类不同，决定了高压法与低压法所选用的反应压力与反应温度不尽相同。
[0005]高压法根据所用催化剂的不同，主要分为两种。一种是利用钴
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铜催化剂，反应温度为100～135℃，反应压力为60～65Mpa；另一种是利用铁基催化剂，反应温度为100～180℃，反应压力为30～35Mpa。如US4064172(A)公开一种以活性氧化铁为催化剂，己二腈加氢制备己二胺的方法。
[0006]低压法通常采用镍为催化剂，选用乙醇作为反应溶剂，先用强碱性物质作为催化剂助剂，是反应在碱性的环境中进行，提高催化剂的活性。低压法生产时，反应温度为60～100℃，压力1.8～3.0Mpa，对设备的要求不高，大大降低了建设成本及设备投资。CN107805203A公开一种以己二腈为原料，纳米镍和氧化镁基复合物为催化剂，通过液相加氢制备己二胺。
[0007]由于高压法反应条件苛刻，操作安全要求高，设备投资大，因此，目前生产己二胺的主要方法是反应温度和压力较低，相对更为安全的低压法。
[0008]目前工业化的己二腈加氢反应生产己二胺的工艺中，主要是运用三相管式反应器。该反应器，由于参与反应的物料中含有大量的固体催化剂，极易在反应器的催化剂出口和循环管中出现堵塞问题，造成反应物料分配不均匀，反应不充分，从而影响整个反应系统的稳定性和产品收率。
[0009]专利CN103446990A公开了切向环流管式非均匀相反应器，其主要创新点是该反应器设有切向环流管式反应管和液固旋流分离器。但是该反应器的固液原料无法在每个反应
循环管得到均匀分配，势必造成反应不均衡和局部剧烈反应，物料混合不均匀，反应区温度梯度大，反应效率低，会造成副产物增加，进而影响产品质量。
[0010]专利CN107537407A公开了一种己二腈加氢反应系统及该系统处理反应器重度堵塞的方法，其主要创新点是在其原有的生产系统的基础上额外附加两条旁路，通过旁路与反应器的连通，通过临时操作解决其系统中反应器的堵塞问题。但是，该方法没有从根本上直接解决反应系统的堵塞问题，反而因为增加旁路，加大生产中误操作的风险，影响生产的稳定性。
[0011]中国专利201810580481.6提供了一种己二腈加氢生产己二胺的环流反应器，这种环流反应器由内部的导流筒分区为反应区和移热区、汽液分离区、液体循环区，有效的克服了使用多个“升液段和降液段”才达到扩能和分布均匀的效果。通过换热盘管的设置有效克服了内部温度梯度大的问题，使反应区内部温度梯度较小，反应收率提高。但是该反应器不设搅拌装置，底部有氢气分布器和己二腈分布器，反应器内设换热盘管，会存在靠近换热盘管壁反应物料温度偏高，存在温度梯度。因此，该反应器内多介质分布不均匀且反应区温度梯度较大，不能通过强化传质传热过程促进反应，提高加氢效率。
[0012]因此，提供一种技术先进的己二腈加氢合成己二胺的方法，设计一种安全高效合成己二胺的生产系统，优化生产流程及换热流程，提高反应分离效能，降低物料使用单耗，实现装置节能，进而提高产品的品质以及收率，降低生产成本，是本领域技术人员有待解决的问题。

技术实现思路

[0013]为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种己二腈加氢合成己二胺的方法及生产系统。己二腈加氢合成己二胺的生产系统包括加氢反应系统及分离精制系统。己二胺生产系统通过反应器结构设计优化、生产流程和换热流程优化，污水反冲洗利用及废碱液二次利用，实现生产能力的大幅提升、综合能耗和工业三废明显减少，实现装置节能，降低辅料使用单耗，降低生产成本，同时降低副产品生成，有利于下游己二胺提纯，提高己二胺产品质量。
[0014]本专利技术的上述目的是通过以下技术方案实现的：一种己二腈加氢合成己二胺的生产系统，包括加氢反应系统及分离精制系统。
[0015]所述加氢反应系统包括稀释罐、高位罐、活化器、催化剂加料器、混合罐、碱高位罐、乙醇高位罐、进料泵、循环管、加氢反应器、锥形沉降器、溢流罐、恒定液面罐、膨胀罐、废催化剂加料器、废催化剂洗涤罐、废催化剂罐、风机、洗氢塔、氢气压缩机、加氢混合物罐、过滤器组、含醇粗己二胺罐、脱醇塔、脱醇塔冷凝器、氢氧化钠倾析器、粗己二胺罐；其中稀释罐底部管路连接高位罐顶部，稀释罐顶部设有合金粉入口和软化水入口，高位罐底部和碱高位罐与活化器顶部管路连接，碱高位罐设有苛性钠入口，乙醇高位罐设有乙醇入口，活化器顶部另连接有风机并设有通外界管路，活化器底部设有热洗涤水入口，侧面连接污水处理装置，活化器底部还连有催化剂加料器，催化剂加料器另一端管路连接混合罐顶部，同时碱高位罐、乙醇高位罐、己二腈通路管路连接混合罐顶部，混合罐底部管路连接进料泵，进料泵另通过循环管连接加氢反应器，加氢反应器底部设有锥形沉降器，锥形沉降器底部管路连接循环管和废催化剂加料器顶部，加氢反应器另依次管路连接溢流罐、恒定液面罐、膨
胀罐、加氢混合物罐，加氢反应器顶部与洗氢塔底部双管路双向连接；洗氢塔顶部管路连接氢气压缩机，洗氢塔与氢气压缩机之间设有燃料气排放口，氢气压缩机另一端管路连接循环管并且在管路上另有一支路设有氢气补入口；废催化剂加料器底部管路连接废催化剂罐顶部，废催化剂罐顶部另管路连接废催化剂洗涤罐，废催化剂洗涤罐另一端管路连接过滤器组，过滤器组还依次连有含醇粗己二胺罐、脱醇塔，脱醇塔顶部管路连接脱醇塔冷凝器，脱醇塔冷凝器另一端管路连接乙醇高位罐，脱醇塔底部管路连接氢氧化钠倾析器，氢氧化钠倾析器顶部管路连接有粗己二胺罐，氢氧化钠倾析器底部管路连接碱高位罐，粗己二胺罐管路连接分离精制系统中的脱水塔，所述废催化剂罐还连有风机、硝酸钠入口、废本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种己二腈加氢合成己二胺的生产系统，其特征在于，包括加氢反应系统及分离精制系统。2.根据权利要求1所述的己二腈加氢合成己二胺的生产系统，其特征在于，所述加氢反应系统包括稀释罐(1)、高位罐(2)、活化器(3)、催化剂加料器(4)、混合罐(5)、碱高位罐(6)、乙醇高位罐(7)、进料泵(8)、循环管(9)、加氢反应器(10)、锥形沉降器(11)、溢流罐(12)、恒定液面罐(13)、膨胀罐(14)、废催化剂加料器(15)、废催化剂洗涤罐(16)、废催化剂罐(17)、风机(18)、洗氢塔(19)、氢气压缩机(20)、加氢混合物罐(21)、过滤器组(22)、含醇粗己二胺罐(23)、脱醇塔(24)、脱醇塔冷凝器(25)、氢氧化钠倾析器(26)、粗己二胺罐(27)；其中稀释罐(1)底部管路连接高位罐(2)顶部，稀释罐(1)顶部设有合金粉入口(101)和软化水入口(102)，高位罐(2)底部、碱高位罐(6)与活化器(3)顶部管路连接，碱高位罐(6)设有苛性钠入口(601)，乙醇高位罐(7)设有乙醇入口(701)，活化器(3)顶部另连接有风机(18)并设有通外界管路(301)，活化器(3)底部设有热洗涤水入口(302)，侧面连接污水处理装置(303)，活化器(3)底部还连有催化剂加料器(4)，催化剂加料器(4)另一端管路连接混合罐(5)顶部，同时碱高位罐(6)、乙醇高位罐(7)、己二腈通路(501)管路连接混合罐(5)顶部，混合罐(5)底部管路连接进料泵(8)，进料泵(8)另通过循环管(9)连接加氢反应器(10)，加氢反应器(10)底部设有锥形沉降器(11)，锥形沉降器(11)底部管路连接循环管(9)和废催化剂加料器(15)顶部，加氢反应器(10)另依次管路连接溢流罐(12)、恒定液面罐(13)、膨胀罐(14)、加氢混合物罐(21)，加氢反应器(10)顶部与洗氢塔(19)底部双管路双向连接；洗氢塔(19)顶部管路连接氢气压缩机(20)，洗氢塔(19)与氢气压缩机(20)之间设有燃料气排放口(1901)，氢气压缩机(20)另一端管路连接循环管(9)并且在管路上另有一支路设有氢气补入口(901)；废催化剂加料器(15)底部管路连接废催化剂罐(17)顶部，废催化剂罐(17)顶部另管路连接废催化剂洗涤罐(16)，废催化剂洗涤罐(16)另一端管路连接过滤器组(22)，过滤器组(22)还依次连有含醇粗己二胺罐(23)、脱醇塔(24)，脱醇塔(24)顶部管路连接脱醇塔冷凝器(25)，脱醇塔冷凝器(25)另一端管路连接乙醇高位罐(7)，脱醇塔(24)底部管路连接氢氧化钠倾析器(26)，氢氧化钠倾析器(26)顶部管路连接有粗己二胺罐(27)，氢氧化钠倾析器(26)底部管路连接碱高位罐(6)，粗己二胺罐(27)管路连接分离精制系统中的脱水塔(28)，所述废催化剂罐(17)还连有风机(18)、硝酸钠入口(1701)、废液排出口(1703)和废镍排出口(1702)。3.根据权利要求1所述的己二腈加氢合成己二胺的生产系统，其特征在于，所述分离精制系统包括脱水塔(28)、脱水胺储罐(29)、脱焦塔(30)、重组分储罐(31)、过滤器(32)、回收胺储罐A(33)、焦油汽提塔(34)、回收胺储罐B(35)、第一拔顶塔(36)、轻组分储罐(37)、第二拔顶塔(38)、脱尾塔(39)、纯胺罐(40)；其中脱水塔(28)管路连接加氢反应系统中的粗己二胺罐(27)，脱水塔(28)顶部设有废水排出口(2801)，脱水塔(28)底部管路连接脱水胺储罐(29)顶部，脱水胺储罐(29)另分别设有管路连有回收胺储罐B(35)、第二拔顶塔(38)底部、脱尾塔(39)顶部、脱焦塔(30)，脱焦塔(30)另管路连接重组分储罐(31)、第一拔顶塔(36)，重组分储罐(31)另管路连接过滤器(32)，过滤器(32)上设有过滤水入口(3201)和重组分出口A(3202)，过滤器(32)另连有回收胺储罐A(33)，回收胺储罐A(33)另管路连接脱尾塔(39)底部、焦油汽提塔(34)，焦油汽提塔(34)顶部管路连接回收胺储罐B(35)，焦油汽提塔(34)底部设有重组分出口B(3401)；第一拔顶塔(36)顶部与底部均管路连接轻组分储罐(37)，轻
组分储罐(37)底部另管路连接第二拔顶塔(38)和脱尾塔(39)，第二拔顶塔(38)顶部设有轻组分排出口(3801)，脱尾塔(39)另管路连接纯胺罐(40)。4.基于权利要求1所述的己二腈加氢合成己二胺的生产系统的己二腈加氢合成己二胺的方法，其特征在于，催化剂为雷尼镍，反应溶剂为乙醇，催化剂助剂为氢氧化钠，己二腈加氢得到加氢粗产物己二胺，经分离精制提纯后己二胺的纯度可达到99.7％以上，合成方法包括以下步骤：S1.催化剂稀释和活化：将催化剂加入到稀释罐(1)中，稀释罐(1)中加入合金粉和冷软化水；悬浮在水中的合金粉送至高位罐(2)中，在高位罐(2)中合金粉与冷软化水充分混合后形成的合金悬浮物被送进活化器(3)，与来自碱高位罐(6)的氢氧化钠按比例混合，在98～102℃下连续活化；活化器(3)中氢氧化钠浓度保持在20～25％，活化时产生的氢气不断被风机(18)吹入的空气排走；催化剂悬浮物流到活化器(3)底部进行倾析，用由底部引入的热洗涤水逆流洗涤催化剂悬浮物；洗涤后的污水送...

【专利技术属性】
技术研发人员：史君，李振忠，石鸣彦，程光剑，陈颖，周权，黄集钺，娄阳，关华清，田振英，许立玮，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：