[发明专利]一种液相硝基苯加氢催化剂循环工艺及其装置

说明书

本发明是液相硝基苯加氢催化剂循环工艺及其装置，其特点是：工艺过程包括开车初期催化剂循环、催化剂浆液升温、硝基苯投料、催化剂过滤除焦油、催化剂进料罐(104)物料回收和自动控制；所用装置包括反应器(101)、催化剂加热器(106)、催化剂进料罐(104)和冷凝器(105)，其特征是：还包括催化剂循环罐(201)、催化剂冷却器(202)、催化剂循环泵(203)、催化剂滤液泵(204)和控制系统。能够在开车初期实现催化剂循环操作，并且提供大的缓冲空间，既减少了开车初期的操作变量，又有利于反应器的平稳操作，从而提高了装置的安全性。提供开车初期催化剂加热过程，有利于反应器温度平稳上升。提供热量回收流程，在正常使用过程中，催化剂冷却降温的同时，回收热量。

技术领域

本发明涉及化工设备，尤其涉及苯胺制造，是一种液相硝基苯加氢催化剂循环工艺及其装置。

背景技术

现有技术的液相硝基苯加氢催化剂循环工艺过程如图1～图3：高压氢气通过管线1进入反应器101，硝基苯通过管线2加入，循环使用的催化剂通过管线3加入，两者混合后通过管线4进入反应器101，反应器101为平推流反应器，催化剂自反应器101下部向上部做平推流流动，在流动过程中，硝基苯和氢气在催化剂上反应生成苯胺，此反应为放热反应，放出的热量由通过管线5向反应器101加入的急冷水带走；催化剂流动到反应器101的第一块塔板时，硝基苯已经全部反应生成苯胺，第一块塔板之上为汽化空间，在此处，苯胺和水汽化与过量的氢气混合，以气态的形式通过管线6自反应器顶部排出，进入后续冷却、分离等工艺过程；在第一块塔板上方，固体催化剂和重组分焦油不会被汽化，同时混合有苯胺、水及少量氢气等，这部分混合物料通过溢流管线7进入脱气罐102，在此进行气液分离，气体通过脱气罐102顶部的连通管8返回反应器101，液相物料混合着固体催化剂则通过下部管线9经空气冷却器103冷却至90℃，再通过管线10进入催化剂进料罐104；在液相物料进入催化剂进料罐104之前，设置自动阀门V101用于调节液相物料流量，流量通过流量计F101显示，自动阀门V101与脱气罐102液位L101构成调节回路，用于控制脱气罐102的液位，从而控制反应器汽化界面的稳定；催化剂进料罐104中的含催化剂的物料一部分通过管线11进入催化剂过滤泵107，催化剂过滤泵107出口物料分为两部分，一部分通过管线12进入催化剂过滤装置，并设置自动阀门V104和流量计F104组成调节回路，另一部分通过管线13回流到催化剂进料罐104，这部分回流有两种途径，一种途径是通过管线14直接回流到催化剂进料罐104，另一种途径是通过管线15进入催化剂加热器106，由催化剂加热器106加热后回流到催化剂进料罐104；催化剂进料罐104中的含催化剂的另一部分物料通过管线16进入催化剂进料泵108，催化剂进料泵108出口物料分为两部分，一部分通过管线17回流到催化剂进料罐104，并在管线17上设置自动阀门V102，用于调节催化剂进料泵108出口总流量F102；催化剂进料泵108出口的另一部分物料通过管线3与硝基苯混合后打入反应器101参与反应，管线3上设置自动阀V103和流量计F103并组成调节回路；在催化剂进料泵108入口通过管线18加入含有新鲜催化剂的苯胺物料，用于补充反应系统的催化剂消耗；经过滤后的催化剂除去其中含有的重组分后通过管线19返回催化剂进料罐104，同时通过管线20加入粗苯胺，管线20设置自动阀门V105与流量计F105，自动阀门V105与催化剂进料罐104液位L102构成调节回路，用于控制催化剂进料罐104的液位，流量计F105用于显示补充的粗苯胺流量；催化剂进料罐104中含有水蒸气、氮气、氢气等气体，经顶部冷凝器105冷凝回收后，少量不凝气体通过管线21自安全部位排放。