[實用新型]一種加氫合成甲苯二胺的裝置

有效

• 申請號: 201921129711.3
• 申請日: 2019-07-18
• 公開（公告）號: CN210410643U
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 張偉;賈曉朵;祁生銘;龔曉龍;李曉明;謝睿;柳晟;趙偉;馬建軍
• 申請（專利權）人: 甘肅銀光聚銀化工有限公司
• 主分類號: B01J8/02
• 分類號: B01J8/02;C07C209/36;C07C211/51
• 代理公司: 蘭州振華專利代理有限責任公司 62102
• 代理人: 張真

本實用新型涉及一種加氫合成甲苯二胺的裝置，其特征在于包括混合反應器（1）和保護反應器（6），混合反應器（1）內設有攪拌軸（2），攪拌軸（2）底部設有攪拌翅（4），混合反應器（1）內還設有內置換熱器（3），混合反應器（1）頂部的TDA出口通過輸入管連接保護反應器（6），保護反應器（6）底端的出料管通過循環泵（8）接入混合反應器（1）底端的進料口。傳熱效率更高，減少副反應發生。避免了管道結垢的問題，使鎳催化劑有效回收再利用，降低了生產成本，生產能力得到提升。

技術領域

本實用新型屬于化工設備技術領域，具體涉及一種加氫合成甲苯二胺的裝置。

背景技術

甲苯二胺，簡稱TDA，是無色針狀或菱形結晶，溶于水、乙醇和乙醚，水溶液在空氣中變褐色，是有機合成原料之一，可制取甲苯二異氰酸酯(TDI)，也可用作染料中間體、毛發染黑等。工業上主要用二硝基甲苯（DNT）與H₂在Ni－催化劑存在下生產。

一般催化氫化反應是在三相體系，即氣相（氫氣）、液相（二硝基甲苯、甲苯二胺和水）、固相（Ni催化劑）中進行，采用固載的Ni催化劑在高壓下實現加氫，這種非均相催化反應可以分為幾步：1）氫氣從氣相進入液相；2）DNT的溶解和氫氣往液相中分散；3）反應物DNT和氫氣吸附在固體催化劑表面；4）在固體催化劑表面發生化學反應；5）產物TDA和水從催化劑表面解吸，6）TDA和水溶解在液相中。原工藝流程加氫合成反應中大量的反應熱不能有效移出，造成換熱效率低，生產能力不足，換熱設備容易結垢，設備運行周期短，催化劑消耗定額偏高等問題。

發明內容

為避免現有技術中的不足，本實用新型的目的是提供一種反應器內置面積大、生產能力大，傳熱效率更高，催化劑消耗量低的技術。

為實現上述目的，本實用新型采取的技術方案如下：一種加氫合成甲苯二胺的裝置，其特征在于包括混合反應器和保護反應器，混合反應器內設有攪拌軸，攪拌軸底部設有攪拌翅，混合反應器內還設有內置換熱器，混合反應器頂部的TDA出口通過輸入管連接保護反應器，保護反應器底端的出料管通過循環泵接入混合反應器底端的進料口。

所述內置換熱器為板式換熱器，內置換熱器與混合反應器外部的冷卻器連接。

所述保護反應器內部設有斜板，催化劑通過內置斜板重力沉降至罐底。

本實用新型的有益效果是：

1、混合反應器內部換熱型式設計為板式換熱，內置大面積、傳熱效率更高，使反應器內溫度分布更加均勻，從而減少副反應發生。傳熱板內部流體介質高度湍流，實現高傳熱系數，在有限容積的反應器內實現了最大可能的強化傳熱目的，突破了傳統反應器單釜容積受限的制約。板式換熱器熱量由外置一臺板式冷卻器移出，由于內外介質溫差較大，換熱介質采用工藝水，徹底避免了管道結垢的問題，保證了反應器高負荷運行，同時減少了檢修清理的頻率。

2、在保護反應器罐底至混合反應器底部增加循環泵，將沉降的鎳催化劑重新循環回混合反應器再使用，保證了氫化反應器的連續穩定運行，使鎳催化劑有效回收再利用，降低了生產成本。

3、該裝置生產工藝運行穩定，生產能力提升了69%，為TDI生產高負荷穩定運行提供了有力保障。

附圖說明

圖1為本實用新型示意圖；

圖中：1-混合反應器, 2-攪拌軸,3-內置換熱器,4-攪拌翅,5-外置板式換熱器，6-保護反應器，7-斜板，8-循環泵。

具體實施方式

下面的實施例將對本實用新型予以進一步的說明，但本實用新型不限于所列出的實施例，還應包括在本實用新型所要求的權利范圍內其它任何公知的改變。