CN102731323B - 防老剂n－（1，3二甲基丁基）－nˊ－苯基对苯二胺的生产工艺及设备 - Google Patents

防老剂n－（1，3二甲基丁基）－nˊ－苯基对苯二胺的生产工艺及设备 Download PDF

Info

Publication number
CN102731323B
CN102731323B CN2012102480714A CN201210248071A CN102731323B CN 102731323 B CN102731323 B CN 102731323B CN 2012102480714 A CN2012102480714 A CN 2012102480714A CN 201210248071 A CN201210248071 A CN 201210248071A CN 102731323 B CN102731323 B CN 102731323B
Authority
CN
China
Prior art keywords
pipeline
hydrogenation
pump
preseparator
mibk
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN2012102480714A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102731323A (zh
Inventor
徐承秋
刘经福
赵峰
苗静
沙德昌
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHANDONG SUNSINE CHEMICAL CO Ltd
Original Assignee
SHANDONG SUNSINE CHEMICAL CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHANDONG SUNSINE CHEMICAL CO Ltd filed Critical SHANDONG SUNSINE CHEMICAL CO Ltd
Priority to CN2012102480714A priority Critical patent/CN102731323B/zh
Publication of CN102731323A publication Critical patent/CN102731323A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102731323B publication Critical patent/CN102731323B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/584—Recycling of catalysts

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

本发明涉及一种防老剂N－（1，3二甲基丁基）－Nˊ－苯基对苯二胺的生产方法和设备，采用酮胺缩合催化加氢催化剂，使得甲基异丁基酮转化为醇的量大大减少，酮胺配比由原工艺的3.5降低到1.05，从而降低了酮的消耗，同时也降低了后处理负荷，减少了能耗；气、液、固三相混合器大大提高传质效果，使加氢反应更易进行，从而提高了设备利用效率，减少了设备投资。

Description

防老剂N-(1,3二甲基丁基)-Nˊ-苯基对苯二胺的生产工艺及设备
技术领域
本发明涉及一种对苯二胺类橡胶防老剂，具体为N－（1，3二甲基丁基）－Nˊ－苯基对苯二胺的生产方法和设备。
背景技术
防老剂N－（1，3二甲基丁基）－Nˊ－苯基对苯二胺（防老剂4020或防老剂6PPD）是延长橡胶制品使用寿命的重要物质，其在橡胶制品的应用是通过混炼加入，均匀分散在胶料体系中，最后迁移至制品的表面形成保护膜防止热氧和老化，从而达到延长制品使用寿命的目的。防老剂4020是目前全球轮胎用量最大的橡胶防老剂品种，抗臭氧老化龟裂和屈挠龟裂性能优良，对热氧、天候老化也有较好的防护作用，且对变价金属有钝化作用。适用于天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶和氯丁橡胶，与石蜡(尤其是具有支链的混合蜡或微晶蜡)并用，能增强静态的防护效果。广泛应用于动态和静态下承受应力和周期变形的橡胶制品，是轮胎胎面、胎侧、内胎及输送带等防护体系中最佳选择品种，与防老剂4010NA相比，耐水抽提要好，可以达到长效防护的效果。 　　防老剂4020合成是以4-氨基二苯胺与甲基异丁基酮在5～16MPa氢压下进行缩合后催化加氢反应，反应产物经精制、分离、造粒而得到。国内防老剂4020催化加氢的催化剂一般采用铜为催化剂，而国外多数采用贵金属如Pt为催化剂，因此国外产品的质量和收率比国内产品好。目前国内不少生产厂家在加快Pt催化剂的应用研究，不过尚未工业化。从生产技术来看，我国橡胶防老剂4020生产技术虽然取得一些进展，但与国外的先进生产技术和应用开发相比，在产品质量、技术水平、能源消耗、自控程度、生产规模、环境保护等方面都存在一定差距。国内企业一直沿用固定床反应器，铜系催化剂催化加氢生产工艺，但存在一系列弊端如：装置压力高，投资大，能耗高，而且产品质量不稳定，有害金属粒子含量高，产品应用受到一定程度的限制等问题。
发明内容
本发明为解决现有以4-氨基二苯胺与甲基异丁基酮在5～16MPa氢压下采用铜系催化剂催化加氢，装置压力高，投资大，能耗高，而且产品质量不稳定，有害金属粒子含量高，产品应用受到一定程度的限制等问题，提供一种防老剂N－（1，3二甲基丁基）－Nˊ－苯基对苯二胺的生产制备方法工艺与设备。
本发明是通过如下技术方案实现的:
一种防老剂N－（1，3二甲基丁基）－Nˊ－苯基对苯二胺的生产设备，包括氢气管道、甲基异丁基酮管道、4-氨基-二苯胺管道、预热器、加氢循环泵、循环加氢反应器、催化剂加料装置、预分离器、过滤器、旋膜蒸发器、预热器、三相混合器、成品罐、真空泵；
其中：循环加氢反应器连接加氢循环泵并位于加氢循环泵上方，循环加氢反应器上部连接催化剂加料装置，循环加氢反应器上部通过管道连接氢气管道、甲基异丁基酮管道和4-氨基-二苯胺管道，其中甲基异丁基酮管道和4-氨基-二苯胺管道经预热器连接循环加氢反应器，循环加氢反应器内部设有三相混合器，循环加氢反应器上部与加氢循环泵出口通过管道相连，循环加氢反应器底部与加氢循环泵进口连接；
其中：预分离器的进料口与加氢循环泵出口管道相连，预分离器的上端与过滤器上部相连，预分离器的下端与加氢循环泵进口管道相连；
其中：过滤器连接旋膜蒸发器，旋膜蒸发器底部连接成品罐，旋膜蒸发器上部与真空泵连接。
进一步，所述氢气管道上设置有氢气压缩机和氢气流量调节阀组；甲基异丁基酮管道上设有甲基异丁基酮计量泵和甲基异丁基酮流量调节阀组；4-氨基-二苯胺管道上设有4-氨基-二苯胺计量泵和4-氨基-二苯胺流量调节阀组；预分离器的进料口与加氢循环泵出口管道之间设有循环加氢反应器液位调节阀组；预分离器的下端与加氢循环泵进口管道之间设有催化剂循环流量调节阀组；预分离器的上端与过滤器之间设有预分离器减压阀组。
进一步，所述循环加氢反应器内部设有降温盘管，外部设有加热伴管。
进一步，所述过滤器是一个微孔多管并列装置。
进一步，所述旋膜蒸发器内部由多个刮片组成。
一种防老剂N－（1，3二甲基丁基）－Nˊ－苯基对苯二胺的生产方法： 
将甲基异丁基酮和4-氨基-二苯胺通过甲基异丁基酮管道和4-氨基-二苯胺管道按摩尔比1：1.05—3.0，优选比例为1:1.05—1.2，连续经预热器进入事先加入酮胺缩合催化加氢催化剂，5—200千克，优选20－80千克，和甲基异丁基酮的循环加氢反应器，酮胺缩合催化加氢催化剂粒径控制在10-400目，循环加氢反应器内有设气、液、固三相混合器，氢气通过氢气管道进入循环加氢反应器，加氢循环器内温度控制在100-280℃，最佳温度为130-220℃，压力控制在0.5-3.5Mpa,最佳压力为2.0-3.0 Mpa，在加氢循环泵的强制循环下，达到气、液、固充分混合接触发生加氢反应；加氢循环泵出口设一催化剂的预分离器，含有少量催化剂的物料由预分离器顶部的溢流口出料至过滤器 ，过滤器的催化剂循环使用；过滤后的粗品N－（1，3二甲基丁基）－Nˊ－苯基对苯二胺，经旋膜蒸发器在真空条件下完成精制工序，旋膜蒸发器8的温度控制在180-280℃，最佳温度为220-260℃，真空度控制在-0.06—-0.1 Mpa，最佳真空度为-0.08—-0.1 Mpa，得到N－（1，3二甲基丁基）－Nˊ－苯基对苯二胺。
在上述过程中，所述的酮胺缩合催化加氢催化剂对芳胺与酮的还原胺化反应具有较高的反应活性和选择性；并且具有耐强力冲刷的强度。酮胺缩合催化加氢催化剂的主要成分为铂（pt）、钯(Pd)、镍（Ni）、铜（Cu）、铝（AI）、钼（Mo）、铬(Cr)和三氧化二铝、活性炭、纳米金属胶体中的至少一种，其中铂（pt）、钯(Pd)、镍（Ni）、铜（Cu）主要金属含量为0.2—99.99%(质量%)，其它0.01%--99.8%(质量%)，目数为10—400（目），酮胺缩合催化加氢催化剂较为优选的主要成分及含量为镍（Ni）91%、钼（Mo）2.5%、铝（AI）6.5%。
本发明所述的循环加氢反应器位于加氢循环泵上方，在加氢循环泵强制循环下使得气、液、固三相由混合器充分混合接触发生加氢反应。循环加氢反应器上部设有催化剂加料装置用来补加消耗和回收的部分催化剂；上部还设有进氢气、甲基异丁基酮和4-氨基-二苯胺管道；上部为确保安全生产还装有压力联锁和安全阀；上部中心位置是气、液、固三相混合器并与加氢循环泵出口通过管道相连；循环加氢反应器内部设有降温盘管用来移出加氢反应放出的热量；循环加氢反应器外部设有加热伴管，用来提供加氢反应启动的热能和维持反应一定的温度；底部与加氢循环泵进口相连使固体催化剂和液体物料在重力作用下顺畅进入泵内达到强制循环目的。
本发明所述的气、液、固三相混合器不仅使气、液、固充分混合接触，还可以使氢气得以有效循环利用，省去了功率较大的氢气循环机。
本发明所述的催化剂预分离器是进料口与加氢循环泵出口管相连，上端与催化剂过滤器相连，下端与加氢循环泵进口管相连，利用旋液和降速达到固液分离的目的，使得大部分催化剂重新返回反应体系。
本发明所述的过滤器是一个微孔多管并列装置，设有正吹、反吹及自冲洗功能，靠自身进出口压差达到过滤目的，将预分离器所不能分离的细微催化剂充分过滤。
本发明所述的旋膜蒸发装置内部由多个刮片组成，在搅拌状态下将反应后含有少量溶剂的粗品N－（1，3二甲基丁基）－Nˊ－苯基对苯二胺在旋膜蒸发器的筒壁上形成一种薄膜，热效率明显增加，达到与溶剂分离的目的，产品质量提升。
与现有技术相比本发明具有以下优点：
（1）、采用酮胺缩合催化加氢催化剂，活性高，选择性好，使得甲基异丁基酮转化为醇的量大大减少，酮胺配比由原工艺的3.5降低到1.05，从而降低了酮的消耗，同时也降低了后处理负荷，减少了能耗。
（2）、气、液、固三相混合器大大提高传质效果，使加氢反应更易进行，从而提高了设备利用效率，减少了设备投资。
（3）、催化剂经与物料分离后，能自动返回加氢系统，循环使用，一次性投入量较少，解决了固定床催化剂一次性装填量大、活化时间长、前后期出现次品量大问题。
（4）、避免了铜系催化剂在产品中的残留，产品应用范围更加广泛。
（5）、采用旋膜蒸发，与溶剂分离彻底，产品质量提升。
（6）、生产装置可在较低压力和温度下进行生产，安全性提高。
总之，本发明采用酮胺缩合催化加氢催化剂、循环加氢反应器无论在技术上、经济上都是最佳选择，真正实现了节能、降耗、环保、安全目标。
附图说明
图1为本发明流程示意图，
图中：1-氢气压缩机、2-甲基异丁基酮计量泵、3-4-氨基-二苯胺计量泵、4-加氢循环泵、5-循环加氢反应器、6-预分离器、7-过滤器、8-旋膜蒸发器、9-成品罐、10-循环加氢反应器液位调节阀组、11-4-氨基-二苯胺流量调节阀组、12-甲基异丁基酮流量调节阀组、13-氢气流量调节阀组、14-催化剂循环流量调节阀组、15-催化剂加料装置、16-过滤器减压阀组、17-真空泵、18-预热器、19-三相混合器、20-降温盘管，21-加热伴管，22-氢气管道，23-甲基异丁基酮管道，24-  4-氨基-二苯胺管道。
具体实施方式
实施例1
将400—1600千克甲基异丁基酮用计量泵加入到循环加氢反应器中，停泵，并逐渐升温至100-280℃，从催化剂加料装置将处理过的酮胺缩合催化加氢催化剂（主要成分及含量为镍（Ni）91%、钼（Mo）2.5%、铝（AI）6.5%）20千克-80千克加入到循环加氢反应器中，启动加氢循环泵和氢气压缩机，使系统升压至.5-3.5Mpa。当系统温度和压力相对稳定后，开启甲基异丁基酮计量泵和4-氨基-二苯胺计量泵按摩尔比1：1.05—3.0最佳比例为1:1.05—1.2分别连续加入循环加氢反应器内，通过加氢循环器的降温 盘管通入冷却水控制反应器温度，当反应器内液位达到一定值后，开启加氢循环泵的催化剂预分离器调节阀组，保持液位恒定，连续出料。当预分离器内液位达到一定值时，开启预分离器底部循环加氢反应调节阀组，控制一定流量保持催化剂循环使用。当预分离器液位至溢流口时，打开溢流口过滤器减压阀组，连续出料。经过滤后的粗品N－（1，3二甲基丁基）－Nˊ－苯基对苯二胺，进入旋膜蒸发，维护旋膜蒸发器真空度-0.06—-0.1 Mpa，温度180-280℃，溶剂从顶部经冷凝后进入 溶剂后处理系统，成品N－（1，3二甲基丁基）－Nˊ－苯基对苯二胺从底部出至成品罐。

Claims (4)

1.一种防老剂N－（1，3二甲基丁基）－Nˊ－苯基对苯二胺的生产设备， 包括氢气管道、甲基异丁基酮管道、4-氨基-二苯胺管道、预热器、加氢循环泵、循环加氢反应器、催化剂加料装置、预分离器、过滤器、旋膜蒸发器、预热器、三相混合器、成品罐和真空泵；
其特征在于：其中循环加氢反应器连接加氢循环泵并位于加氢循环泵上方，循环加氢反应器上部连接催化剂加料装置，循环加氢反应器上部通过管道连接氢气管道、甲基异丁基酮管道和4-氨基-二苯胺管道，其中甲基异丁基酮管道和4-氨基-二苯胺管道经预热器连接循环加氢反应器，循环加氢反应器内部设有三相混合器，循环加氢反应器上部与加氢循环泵出口通过管道相连，循环加氢反应器底部与加氢循环泵进口连接；
预分离器的进料口与加氢循环泵出口管道相连，预分离器的上端与过滤器上部相连，预分离器的下端与加氢循环泵进口管道相连；
过滤器连接旋膜蒸发器，旋膜蒸发器底部连接成品罐，旋膜蒸发器上部与真空泵连接；
所述旋膜蒸发器内部由多个刮片组成。
2.根据权利要求1所述的生产设备，其特征在于：氢气管道上设置有氢气压缩机和氢气流量调节阀组；甲基异丁基酮管道上设有甲基异丁基酮计量泵和甲基异丁基酮流量调节阀组；4-氨基-二苯胺管道上设有4-氨基-二苯胺计量泵和4-氨基-二苯胺流量调节阀组；预分离器的进料口与加氢循环泵出口管道之间设有循环加氢反应器液位调节阀组；预分离器的下端与加氢循环泵进口管道之间设有催化剂循环流量调节阀组；预分离器的上端与过滤器之间设有预分离器减压阀组。
3.根据权利要求1所述的生产设备，其特征在于：循环加氢反应器内部设有降温盘管，外部设有加热伴管。
4.根据权利要求1所述的生产设备，其特征在于：所述过滤器为微孔多管并列装置。
CN2012102480714A 2012-07-17 2012-07-17 防老剂n－（1，3二甲基丁基）－nˊ－苯基对苯二胺的生产工艺及设备 Active CN102731323B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012102480714A CN102731323B (zh) 2012-07-17 2012-07-17 防老剂n－（1，3二甲基丁基）－nˊ－苯基对苯二胺的生产工艺及设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012102480714A CN102731323B (zh) 2012-07-17 2012-07-17 防老剂n－（1，3二甲基丁基）－nˊ－苯基对苯二胺的生产工艺及设备

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310163648.6A Division CN103204778B (zh) 2012-07-17 2012-07-17 一种防老剂的生产工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102731323A CN102731323A (zh) 2012-10-17
CN102731323B true CN102731323B (zh) 2013-07-10

Family

ID=46987714

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2012102480714A Active CN102731323B (zh) 2012-07-17 2012-07-17 防老剂n－（1，3二甲基丁基）－nˊ－苯基对苯二胺的生产工艺及设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102731323B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103864626B (zh) * 2014-03-17 2016-04-06 山东尚舜化工有限公司 一种4－氨基二苯胺的催化加氢的生产设备及工艺
CN105566125A (zh) * 2014-10-17 2016-05-11 中国石油化工股份有限公司 采用镍系催化剂合成橡胶防老剂6ppd和ippd的方法
CN106554286B (zh) * 2015-09-29 2018-09-25 中国石油化工集团公司 一种贵金属催化剂连续制备对苯二胺类防老剂的方法
CN108623471B (zh) * 2017-03-15 2024-03-15 圣奥化学科技有限公司 对苯二胺类防老剂的连续制备装置及方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102146042A (zh) * 2011-01-31 2011-08-10 江苏扬农化工集团有限公司 一种制备对苯二胺类橡胶防老剂的方法
CN102260176A (zh) * 2011-04-27 2011-11-30 南京英凯工程设计有限公司 一种防老剂4020连续化生产工艺

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102146042A (zh) * 2011-01-31 2011-08-10 江苏扬农化工集团有限公司 一种制备对苯二胺类橡胶防老剂的方法
CN102260176A (zh) * 2011-04-27 2011-11-30 南京英凯工程设计有限公司 一种防老剂4020连续化生产工艺

Also Published As

Publication number Publication date
CN102731323A (zh) 2012-10-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102731323B (zh) 防老剂n－（1，3二甲基丁基）－nˊ－苯基对苯二胺的生产工艺及设备
CN104098474B (zh) 硝基甲苯连续液相催化加氢还原生产甲基苯胺的装置及方法
CN109550501B (zh) 一种硝基苯液相加氢制苯胺催化剂的制备方法及其应用
CN101575295B (zh) 一种二硝基萘催化加氢制备二氨基萘的方法
CN102964278B (zh) 连续催化加氢还原制备clt酸的方法
CN105032428B (zh) 一种微波加热合成催化剂的制备方法及基于该制备方法制得催化剂一步法合成环己胺的方法
CN101337894B (zh) 一种搅拌釜连续氢化制备间苯二甲胺的方法
CN102442905A (zh) 连续酯化制备己二酸二甲酯的方法
CN106699611A (zh) 一种连续加氢还原制备间氨基苯磺酸钠的生产方法
CN101337893B (zh) 一种连续氢化制备间苯二甲胺的方法
CN102861572A (zh) 用于制备环己烯的催化剂及其制备方法、环己烯的制备方法及制备设备
CN102358847A (zh) 一种全液相加氢生产清洁柴油的方法
CN103357357B (zh) 连续催化加氢制备甲基苯胺的喷射式膜反应器及方法
CN102260176B (zh) 一种防老剂4020连续化生产工艺
CN103204778B (zh) 一种防老剂的生产工艺
CN104971740A (zh) 连续制备n-异丙基-4-氟苯胺的催化剂及制备方法和应用
CN103342650B (zh) 一种连续生产3,4-二氯苯胺的方法
CN104772141B (zh) 一种可用于葡萄糖氢解制备低碳二元醇的催化剂的制备方法及其应用
CN109395689A (zh) 一种用于糖醇生产的加氢反应釜
CN106832251B (zh) 一种常压催化制备聚醚胺的方法
CN101066910A (zh) 1,4－环己烷二甲醇的制备方法
CN103551086B (zh) 一种用于精制己内酰胺的加氢反应装置
CN109529926A (zh) 一种萘加氢裂化制轻质芳烃的催化剂及制备方法和应用
CN107400046A (zh) 丙酮液相一步法制备甲基异丁基酮的工艺方法
CN109704918A (zh) 连续催化制备2,6-二叔丁基-4-甲基环己醇的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant