[發明專利]苯胺加氫制備環己胺及二環己胺尾氣脫氨精制氫氣的方法

在審

• 申請號: 201410626344.3
• 申請日: 2014-11-07
• 公開（公告）號: CN104445067A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 梅華;任國卿;劉輝
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: C01B3/50
• 分類號: C01B3/50;C01C1/12
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 郭百濤

技術領域

本發明涉及一種尾氣精制方法，尤其是苯胺加氫制備環己胺及二環己胺尾氣脫氨精制氫氣的方法，屬于化工技術領域。

背景技術

國內外二環己胺是環己胺生產的必然副產品。我國一般采用苯胺催化加氫合成環己胺，同時聯產二環己胺，根據反應條件和催化劑不同，可以得到不同比例的環己胺和二環己胺，若刻意調節，二環己胺產率可成倍增長。二環己胺作為一種重要的精細化工中間體，隨著科技進步，其新的應用不斷被開發出來，以二環己胺合成的精細化學品大多是有發展前景的新產品。在苯胺催化加氫合成環己胺及二環己胺過程中，氨氣也是加氫過程產物之一，與過量原料氫氣作為尾氣，生產廠家一般會直接排放大氣，污染環境，造成資料大量浪費，提高生產成本。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術存在的缺陷，提出苯胺加氫制備環己胺及二環己胺尾氣脫氨精制氫氣的方法，減少物耗能耗，達到節能減排的目的。

本發明通過以下技術方案解決技術問題：苯胺加氫制備環己胺及二環己胺尾氣脫氨精制氫氣的方法，當苯胺與過量氫反應生成環己胺，且環己胺反應生成環己烷及氨氣，產生的尾氣主要成份為氫氣及氨氣，有機氣體為雜質氣時；當苯胺與過量氫反應生成二環己胺及氨氣，產生的尾氣主要成份為氫氣及氨氣，有機氣體為雜質氣時；所述雜質氣為苯胺、環己胺、二環己胺及環己烷中的至少一種，將環己胺裝置和二環己胺裝置排放出的尾氣經羅氏氫壓機、除油器，進入氨吸收塔，在塔內，大量氨被水吸收轉為氨水由塔底輸出，塔頂輸出氣體組成為含水氫氣，將含水氫氣體經分水器、纖維過濾器、水吸附塔進一步除去水蒸汽，得到精制氫。

進一步地，所述氨水從塔底輸出后進入氨水槽，再經氨水泵輸出，或經氨水泵進入氨水冷卻器，再進入氨吸收塔循環吸收。

所述水吸附塔為兩個水吸附塔并聯，其中一個水吸附塔為在線使用，另一個水吸附塔則脫附再生備用。

上述方法中，所述氨吸收塔的操作壓力為0.03-0.05Mpa，操作溫度為10-30℃，水與氣體的質量比為2.5-3:1。

水吸附塔中水吸收劑為5A分子篩和硅膠中的一種，水吸附劑裝填量為4000kg，水吸附塔操作壓力為0.03-0.04Mpa，操作溫度為10-30℃。

精制氫的摩爾濃度為98.5-99.6％，氨的摩爾濃度為0.4-1.5％，水含量小于10ppm。

精制氫再循環用于苯胺加氫制備環己胺及二環己胺中。

本發明采用吸收-吸附耦合分離技術分離尾氣，首先在氨吸收塔中將氨氣從尾氣中有效分離，氨氣以氨水的形式可用于肥料工業生產，再以水吸附劑吸附氨吸收塔中逃逸的水蒸汽，得到高純度的氫氣，精制氫濃度可達98.0-99.8％，減少物耗能耗，達到節能減排的目的。可作為循環氣再用于苯胺加氫反應，實現氣相零排放。

附圖說明

圖1本發明一個實施例的結構示意圖。圖1中各流股說明：①--新鮮氫氣；②--軟水；③--富氨氫氣；④--冷氨水；⑤--脫氨氣；⑥--潮氫氣；⑦--脫附水；⑧--干氫氣；⑨--弛放氣；⑩--氨水。

圖1中各裝置說明：E10--水冷卻器；C11--羅茨氫壓機；V10--除油器1；T11--氨吸收塔；V11--氨水槽；E11--氨水冷卻器；P11--氨水泵；E12--氫氣冷卻器；V12--分水器；X11--纖維過濾器；R11a--水吸附塔a；R11b--水吸附塔b；E13--再生冷卻器；E15--電加熱器；E14--蒸汽加熱器；C12--羅茨氫壓機2；V13--除油器2。

具體實施方式

以下實施例根據圖1的工作流程實施完成。圖1的工作流程：

自環己胺及二環己胺裝置排放出的含氨氫尾氣經羅氏氫壓機C11、V10除油器1得到流股③，進入氨吸收塔T11，在塔內，大量氨被軟水流股②吸收轉為氨水由塔底輸出，軟水流股②由外界的工藝水經過水冷卻器E10得到。塔底輸出氨水進入氨水槽V11分為兩部分，一部分經過流股④氨水泵P11進入氨水冷卻器E11，流股④作為氨吸收劑回到氨吸收塔T11中部。另一部分流股⑩經氨水泵P11排出。塔頂輸出氣體組成為含水氫氣，一部分排放為流股⑨，一部分去精制為流股⑤。