一种苯胺加氢制备环己胺及二环己胺尾气脱氨精制氢气的工艺和装置

摘要

本发明公开了一种苯胺加氢制备环己胺及二环己胺尾气脱氨精制氢气的工艺和装置，装置包括依次连接的冷凝器、回收分离器、罗鼓风机、氨气吸收塔、汽水分离器、热换气、冷却器、除雾器、分子筛干燥罐，所述冷凝器与环己胺及二环己胺装置的尾气排放口连接。还包括氨水循环装置，所述氨水循环装置包括依次连接的氨水循环罐、氨水循环泵、循环氨水第一冷却器、循环氨水二冷却器，其中所述氨水循环罐、循环氨水二冷却器均与氨气吸收塔连接。本发明通过对环己胺和二环己胺排放尾气进行冷凝除去环己胺及二环己胺，通过氨气吸收塔水洗脱氨，最后干燥得到纯净的氢气，可作为循环氢气再用于苯胺加氢反应，降低合成环己胺和二环己胺的生产成本，达到节能减排的目的。

说明书

技术领域

本发明涉及一种尾气精制方法，尤其是环己胺及二环己胺生产工艺循环氢水洗脱氨的工艺和装置，属于化工技术领域。

背景技术

环己胺和二环己胺是一种重要的化工原料和精细化工中间体，他的合成方法有：由苯胺在高温、高压下进行催化(镍或钴)还原而制得环己胺成品；也可由苯酚经催化还原得到的环己醇、环己酮为原料，再与氨进行胺化而制得。因苯胺在高温、高压下进行催化具有工艺简单、易操作、安全性高、原料易得、质量稳定等优点，所以是目前国内最常用的环己胺合成方法。在苯胺催化加氢合成环己胺及二环己胺过程中，氨气也是加氢过程产物之一，与过量原料氢气作为尾气，生产厂家一般会直接排放大气，污染环境，造成资源大量浪费，增加了生产成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环己胺及二环己胺生产工艺循环氢水洗脱氨工艺以克服上述缺点。

为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种环己胺生产工艺循环氢水洗脱氨干燥工艺，包括如下步骤：

S1、将环己胺及二环己胺装置排放出的尾气进入冷凝器，其中环己胺及二环己胺气体经过冷凝器冷却、冷凝、分离被回收到环己胺罐，氢气进入回收分离器进一步分离回收环己胺及二环己胺，回收液体进入环己胺罐。

S2、经过冷凝器冷凝的氢气经过回收分离器，进一步分离出环己胺和二环己胺，然后氢气经罗鼓风机进入氨气吸收塔，氢气自塔底进入，塔顶出气；塔顶进入软水，在塔内软水、氢气逆向接触，则软水溶解吸收了氢气中的氨气，形成稀氨水流到流至塔釜再溢流到氨水罐氨水循环罐，利用氨水循环泵连续输送氨水至循环氨水冷却器，然后输送至氨气吸收塔循环吸收氨气。

S3、脱氨后氢气经过汽水分离器、热换气、冷却器、除雾器设备分离水分后，进入分子筛干燥罐吸收水分，干燥后的氢气进入氢气混合罐。

进一步地，冷凝器的温度是-5～-1℃。

进一步地，软水经过软水第一冷却器、软水第二冷却器冷却，冷却后软水的温度为5℃，压力为0.3MPa。

进一步地，两台分子筛干燥罐交替使用，当分子筛干燥剂吸满水后，可脱水再生循环使用。分子筛干燥剂用干燥热氢气进行脱水，分子筛脱水步骤为：打开再生氢气蝶阀，关闭生产氢气蝶阀，使得干燥罐与生产隔离，开启再生鼓风机，氢气经过蒸汽加热器和电加热器升温后，温度达到260～300℃进入干燥罐，用热氢气带走分子筛所吸附的水，含水氢气经过冷凝、冷却，水被分离排出。

一种环己胺及二环己胺生产过程中副产物再次加氢工艺装置，包括依次连接的冷凝器)、回收分离器、罗鼓风机、氨气吸收塔、汽水分离器、热换气、冷却器、除雾器、分子筛干燥罐，所述冷凝器与生产环己胺及二环己胺装置的尾气排放口连接。

进一步地，还包括与冷凝器连接的环己胺罐，用与接收回收的环己胺及二环己胺；所述环己胺罐与回收分离器连接。

进一步地，还包括氨水循环装置，所述氨水循环装置包括依次连接的氨水循环罐、氨水循环泵、循环氨水第一冷却器、循环氨水二冷却器，其中所述氨水循环罐、循环氨水二冷却器均与氨气吸收塔连接。

进一步地，还包括软水第一冷却器和软水第二冷却器，所述软水第一冷却器与所述软水第二冷却器连接，所述脱氨软水第二冷却器与所述氨气吸收塔，所述软水第一冷却器和所述软水第二冷却器用于对所述氨气吸收塔内软水进行降温。

进一步地，还包括依次连接的再生冷却器、再生鼓风机、除油器、蒸汽加热器和电加热器，所述再生冷却器和电加热器均与分子筛干燥罐连接。

本发明的有益效果是：

(1)本发明通过对环己胺及二环己胺排放尾气进行冷凝除去环己胺和二环己胺，通过氨气吸收塔水洗脱氨，最后干燥得到纯净的氢气，可作为循环氢气再用于苯胺加氢反应，降低生产环己胺和二环己胺的生产成本，并实现了气相零排放，达到节能减排的目的。

(2)用氨水循环泵，把稀氨水再次打入氨吸收塔去继续吸收氨气，既提高脱氨效果，也提高了氨水浓度，得到的氨水可用于肥料工业生产。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图中：11、冷凝器；12、回收分离器；13、罗鼓风机；14、氨气吸收塔；15、汽水分离器；16、热换气；17、冷却器；18、除雾器；19、分子筛干燥罐；20、氢气混合罐；21、环己胺罐；31、软水第一冷却器；32、软水第二冷却器；41、氨水循环罐；42、氨水循环泵；43、循环氨水第一冷却器；44、循环氨水二冷却器；51、再生冷却器；52、再生鼓风机；53、除油器；54、蒸汽加热器；55、电加热器；56、生产氢气蝶阀；57、再生氢气蝶阀。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

以下实施例根据附图1的工作流程实施完成。图1的工作流程：

将冷凝器11进行降温，使冷凝器11的温度范围是-5～-1℃，将环己胺及二环己胺装置排放出的尾气进入冷凝器11，其中环己胺及二环己胺气体经过冷凝器11冷却、冷凝、分离被回收到环己胺罐21，氢气进入回收分离器12进一步分离回收环己胺，回收液体进入环己胺罐21，经过冷凝器11冷凝的氢气经过回收分离器12，进一步分离出环己胺和二环己胺，分离的环己胺和二环己胺进入环己胺罐21。

软水经过软水第一冷却器31和软水第二冷却器32冷却，冷却后软水的温度为5℃。打开氨气吸收塔14与第二冷却器冷却的阀门，使软水从塔顶进入，氢气经罗鼓风机13自塔底进入，在塔内软水、氢气逆向接触，则软水溶解吸收了氢气中的氨气，形成稀氨水流到流至塔釜再溢流到氨水罐氨水循环罐41，利用氨水循环泵42连续输送氨水至循环氨水冷却器，然后输送至氨气吸收塔14循环吸收氨气，把稀氨水再次打入氨吸收塔去继续吸收氨气，既提高脱氨效果，也提高了氨水浓度。

脱氨后氢气经过汽水分离器15、热换气16、冷却器17、除雾器18(F4301)分离水分后，进入分子筛干燥罐19吸收水分，干燥后的氢气进入氢气混合罐20。其中两台分子筛干燥罐19交替使用，当分子筛干燥剂吸满水后，可脱水再生循环使用。分子筛干燥剂用干燥热氢气进行脱水，分子筛脱水步骤为：打开再生氢气蝶阀57，关闭生产氢气蝶阀56，使得干燥罐与生产隔离，开启再生鼓风机52，氢气经过蒸汽加热器54和电加热器55升温后，温度达到260～300℃进入干燥罐，用热氢气带走分子筛所吸附的水，含水氢气经过冷凝、冷却，水被分离排出。

一种环己胺及二环己胺生产过程中副产物再次加氢工艺装置，包括依次连接的冷凝器11、回收分离器12、罗鼓风机13、氨气吸收塔14、汽水分离器15、热换气16、冷却器17、除雾器18、分子筛干燥罐19，所述冷凝器11与环己胺装置和二环己胺装置的尾气排放口连接。还包括与冷凝器11连接的环己胺罐21，所述环己胺罐21与回收分离器12连接。还包括软水第一冷却器31和软水第二冷却器32，软水第一冷却器31与软水第二冷却器32连接，软水第二冷却器32与所述氨气吸收塔14，所述第一冷却器31和所述软水第二冷却器32用于对所述氨气吸收塔14内软水进行降温。

环己胺及二环己胺装置的尾气经过冷凝器11冷凝后，环己胺和二环己胺凝结成液态进入环己胺罐21进行回收，氢气经过冷凝器11后进入回收分离器12，进一步除去气体中的环己胺和二环己胺。氢气在锣鼓风机的作用下自塔底进入氨气吸收塔14，在塔内氢气与塔顶流下的软水逆向接触，则软水溶解吸收了氢气中的氨气。脱氨后氢气与外供新氢一起经过汽水分离器15、热换气16、冷却器17、除雾器18分离水分后，进入分子筛干燥罐19吸收水分，干燥后的氢气进入氢气混合罐20。

本实施例还包括氨水循环装置，所述氨水循环装置包括依次连接的氨水循环罐41、氨水循环泵42、循环氨水第一冷却器43、循环氨水二冷却器44，其中所述氨水循环罐41、循环氨水二冷却器44均与氨气吸收塔14连接。氨气吸收塔14内形成稀氨水流到流至塔釜再溢流到氨水罐氨水循环罐41，利用氨水循环泵42连续输送氨水至循环氨水冷却器，然后输送至氨气吸收塔14循环吸收氨气，把稀氨水再次打入氨吸收塔去继续吸收氨气，既提高脱氨效果，也提高了氨水浓度。

本实施例还包括依次连接的再生冷却器51、再生鼓风机52、除油器53、蒸汽加热器54和电加热器55，所述再生冷却器51和电加热器55均与分子筛干燥罐19连接。

以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。