連續法聚醚胺的生產裝置製造方法
2023-05-27 18:32:21
連續法聚醚胺的生產裝置製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種連續法聚醚胺的生產裝置，包括串聯的2~6個反應器，反應器後分別連接設置有第一分離脫水裝置和第二分離脫水裝置；第一儲罐與第二儲罐相連接，第二儲罐、第三儲罐和第四儲罐分別與第一靜態混合器的一端相連接，第一靜態混合器的另一端依次連接有第一預熱器、第一預熱器依次連接1~5個反應器，末端反應器的出料端經過管道連接有第一脫水裝置，第一脫水裝置與第二靜態混合器、第二預熱器分別連接，第二預熱器依次連接1~5個反應器，最後一個反應器的出料端連接有第二分離脫水裝置。本發明生產裝置連接合理，採用了多個反應器串聯，中間加入分離脫水裝置，可有效減少反應中生成水對於催化劑效率的影響，提高產量和反應的轉化率。
【專利說明】連續法聚醚胺的生產裝置
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種連續法聚醚胺的生產裝置，屬於化工裝置設備【技術領域】。
【背景技術】
[0002] 聚醚胺是一類具有特殊結構的胺類化合物，主要通過金屬催化劑，在液氨和氫氣 存在下，催化聚醚末端羥基直接生成胺基。生產工藝包括連續法固定床工藝和間歇法釜式 反應工藝。其中，連續法固定床工藝因為連續進料，連續出料，可保持較高的液氨與聚醚的 比例，反應物料在反應器中停留時間短，副反應少，產品性能穩定，生產成本較低，為主要的 工藝生產。
[0003]目前，生產聚醚胺的催化劑體系，主要採用鎳、鈷為主體催化金屬，添加其他金屬 作為助催化劑的固定床金屬催化劑，催化劑類型為雷尼催化劑或者以氧化鋁、氧化矽為載 體的負載催化劑。該類催化劑可以較好的實現聚醚末端羥基的催化氨化。但是該類催化劑 對於反應過程中生成的水非常敏感，如果反應中生成的水較多，隨著反應的進行，催化劑的 活性將很快下降。尤其在生產較小分子量的聚醚胺時，反應生成的水較多，為了保證反應的 催化效率和選擇性，往往必須減少進料量，從而保證催化劑活性，但是降低了催化劑的利用 效率。
[0004] US5352835為了解決反應生成水對於催化活性的影響，公開了一種利用Θ -氧化 鋁為載體的金屬催化劑合成聚醚胺，負載金屬含量為ΚΓ35%鎳、1~20%銅以及0. 1~2%鉻 或者鑰，相較於其他類型的催化劑體系，可以減少水對於催化活性的影響。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的是為了解決現有技術中聚醚胺的生產裝置中生產時因為水份的存 在影響催化劑的活性，提供了一種多反應器的生產裝置，反應器之間設置有脫水裝置。
[0006] 本發明採用如下技術方案：一種連續法聚醚胺的生產裝置，包括2飛個反應器，各 反應器以串聯的方式連接，反應器後分別連接設置有分離脫水裝置；所述分離脫水裝置包 括第一分離脫水裝置和第二分離脫水裝置； 所述第一分離脫水裝置包括依次連通的第一冷凝器、第一氣液分離器、第一蒸發器和 第二蒸發器； 所述第二分離脫水裝置包括依次連通的第二冷凝器、第二氣液分離器、第三蒸發器和 第四蒸發器； 第一儲罐通過氨氣壓縮機與第二儲罐相連接，第二儲罐通過第一進料泵後，利用管道 與第一靜態混合器和第二靜態混合器的一端相連接，第三儲罐通過第二進料泵與第一靜態 混合器的一端相連接，第四儲罐利用氫氣壓縮機連接於第一靜態混合器和第二靜態混合器 上，第一靜態混合器的另一端與第一預熱器連接，第一預熱器依次連接1飛個反應器，所述 末端反應器的出料端經過管道連接有第一脫水裝置，第一脫水裝置與第二靜態混合器、第 二預熱器分別連接，第二預熱器依次連接1飛個反應器，最後一個反應器的出料端連接有 第二分離脫水裝置； 所述第一氣液分離器通過管道與第四儲罐連通，所述第一蒸發器通過管道與第一儲罐 連通； 所述第二氣液分離器通過管道與第四儲罐連通，所述第三蒸發器通過管道與第一儲罐 連通； 進一步的，所述反應器為固定床式反應器或列管式反應器。
[0007] 本發明生產裝置連接合理，採用了多個反應器串聯，中間加入分離脫水裝置，可有 效減少反應中生成水對於催化劑效率的影響，提高產量和反應的轉化率，分離出的氫氣和 氨氣可循環使用。該裝置適合平均分子量為100至500的聚醚胺的生產。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008] 圖1為本發明的工藝流程示意圖。
[0009] 附圖標記：第一儲罐1、第二儲罐2、第三儲罐3、第四儲罐4、第一進料泵5、第二 進料泵6、第三進料泵7、氨氣壓縮機8、氫氣壓縮機9、第一靜態混合器10、第二靜態混合器 11、 第一反應器12、第二反應器13、第三反應器14、第四反應器15、第一冷凝器16、第二冷凝 器17、第一氣液分離器18、第二氣液分離器19、第一蒸發器20、第二蒸發器21、第三蒸發器 22、第四蒸發器 23、管道（24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38)第一預熱器 39、第二預熱器40。
【具體實施方式】
[0010] 下面將結合附圖對本發明作進一步的說明。
[0011] 如圖1所示，以含4個反應器的反應裝置為例，所採用聚醚為聚丙二醇醚，平均分 子量230。
[0012] 第二儲罐2中的液氨經過第一進料泵5後通過管道24和管道25,控制管道24和 管道25中液氨比例為1 :1，分別進入第一靜態混合器10和第二靜態混合器11。第三儲罐 3中的聚醚通過第二進料泵6進入第一靜態混合器10與液氨進行混合，第一進料泵5和第 二進料泵6的出口壓力均控制為13. 5MPa，進料比例為液氨：聚醚為4. 5 :1 (重量比）。第四 儲罐4中氫氣通過氫氣壓縮機9加壓至13. 5Mpa後，分別通過管道26和管道27,同樣分別 進入第一靜態混合器10和第二靜態混合器11，混合比例為氫氣：聚醚為2. 5 :1 (摩爾比）。 混合物料通過第一靜態混合器10後進入第一預熱器39,加熱至220°C之後進入第一反應器 12, 第一反應器12和第二反應器13直接連接，溫度為220°C，壓力為13. 5MPa。
[0013] 物料經過第二反應器13後，通過第一冷凝器16,溫度降至120°C，進入第一氣液分 離器18,氫氣經管道28返回至第四儲罐4。液體通過管道29進入第一蒸發器20,第一蒸發 器20保持溫度80°C，液氨蒸發後沿管道30進入第一儲罐1，通過第一壓縮機8,壓縮液化 後，進入第二儲罐2。料液沿管道31進入第二蒸發器21，保持80°C，壓力lOOOPa，水份汽化 後經管道32排出，所得中間產物經第三進料泵7進入第二靜態混合器11，與管道25中的液 氨按照液氨：聚醚為4. 5 :1 (重量比）比例混合後進入第三反應器14,第三進料泵7出口壓 力保持13. 5MPa。第三反應器14和第四反應器15直接連接，溫度220°C，壓力13. 5MPa。
[0014] 物料經過第四反應器15後，通過第二冷凝器17,降溫至120°C，進入第二氣液分離 器19,氫氣經管道33返回至第四儲罐4。液體通過管道34進入第三蒸發器22,第三蒸發器 22保持溫度80°C，液氨蒸發後沿管道35同樣進入第一儲罐1。料液沿管道36進入第四蒸 發器23,保持80°C，壓力lOOOPa，水份汽化後經管道37排出，產品聚醚胺經管道38進入成 品儲罐。
[0015] 為解決現有技術中聚醚胺合成時生成水對於催化效率影響的問題，本發明採用了 一種多反應器的固定床聚醚胺連續法生產工藝，在反應器之間加入了分離脫水裝置，有效 克服了現有工藝的缺點，適合生產平均分子量為100至5000的聚醚胺，尤其適合平均分子 量為100至500的聚醚胺。
【權利要求】
1. 一種連續法聚醚胺的生產裝置，其特徵在於：包括2飛個反應器，各反應器以串聯的 方式連接，反應器後分別連接設置有分離脫水裝置；所述分離脫水裝置包括第一分離脫水 裝置和第二分離脫水裝置； 所述第一分離脫水裝置包括依次連通的第一冷凝器（16)、第一氣液分離器（18)、第一 蒸發器（20)和第二蒸發器（21); 所述第二分離脫水裝置包括依次連通的第二冷凝器（17)、第二氣液分離器（19)、第三 蒸發器（22)和第四蒸發器（23); 第一儲罐（1)通過氨氣壓縮機（8)與第二儲罐（2)相連接，第二儲罐（2)通過第一進料 泵（5)後，利用管道與第一靜態混合器（10)和第二靜態混合器（11)的一端相連接，第三儲 罐（3)通過第二進料泵（6)與第一靜態混合器（10)的一端相連接，第四儲罐（4)利用氫氣 壓縮機（9)連接於第一靜態混合器（10)和第二靜態混合器（11)上，第一靜態混合器（10) 的另一端與第一預熱器（39)連接，第一預熱器（39)依次連接1飛個反應器，所述末端反應 器（13)的出料端經過管道連接有第一脫水裝置，第一脫水裝置與第二靜態混合器（11)、第 二預熱器（40)分別連接，第二預熱器（40)依次連接1飛個反應器，最後一個反應器（15)的 出料端連接有第二分離脫水裝置； 所述第一氣液分離器（18 )通過管道與第四儲罐（4 )連通，所述第一蒸發器（20 )通過管 道與第一儲罐（1)連通； 所述第二氣液分離器（19 )通過管道與第四儲罐（4 )連通，所述第三蒸發器（22 )通過管 道與第一儲罐（1)連通。
2. 如權利要求1所述的連續法聚醚胺的生產裝置，其特徵在於：所述反應器為固定床 式反應器或列管式反應器。
【文檔編號】B01J19/00GK104117333SQ201410396107
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年8月12日 優先權日:2014年8月12日
【發明者】張文泉, 尤衛民, 朱萌, 朱學軍, 潘萍, 施英, 範慧軍 申請人:無錫阿科力科技股份有限公司