鄰硝基氯苯連續催化加氫還原生產鄰氯苯胺的裝置及方法
【專利摘要】本發明公開了鄰硝基氯苯連續催化加氫還原生產鄰氯苯胺的裝置及方法，將鄰硝基氯苯、催化劑、脫氯抑制劑投入加氫反應器布好底料，依次用氮氣和氫氣將系統置換干凈；開啟進料閥，將鄰硝基氯苯和脫氯抑制劑連續送入加氫反應器，鄰硝基氯苯、催化劑、脫氯抑制劑質量比為1：0.001-0.005：0.001-0.005，通入氫氣，進行加氫反應，反應溫度為60-100℃、壓力為0.5-1.5MPa；氫化液通過循環泵首先進入換熱器，再經過錯流過濾器，催化劑和部分氫化液與新鮮原料一起進入噴射器去循環，另一部分氫化液連續采出，經后處理得到鄰氯苯胺。本發明具有生產周期短、催化劑選擇性高、脫氯率低、收率高、質量穩定、設備效率高、生產連續化等優點。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本發明涉及鄰氯苯胺生產裝置及方法，具體涉及一種鄰硝基氯苯連續催化加氫還 原生產鄰氯苯胺的裝置及方法。 鄰硝基氯苯連續催化加氫還原生產鄰氯苯胺的裝置及方法

【背景技術】
[0002] 鄰氯苯胺是一種重要的有機化工中間體，廣泛應用于聚氨酯、農藥、醫藥及染料工 業。鄰氯苯胺是由鄰硝基氯苯還原而制得，傳統的還原方法有鐵粉還原法、硫化堿還原法、 電解還原法及催化加氫還原法。鐵粉還原法和硫化堿還原法由于污染重、能耗高，在我國已 列入淘汰工藝名錄；電解還原法設備投資大、能耗太高；催化加氫還原法具有工藝流程短、 能耗低、三廢少等優點，是一種清潔生產工藝。因此，催化加氫還原法是鄰氯苯胺生產企業 普遍采用的生產方法。
[0003] 目前催化加氫還原生產鄰氯苯胺大多采用釜式間歇生產，間歇式加氫還原過程 中，每生產一釜料都要經過試壓、置換、反應再恢復到最初狀態等，這種周而復始的間歇式 生產，生產周期長，投資大，設備利用率低，操作繁瑣，勞動強度大，催化劑使用壽命短，氫氣 損失大，產品質量不穩定，同時氣-液-固三相的混合依靠攪拌來進行，傳質效果差，副反應 多，脫氯率高。
[0004] 專利CN101774931A提供了一種采用固定床反應器連續化生產鄰氯苯胺的方法， 該方法以乙酸乙酯為溶劑、鎳合金為催化劑、雙氰胺等有機胺為脫氯抑制劑，催化加氫還原 鄰硝基氯苯，催化劑的用量是鄰硝基氯苯的5-20wt%，脫氯抑制劑的用量是催化劑用量的 10-60wt%，鄰氯苯胺的選擇性大于99%，脫氯率小于0. 3%，產品收率在90-93. 5%。該方法催 化劑選擇性差，脫氯率高，產品收率差，催化劑和脫氯抑制劑的用量大，需要回收脫氯抑制 劑和溶劑，另外催化劑的再生和更換不方便。


【發明內容】

[0005] 本發明的目的在于：提供一種鄰硝基氯苯連續催化加氫還原生產鄰氯苯胺的裝 置及方法，該連續化生產鄰氯苯胺的裝置及方法具有生產周期短、催化劑選擇性高、脫氯率 低、產品收率高、產品質量穩定、工藝流程簡單、設備效率高等特點，有效提高鄰硝基氯苯加 氫還原生產鄰氯苯胺的生產效率。
[0006] 本發明的技術解決方案是：該鄰氯苯胺的生產裝置包括加氫反應器、循環泵、換熱 器、錯流過濾器及噴射器，加氫反應器頂部安裝噴射器，加氫反應器底部通過管道與循環泵 的進口連接，循環泵的出口通過管道與換熱器的進口連接，換熱器的出口通過管道與錯流 過濾器的進口連接，錯流過濾器的出口通過管道與噴射器的進口連接，整體構成連續催化 加氫還原反應生產鄰氯苯胺的裝置。
[0007] 其中，加氫反應器安裝有夾套，用于加氫初始階段對物料進行升溫。
[0008] 該鄰氯苯胺的生產方法包括以下步驟：將鄰硝基氯苯、貴金屬催化劑、脫氯抑制劑 投入加氫反應器內布好底料，用氮氣將系統內的空氣置換干凈，再用氫氣將氮氣置換干凈； 然后開啟進料閥，將鄰硝基氯苯和脫氯抑制劑連續送入加氫反應器，其中鄰硝基氯苯、貴金 屬催化劑、脫氯抑制劑的質量比為1 :〇. 001-0. 005 :0. 001-0. 005,通入氫氣，進行加氫還原 反應，加氫反應溫度為60-100°C、壓力為0. 5-1. 5MPa ;加氫反應器內混合催化劑的氫化液 通過循環泵首先進入換熱器移走反應熱維持體系反應溫度，再經過錯流過濾器，催化劑和 部分氫化液與新鮮的鄰硝基氯苯和脫氯抑制劑一起進入噴射器去循環，另一部分氫化液從 錯流過濾器上反應液出口連續采出，進入油水分離器除去水分，再送入精餾分離工序，得到 鄰氯苯胺產品。
[0009] 其中，所述的催化劑為鉬碳（Pt/C)催化劑，鉬的質量百分數為1-5%。
[0010] 其中，所述的脫氯抑制劑是有機胺類化合物，為二乙胺、三乙胺、一乙醇胺、二乙醇 胺、三乙醇胺、苯胺、雙氰胺、吡啶及吡啶類低分子化合物、哌啶及哌啶類化合物中的一種。 [0011] 本發明與現有鄰氯苯胺生產裝置及方法相比，具有以下優勢： 1、加氫反應單元噴射器及循環泵的使用，不僅使反應體系獲得了極高的傳質效果，提 高了反應速率，還使得整個反應體系實現快速的循環，保證了反應體系內的溫度各處均等， 反應能平穩而快速進行；同時極佳的傳質效果，使得反應速度快、反應時間短，大大提高了 生產能力；良好的傳熱效果，使加氫反應均勻，減少副反應的發生，提高了產品質量和收率。
[0012] 2、設備體積小，工藝流程簡單，一套1萬t/a的鄰氯苯胺生產裝置只需要兩臺 2. 5m3左右的反應器，是釜式反應器體積的二十分之一，設備投資大大節省，同樣生產能力 的釜式反應工藝設備投資為本發明工藝的10倍左右。
[0013] 3、貴金屬（Pt /C)催化劑利用率高，用量少，僅為鄰硝基氯苯質量的0. 1-0. 5%，從 而節省了運行成本與投資。
[0014] 4、脫氯抑制劑的用量為鄰硝基氯苯質量的0. 1-0. 5%，脫氯抑制劑的用量很小，不 需要回收。
[0015] 5、加氫反應采用外置式換熱器，使得換熱面積不受反應器容量及反應物料的限 制，根據生產需要配置換熱器面積的大小。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 圖1為鄰硝基氯苯連續催化加氫還原生產鄰氯苯胺的工藝流程圖。
[0017] 圖中：1加氫反應器，2循環泵，3換熱器，4錯流過濾器，5噴射器。

【具體實施方式】
[0018] 下面結合實施例進一步說明本發明的技術解決方案，這些實施例不能理解為是對 技術方案的限制。
[0019] 如圖1所示，該鄰氯苯胺的生產裝置由加氫反應器1、循環泵2、換熱器3、錯流過濾 器4及噴射器5組成，加氫反應器1頂部安裝噴射器5,加氫反應器1底部通過管道與循環 泵2的進口連接，循環泵2的出口通過管道與換熱器3的進口連接，換熱器3的出口通過管 道與錯流過濾器4的進口連接，錯流過濾器4的出口通過管道與噴射器5的進口連接，整體 構成連續催化加氫還原反應生產鄰氯苯胺的裝置。
[0020] 其中，加氫反應器1安裝有夾套，用于加氫初始階段對物料進行升溫。
[0021] 實施例1:將鄰硝基氯苯、鉬質量百分數為1%的鉬碳（Pt/c)催化劑、二乙胺脫氯 抑制劑投入加氫反應器內布好底料，用氮氣將系統內的空氣置換干凈，再用氫氣將氮氣置 換干凈；然后開啟進料閥，將鄰硝基氯苯和脫氯抑制劑連續送入加氫反應器，其中鄰硝基氯 苯、貴金屬催化劑、脫氯抑制劑的質量比為1 :0.001 :〇. 001，通入氫氣，進行加氫還原反應， 加氫反應溫度為60°c、壓力為0. 5MPa ;加氫反應器內混合催化劑的氫化液通過循環泵首先 進入換熱器移走反應熱維持體系反應溫度，再經過錯流過濾器，催化劑和部分氫化液與新 鮮的鄰硝基氯苯和脫氯抑制劑一起進入噴射器去循環，另一部分氫化液從錯流過濾器上反 應液出口連續采出，進入油水分離器除去水分，再送入精餾分離工序，得到鄰氯苯胺產品。 轉化率為100%，選擇性99. 7%，脫氯率小于0. 07%，產品含量99. 7%，收率99. 5%。
[0022] 實施例2:將鄰硝基氯苯、鉬質量百分數為3%的鉬碳（Pt/C)催化劑、三乙醇胺脫氯 抑制劑投入加氫反應器內布好底料，用氮氣將系統內的空氣置換干凈，再用氫氣將氮氣置 換干凈；然后開啟進料閥，將鄰硝基氯苯和脫氯抑制劑連續送入加氫反應器，其中鄰硝基氯 苯、貴金屬催化劑、脫氯抑制劑的質量比為1 :〇. 003 :0. 003,通入氫氣，進行加氫還原反應， 加氫反應溫度為80°C、壓力為1. OMPa ;加氫反應器內混合催化劑的氫化液通過循環泵首先 進入換熱器移走反應熱維持體系反應溫度，再經過錯流過濾器，催化劑和部分氫化液與新 鮮的鄰硝基氯苯和脫氯抑制劑一起進入噴射器去循環，另一部分氫化液從錯流過濾器上反 應液出口連續采出，進入油水分離器除去水分，再送入精餾分離工序，得到鄰氯苯胺產品。 轉化率為100%，選擇性99. 6%，脫氯率小于0. 05%，產品含量99. 7%，收率99. 4%。
[0023] 實施例3:將鄰硝基氯苯、鉬質量百分數為5%的鉬碳（Pt/C)催化劑、吡啶脫氯抑制 劑投入加氫反應器內布好底料，用氮氣將系統內的空氣置換干凈，再用氫氣將氮氣置換干 凈；然后開啟進料閥，將鄰硝基氯苯和脫氯抑制劑連續送入加氫反應器，其中鄰硝基氯苯、 貴金屬催化劑、脫氯抑制劑的質量比為1 :0.005 :0. 005,通入氫氣，進行加氫還原反應，力口 氫反應溫度為l〇〇°C、壓力為1. 5MPa ;加氫反應器內混合催化劑的氫化液通過循環泵首先 進入換熱器移走反應熱維持體系反應溫度，再經過錯流過濾器，催化劑和部分氫化液與新 鮮的鄰硝基氯苯和脫氯抑制劑一起進入噴射器去循環，另一部分氫化液從錯流過濾器上反 應液出口連續采出，進入油水分離器除去水分，再送入精餾分離工序，得到鄰氯苯胺產品。 轉化率為100%，選擇性99. 7%，脫氯率小于0. 05%，產品含量99. 8%，收率99. 5%。
【權利要求】
1. 鄰硝基氯苯連續催化加氫還原生產鄰氯苯胺的裝置，其特征是：該鄰氯苯胺的生產 裝置由加氫反應器（1)、循環泵（2)、換熱器（3)、錯流過濾器（4)及噴射器（5)組成，加氫反 應器（1)頂部安裝噴射器（5)，加氫反應器（1)底部通過管道與循環泵（2)的進口連接，循環 泵（2 )的出口通過管道與換熱器（3 )的進口連接，換熱器（3 )的出口通過管道與錯流過濾器 (4)的進口連接，錯流過濾器（4)的出口通過管道與噴射器（5)的進口連接，整體構成連續 催化加氫還原反應生產鄰氯苯胺的裝置。
2. 根據權利要求1所述的鄰硝基氯苯連續催化加氫還原生產鄰氯苯胺的裝置，其特征 是：加氫反應器（1)安裝有夾套。
3. 鄰硝基氯苯連續催化加氫還原生產鄰氯苯胺的方法，其特征是該鄰氯苯胺的生產 方法包括以下步驟：將鄰硝基氯苯、貴金屬催化劑、脫氯抑制劑投入加氫反應器內布好底 料，用氮氣將系統內的空氣置換干凈，再用氫氣將氮氣置換干凈；然后開啟進料閥，將鄰硝 基氯苯和脫氯抑制劑連續送入加氫反應器，其中鄰硝基氯苯、貴金屬催化劑、脫氯抑制劑的 質量比為1 :〇. 001-0. 005 :0. 001-0. 005,通入氫氣，進行加氫還原反應，加氫反應溫度為 60-100°C、壓力為0. 5-1. 5MPa ;加氫反應器內混合催化劑的氫化液通過循環泵首先進入換 熱器移走反應熱維持體系反應溫度，再經過錯流過濾器，催化劑和部分氫化液與新鮮的鄰 硝基氯苯和脫氯抑制劑一起進入噴射器去循環，另一部分氫化液從錯流過濾器上反應液出 口連續采出，進入油水分離器除去水分，再送入精餾分離工序，得到鄰氯苯胺產品。
4. 根據權利要求3所述的鄰硝基氯苯連續催化加氫還原生產鄰氯苯胺的方法，其特征 是：所述的催化劑為鉬碳（Pt/C)催化劑，鉬的質量百分數為1-5%。
5. 根據權利要求3所述的鄰硝基氯苯連續催化加氫還原生產鄰氯苯胺的方法，其特征 是：所述的脫氯抑制劑是有機胺類化合物，為二乙胺、三乙胺、一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇 胺、苯胺、雙氰胺、吡啶及吡啶類低分子化合物、哌啶及哌啶類化合物中的一種。
【文檔編號】C07C211/52GK104098477SQ201410361829
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月28日 優先權日:2014年7月28日
【發明者】石祖嘉, 沈學軍, 龔雷, 章燕軍, 臧維東, 郭奎 申請人:淮安嘉誠高新化工股份有限公司