專利名稱：苯胺合成流化床中的氣體分布器及苯胺合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化工設(shè)備及化工原料制備技術(shù)范圍，特別涉及一種由硝基苯氣相加氫制備苯胺的一種苯胺合成流化床中的氣體分布器及苯胺合成方法。
背景技術(shù)：
苯胺是一類非常重要的化工產(chǎn)品。隨著聚氨酯在建筑業(yè)、汽車、電器及包裝材料等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，聚氨酯的主要原料甲基二異氰酸酯(簡稱MDI)，由苯胺制備而得的產(chǎn)量迅速提高，導(dǎo)致苯胺消費(fèi)量的大幅度增加。目前苯胺主要用于MDI和橡膠助劑的生產(chǎn)，還可用于農(nóng)藥、有機(jī)顏料和醫(yī)藥領(lǐng)域等，世界的年需求量約在300萬噸左右。
目前工業(yè)化生產(chǎn)苯胺的方法有四種，即硝基苯液相加氫法，硝基苯氣相加氫法，苯酚氨化法及鐵粉還原法。其中鐵粉還原法由于生成苯胺的質(zhì)量較差，而逐漸被淘汰。苯酚氨化法則強(qiáng)烈依賴于苯酚的來源，而硝基苯液相加氫法所用催化劑為鉑或鈀催化劑，價(jià)格昂貴且回收困難。而大多數(shù)廠家均采用的硝基苯氣相加氫法制備苯胺。其基本原理是將硝基苯和氫氣加熱到200℃左右，通入流化床反應(yīng)器，在金屬負(fù)載型催化劑(大部分為銅催化劑)的作用下，在220-320℃時(shí)生成苯胺。反應(yīng)氣體出反應(yīng)器后，經(jīng)冷凝及除水后，得到苯胺粗品。然后經(jīng)精制備工序除去各種有機(jī)雜質(zhì)，得到高純度的苯胺產(chǎn)品。
該過程的關(guān)鍵是要求硝基苯要盡可能被轉(zhuǎn)化，并且生成其它副產(chǎn)物的機(jī)率要小。這樣苯胺粗品的純度才能提高，后面精制工序的負(fù)荷減少。在硝基苯的重量空速小于0.3克硝基苯/克催化劑/小時(shí)及氫氣與硝基苯的摩爾比大于7時(shí)，反應(yīng)溫度是影響副產(chǎn)物的生成與硝基苯轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵因素。當(dāng)反應(yīng)溫度高于290℃時(shí)，各種有機(jī)物可能發(fā)生非催化作用的熱解、結(jié)焦或自聚現(xiàn)象，生成各種雜質(zhì)，并導(dǎo)致催化劑結(jié)焦而活性下降，從而硝基苯的轉(zhuǎn)化率降低。在目前制備苯胺的流化床反應(yīng)器中，由于反應(yīng)原料氣都是經(jīng)過設(shè)在反應(yīng)器底部的氣體分布器進(jìn)入流化床中的，所以在整個(gè)反應(yīng)器中以分布器區(qū)內(nèi)硝基苯的濃度最高，反應(yīng)也最劇烈。由于硝基苯加氫是一個(gè)強(qiáng)放熱反應(yīng)(反應(yīng)熱為543KJ/mol)，所以在氣體分布器區(qū)產(chǎn)生的反應(yīng)熱量巨大，該區(qū)域內(nèi)的溫度是反應(yīng)器中最高的。對(duì)于目前采用的板式分布器，管式分布器或錐帽式分布器來說，所有噴射氣流的孔基本在同一水平面上，這樣大量的硝基苯會(huì)被同時(shí)噴入反應(yīng)器，使分布器區(qū)的溫度270-295℃比其上部的催化劑密相區(qū)的溫度250-270℃高20℃左右。當(dāng)不良操作時(shí)，氣體分布器區(qū)的溫度甚至?xí)_(dá)到310-330℃。這時(shí)候會(huì)生成許多雜質(zhì)，影響了苯胺產(chǎn)品的純度，并使催化劑積碳而活性下降。并且目前使用的這些分布器形式從結(jié)構(gòu)上不能避免在不良操作時(shí)導(dǎo)致的較大溫升的現(xiàn)象。在使用這些分布器的流化床制備苯胺的工藝中，在兩個(gè)月的操作周期內(nèi)，在苯胺粗品中的大分子焦油狀的物質(zhì)的含量在100-300mg/kg，硝基苯的含量會(huì)超過100-200mg/kg，環(huán)己胺與環(huán)己醇的含量會(huì)超過30-50mg/kg。催化劑上的結(jié)焦量大于3.5-6％，在更長的時(shí)間內(nèi)，催化劑上結(jié)焦量增加迅速，催化劑的失活速度加快。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有制備苯胺裝置中分布器技術(shù)的不足提供一種苯胺合成流化床中的氣體分布器及苯胺合成方法。其特征在于所述流化床中的氣體分布器為具有不同噴射方向的氣體分布器，由進(jìn)氣主管1和十字交叉的分管2成埀直連接，分配氣流的環(huán)形管道3分1-10圈和分管2聯(lián)通，在環(huán)形管道3上分上下兩個(gè)方向分別連接向上噴嘴4及向下噴嘴5；然后，整個(gè)氣體分布器安裝在合成流化床的底部。
所述向上噴嘴或向下噴嘴在反應(yīng)器橫截面上各為1-20個(gè)/m2。
所述的向上噴嘴與向下噴嘴的數(shù)量比值為1∶1～1∶8所述利用上述裝置制備苯胺的方法，包括如下步驟1)將具有向上噴嘴4與向下噴嘴5的氣體分布器裝入流化床反應(yīng)器，在催化劑密相區(qū)10設(shè)置內(nèi)構(gòu)件9與換熱器11，在反應(yīng)器上部的反應(yīng)器擴(kuò)大段13內(nèi)設(shè)置旋風(fēng)式氣固分離裝置14，構(gòu)成完整的流化床反應(yīng)器；2)將平均粒徑為45-300微米的金屬負(fù)載型催化劑從催化劑入口17裝入反應(yīng)器，催化劑的靜止裝填高度為反應(yīng)器直徑的2-10倍；
3)向換熱器11中通入加熱介質(zhì)(包括過飽和高溫蒸汽，高溫飽和水或高溫惰性氣體)，或?qū)岬亩栊詺怏w通入反應(yīng)器，使反應(yīng)器中溫度達(dá)到150-250℃；然后通入氫氣，控制溫度在150-250℃的范圍內(nèi)還原催化劑；4)催化劑還原完全后，經(jīng)氣體分布器向反應(yīng)器中通入氫氣和硝基苯的汽化物；控制氫氣與硝基苯的摩爾比為7∶1～20∶1，反應(yīng)器內(nèi)的重量空速為0.1-0.3克硝基苯/克催化劑/小時(shí)，反應(yīng)器的絕對(duì)壓力為0.1-1.0MPa；5)向設(shè)置在催化劑密相區(qū)10內(nèi)的換熱器11中通入冷卻水，控制催化劑密相區(qū)10的溫度在250-260℃之間；6)控制氫氣與硝基苯的總進(jìn)料流量，使反應(yīng)器中的實(shí)際操作氣速達(dá)到0.1-0.9m/s；反應(yīng)氣體經(jīng)過催化劑密相區(qū)10后，轉(zhuǎn)化為苯胺，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)過反應(yīng)器上部的氣固分離裝置14后從反應(yīng)器出口15排出。
所述金屬負(fù)載型催化劑以銅為主要活性組分，載體為二氧化硅或三氧化二鋁，表示為Cu-SiO2或Cu-Al2O3。
當(dāng)催化劑失活后，在反應(yīng)器底部的出口8進(jìn)行回收，進(jìn)行再生，同時(shí)從催化劑入口17連續(xù)補(bǔ)加催化劑，保證過程連續(xù)運(yùn)行。
本發(fā)明的主要改進(jìn)在于氣體分布器采用了可向不同方向噴射氣體的噴嘴，與現(xiàn)有分布器技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果(1)與以前分布器采用同時(shí)向下、同時(shí)向上或同時(shí)側(cè)向噴射氣體的噴嘴(或噴射孔)相比，本發(fā)明采用的分布器同時(shí)具有向下與向上噴射氣流的噴嘴，這樣在氣體分布器區(qū)內(nèi)的任一橫截面上，特別是臨近噴射口的橫截面上，硝基苯的濃度減小。分布器區(qū)內(nèi)的溫度比典型催化劑密相區(qū)內(nèi)的溫度只高10～15℃，基本可控制在270℃以下，大幅度減少了有機(jī)化合物的熱裂解、自聚結(jié)焦、苯環(huán)加氫及與羥基化等副反應(yīng)。
(2)由于反應(yīng)器內(nèi)各區(qū)域內(nèi)的溫度接近，導(dǎo)致催化劑所受的熱應(yīng)力與改進(jìn)前相比減小，從而使催化劑具有更高的活性與選擇性，來轉(zhuǎn)化硝基苯并生成苯胺。
(3)催化劑上的結(jié)焦減少，在催化劑總體負(fù)荷不變的情況下，可延長催化劑的壽命5～15％。同時(shí)生成高純度苯胺(滿足MDI制備要求)的操作時(shí)間延長5～30％。相對(duì)節(jié)省了再生操作成本，并提高了產(chǎn)品的品位與附加值。
(4)分布器與典型催化劑密相區(qū)的溫度差異減小，降低了熱應(yīng)力對(duì)催化劑強(qiáng)度的影響，使催化劑不易破碎，可以保持較理想的粒度分布，從而滿足反應(yīng)器中流態(tài)化操作對(duì)催化劑粒度的要求，保證良好的氣固接觸效果。同時(shí)從反應(yīng)器出口跑損的、非常細(xì)微的催化劑顆粒的總量減小，可始終保證反應(yīng)器內(nèi)催化劑的總體負(fù)荷不變。這樣硝基苯進(jìn)入反應(yīng)器后，同時(shí)噴射在分布器區(qū)的兩個(gè)或多個(gè)橫截面上，并進(jìn)行擴(kuò)散與反應(yīng)。與原來所有的硝基苯只噴射在一個(gè)橫截面的情況相比，氣體分布器區(qū)域內(nèi)任一橫截面上的硝基苯濃度都有所降低，相應(yīng)地反應(yīng)放熱量減小，達(dá)到降低氣體分布器區(qū)內(nèi)最高溫度與平均溫度的目的。該技術(shù)具有使分布器區(qū)域內(nèi)的最高熱點(diǎn)溫度及平均溫度下降，與催化劑密相溫差減少，使整體反應(yīng)器內(nèi)溫度均勻，生成苯胺的選擇性高、純度高，催化劑上結(jié)焦減少，使用壽命延長等優(yōu)點(diǎn)。


圖1為苯胺合成裝置中的氣體分布器形式示意圖(a)為分布器的俯視圖；(b)為分布器的垂直剖面圖；(c)為另一種分布器變形的垂直剖面圖。
圖2為裝配了圖1(b)所示氣體分布器的制備苯胺的流化床反應(yīng)器。
圖3為裝配了圖1(c)所示氣體分布器的制備苯胺的流化床反應(yīng)器。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明是針對(duì)現(xiàn)有制備苯胺裝置中分布器技術(shù)的不足提供一種苯胺合成流化床中的氣體分布器及苯胺合成方法。所述流化床中的氣體分布器為具有不同噴射方向的氣體分布器，由進(jìn)氣主管1和十字交叉的分管2成垂直連接，分配氣流的環(huán)形管道3分1-10圈和分管2聯(lián)通，在環(huán)形管道3上分上下兩個(gè)方向分別連接各為每平方米的橫截面上有1-20個(gè)的向上噴嘴4及向下噴嘴5，向上噴嘴與向下噴嘴的數(shù)量比值為1∶1-1∶8；然后，整個(gè)氣體分布器安裝在合成流化床的底部。
這樣硝基苯出噴嘴，以氣泡的形式上升且通過氣體分布器區(qū)時(shí)，存在著上升距離的差異?？杀ＷC硝基苯在氣體分布器區(qū)的任一水平橫截面上的濃度都較原來將所有硝基苯同時(shí)噴射在同一水平橫截面分布時(shí)的濃度降低。這樣可有效降低了分布器內(nèi)任一水平橫截面上積累的反應(yīng)熱量，可使分布器區(qū)內(nèi)的溫度比催化劑密相區(qū)內(nèi)的溫度只高5～15℃，氣體分布器內(nèi)的平均溫度不超過270℃。同樣為了保證上述有效效果，本發(fā)明所述的向上噴嘴的出口與向下噴嘴的出口的安裝距離為200-1000mm。
為保證初始進(jìn)氣形成的氣泡較小，且保證較好的氣體與固體湍動(dòng)狀態(tài)與較好的氣固接觸效果，促進(jìn)硝基苯的轉(zhuǎn)化，所述的主進(jìn)氣管中的氣體流速為5～20m/s，所對(duì)應(yīng)的氣體在主進(jìn)氣管中的壓降較小。本發(fā)明所述的通過噴嘴的氣速為60～150m/s。
下面結(jié)合附圖1(a)(b)(c)至3對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步加以說明當(dāng)反應(yīng)氣體從反應(yīng)器的底部進(jìn)入進(jìn)氣主管1和十字交叉、成埀直連接的分管2后，進(jìn)入分配氣流的環(huán)形管道3(如圖1(a)所示)，然后經(jīng)向上噴射氣流的噴嘴4及向下噴射氣流的噴嘴5同時(shí)進(jìn)入反應(yīng)器(如圖1(b)、(c)所示)。內(nèi)構(gòu)件10和換熱器11完全浸沒在催化劑密相區(qū)9內(nèi)，這樣才能充分發(fā)揮換熱器與構(gòu)件的功能。在反應(yīng)器的上部設(shè)立擴(kuò)大段13與氣固分離系統(tǒng)14，將氣固分離系統(tǒng)14與反應(yīng)器內(nèi)壁相連固定，同時(shí)將氣固分離系統(tǒng)的出口與反應(yīng)器頂部相邊，作為反應(yīng)器的出口15。在反應(yīng)器的中部與底部分別設(shè)立催化劑入口17與失活催化劑的出口8。這樣可構(gòu)成完整的流化床反應(yīng)器。將催化劑從催化劑入口17進(jìn)入反應(yīng)器。為了使催化劑能全部進(jìn)入反應(yīng)器，加催化劑時(shí)在反應(yīng)器底部反應(yīng)氣體氣氮?dú)饣蚩諝鈴闹鞴?和分管2經(jīng)氣體分布器通入反應(yīng)器，在氣流量較小的氮?dú)饣蚩諝獾乃蓜?dòng)下，催化劑顆粒從催化劑進(jìn)口17進(jìn)入反應(yīng)器，自然堆集在催化劑密相區(qū)9(如圖2、圖3所示)。將催化劑裝入反應(yīng)器中后，通惰性氣體將反應(yīng)器中的氣體置換為無氧狀態(tài)。在此期間逐漸升溫至150～250℃，然后切入氫氣進(jìn)行催化劑還原。還原時(shí)反應(yīng)器中的氣速控制在0.05～0.3m/s之間，保證催化劑處于流化狀態(tài)，避免催化劑局部堆結(jié)過密，導(dǎo)致催化劑燒結(jié)失活。同時(shí)經(jīng)入口6向換熱器11中通入冷卻水，冷卻水經(jīng)過換熱器11后溫度升高，變?yōu)槠旌衔飶某隹?出換熱器11。這樣可控制反應(yīng)器中的還原溫度在150～250℃之間。還原時(shí)間在3～40小時(shí)。還原結(jié)束后，加大氫氣的進(jìn)料量，逐漸降低惰性氣體的進(jìn)料量，直至反應(yīng)器中的氣體全部為氫氣。當(dāng)反應(yīng)器溫度為220～250℃時(shí)，將氫氣的量增加至工藝規(guī)定值。并經(jīng)反應(yīng)器的主管1和分管2與氣體分布器向反應(yīng)器中通入硝基苯，直至氫氣與硝基苯的摩爾比為7∶1～20∶1。調(diào)節(jié)換熱器11中的冷卻水流量，使反應(yīng)器中的平均溫度保持在250～270℃。反應(yīng)物經(jīng)過催化劑密相區(qū)9被轉(zhuǎn)化為苯胺。反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入反應(yīng)器擴(kuò)大段13，從旋風(fēng)分離器入口16進(jìn)入旋風(fēng)分離器14，并從旋風(fēng)分離器的出口15出反應(yīng)器。
在此過程中，催化劑密相區(qū)9中的部分催化劑被氣流攜帶，進(jìn)入反應(yīng)器擴(kuò)大段13，從旋風(fēng)分離器入口16進(jìn)入旋風(fēng)分離器14經(jīng)料腿12返回催化劑密相區(qū)9。
當(dāng)催化劑完全失活后，可以通過催化劑失活口8從反應(yīng)器底部卸出。催化劑可以從催化劑入口17在適當(dāng)?shù)臅r(shí)期進(jìn)行補(bǔ)加。
上述金屬負(fù)載型催化劑以銅為主要活性組分，載體為二氧化硅或三氧化二鋁，表示為Cu-SiO2或Cu-Al2O3。
下面例舉實(shí)施例對(duì)本發(fā)明予以進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1在如圖2所示的用于硝基苯氣相加氫制備苯胺的流化床裝置中進(jìn)行反應(yīng)。設(shè)置一個(gè)分配氣體的環(huán)形管道，其直徑是主氣管直徑的90％；控制分布器上的向上噴嘴數(shù)與向下噴嘴數(shù)的比例為1∶1，向下噴嘴出口與向上噴嘴出口的安裝距離為200mm。主進(jìn)氣管中的氣速5m/s，噴嘴出口的氣速為100m/s。進(jìn)料為氫氣和硝基苯，摩爾比為20∶1；操作壓力(絕對(duì)壓力)為0.25MPa；催化劑(Cu-SiO2)密相區(qū)的平均溫度為260℃，氣體分布器區(qū)的平均溫度為265℃；重量空速為0.2小時(shí)-1，催化劑密相區(qū)中實(shí)際氣速為0.1m/s。在兩個(gè)月內(nèi)粗苯胺中硝基苯的含量為0.5mg/kg，環(huán)己醇及環(huán)己胺的含量分別為10與8mg/kg，分子量大于硝基苯的焦油狀物質(zhì)的含量為50mg/kg。催化劑的結(jié)焦量小于1.5％。
實(shí)施例2在如圖2所示的用于硝基苯氣相加氫制備苯胺的流化床裝置中進(jìn)行反應(yīng)。設(shè)置三個(gè)分配氣體的環(huán)形管道，其直徑分別是主氣管直徑的20％，40％，60％；控制分布器上的向上噴嘴數(shù)與向下噴嘴數(shù)的比例為1∶8，向下噴嘴出口與向上噴嘴出口的安裝距離為500mm。主進(jìn)氣管中的氣速20m/s，噴嘴出口的氣速為150m/s。進(jìn)料為氫氣和硝基苯，摩爾比為7∶1；操作壓力(絕對(duì)壓力)為0.1MPa；催化劑(Cu-Al2O3)密相區(qū)的平均溫度為255℃，氣體分布器區(qū)的平均溫度為270℃；重量空速為0.1小時(shí)-1，催化劑密相區(qū)中實(shí)際氣速為0.9m/s。在兩個(gè)月內(nèi)，粗苯胺中硝基苯的含量為4.5mg/kg，環(huán)己醇及環(huán)己胺的含量分別為20與13mg/kg。分子量大于硝基苯的焦油狀物質(zhì)的含量為80mg/kg。催化劑的結(jié)焦量小于2.5％。
實(shí)施例3在如圖3所示的用于硝基苯氣相加氫制備苯胺的流化床裝置中進(jìn)行反應(yīng)。設(shè)置四個(gè)分配氣體的環(huán)形管道，其直徑分別是主氣管直徑的10，20％，50％，80％；控制分布器上的向上噴嘴數(shù)與向下噴嘴數(shù)的比例為1∶3，向下噴嘴出口與向上噴嘴出口的安裝距離為1000mm。主進(jìn)氣管中的氣速15m/s，噴嘴出口的氣速為60m/s。進(jìn)料為氫氣和硝基苯，摩爾比為12∶1；操作壓力(絕對(duì)壓力)為1.0MPa；催化劑密相區(qū)的平均溫度為250℃，氣體分布器區(qū)的平均溫度為256℃；重量空速為0.23小時(shí)-1，催化劑(Cu-Al2O3)密相區(qū)中實(shí)際氣速為0.6m/s。在兩個(gè)月內(nèi)粗苯胺中硝基苯的含量為0.3mg/kg，環(huán)己醇及環(huán)己胺的含量分別為6與6mg/kg。分子量大于硝基苯的焦油狀物質(zhì)的含量為30mg/kg。催化劑的結(jié)焦量小于1.2％。
實(shí)施例4在如圖3所示的用于硝基苯氣相加氫制備苯胺的流化床裝置中進(jìn)行反應(yīng)。設(shè)置兩個(gè)分配氣體的環(huán)形管道，其直徑分別是主氣管直徑的20％，60％；控制分布器上的向上噴嘴數(shù)與向下噴嘴數(shù)的比例為1∶5，向下噴嘴出口與向上噴嘴出口的安裝距離為600mm。主進(jìn)氣管中的氣速18m/s，噴嘴出口的氣速為130m/s。進(jìn)料為氫氣和硝基苯，摩爾比為10∶1；操作壓力(絕對(duì)壓力)為0.3MPa；催化劑(Cu-Al2O3)密相區(qū)的平均溫度為258℃，氣體分布器區(qū)的平均溫度為267℃；重量空速為0.3小時(shí)-1，催化劑密相區(qū)中實(shí)際氣速為0.5m/s。在兩個(gè)月內(nèi)的粗苯胺中硝基苯的含量為3mg/kg，環(huán)己醇及環(huán)己胺的含量分別為10與12mg/kg。分子量大于硝基苯的焦油狀物質(zhì)的含量為90mg/kg。催化劑結(jié)焦量小于2.8％。
權(quán)利要求
1.一種苯胺合成流化床中的氣體分布器，其特征在于所述流化床中的氣體分布器為具有不同噴射方向的氣體分布器，其進(jìn)氣主管(1)垂直連接在十字交叉的分管(2)的交叉中心，分配氣流的環(huán)形管道(3)分1～10圈和分管(2)聯(lián)通，在環(huán)形管道(3)上分上下兩個(gè)方向分別連接向上噴嘴(4)及向下噴嘴(5)；然后，整個(gè)氣體分布器安裝在合成流化床的底部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述苯胺合成流化床中的氣體分布器，其特征在于所述向上噴嘴或向下噴嘴在氣體分布器橫截面上各為1～20個(gè)/m2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述苯胺合成流化床中的氣體分布器，其特征在于所述環(huán)形管道(3)分圈地穿過十字交叉的分管(2)和分管(2)連通，或連接在分管(2)兩端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述苯胺合成流化床中的氣體分布器，其特征在于所述進(jìn)氣主管(1)或與單根分管(2)成T字形連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述苯胺合成流化床中的氣體分布器，其特征在于所述的向上噴嘴與向下噴嘴的數(shù)量比值為1∶1～1∶8。
6.苯胺合成方法，其特征在于所述利用上述裝置制備苯胺的方法，包括如下步驟1)將具有向上噴嘴(4)與向下噴嘴(5)的氣體分布器裝入流化床反應(yīng)器，在催化劑密相區(qū)(9)設(shè)置內(nèi)構(gòu)件(10)與換熱器(11)，在反應(yīng)器上部的反應(yīng)器擴(kuò)大段(13)內(nèi)設(shè)置旋風(fēng)式氣固分離裝置(14)，構(gòu)成完整的流化床反應(yīng)器；2)將平均粒徑為45-300微米的金屬負(fù)載型催化劑從催化劑入口(17)裝入反應(yīng)器，催化劑的靜止裝填高度為反應(yīng)器直徑的2～10倍；3)向換熱器(11)中通入加熱介質(zhì)，或?qū)岬亩栊詺怏w氮?dú)馔ㄈ敕磻?yīng)器，使反應(yīng)器中溫度達(dá)到150～250℃；然后通入氫氣，控制溫度在150～250℃的范圍內(nèi)還原催化劑；4)催化劑還原完全后，經(jīng)氣體分布器向反應(yīng)器中通入氫氣和硝基苯的汽化物；控制氫氣與硝基苯的摩爾比為7∶1～20∶1，反應(yīng)器內(nèi)的重量空速為0.1～0.3克硝基苯/克催化劑/小時(shí)，反應(yīng)器的絕對(duì)壓力為0.1～1.0MPa；5)向設(shè)置在催化劑密相區(qū)(9)內(nèi)的換熱器(11)中通入冷卻水，控制催化劑密相區(qū)(9)的溫度在250～260℃之間；6)控制氫氣與硝基苯的總進(jìn)料流量，使反應(yīng)器中的實(shí)際操作氣速達(dá)到0.1～0.9m/s；反應(yīng)氣體經(jīng)過催化劑密相區(qū)(9)后，轉(zhuǎn)化為苯胺，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)過反應(yīng)器上部的氣固分離裝置(14)后從反應(yīng)器出口(15)排出。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述苯胺合成方法，其特征在于所述金屬負(fù)載型催化劑以銅為主要活性組分，載體為二氧化硅或三氧化二鋁，表示為Cu-SiO2或Cu-Al2O3。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述苯胺合成方法，其特征在于所述向換熱器(11)中通入加熱介質(zhì)為飽和高溫蒸汽、高溫飽和水或高溫惰性氣體。
全文摘要
本發(fā)明公開了屬于化工設(shè)備及化工原料制備技術(shù)范圍的一種苯胺合成流化床中的氣體分布器及苯胺合成方法。該氣體分布器由輸送氣體的主管、分管及與相連的分配氣體的環(huán)形管道，以及設(shè)置在環(huán)形管道上的向下噴射氣體的噴嘴和向上噴射氣體的噴嘴構(gòu)成。本發(fā)明還公開了一種利用上述裝置由硝基苯氣相加氫制備苯胺的方法，主要包括控制向下噴射氣體的噴嘴與向上噴射氣體的噴嘴的數(shù)量，來調(diào)節(jié)氣體分布器區(qū)的溫度，從而來調(diào)控苯胺的質(zhì)量。本發(fā)明具有可降低氣體分布器區(qū)的最高及平均溫度，減少催化劑上的結(jié)焦，延長催化劑壽命，提高苯胺純度等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C07C209/36GK1634860SQ20041009135
公開日2005年7月6日 申請日期2004年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月23日
發(fā)明者騫偉中, 潘正中, 魏飛, 張偉, 王垚, 董安城, 丁玉梅 申請人:中國石化集團(tuán)南京化學(xué)工業(yè)有限公司磷肥廠, 清華大學(xué)