CN1181061A - 不饱和环状化合物的加氢 - Google Patents

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Abstract

提供一种用于不饱和的环状和多环化合物加氢制饱和物的方法,其中反应器在这样的压力下操作,其中反应混合物在低的氢气分压下沸腾,在0—350psig下所述分压为约0.1psi至低于70psia。设置作为催化精馏构件的催化剂,使得反应与精馏同时进行。一部分塔顶馏出物返回作为回流以提供催化剂床内的冷却和某些气态物料在床内的同时冷凝。尽管未获得完全分离,但得到了同时反应与精馏的所有优点。

Description

不饱和环状化合物的加氢
本发明涉及不饱和环状和多环化合物的加氢。本发明特别是涉及一种方法，其中不饱和环状和多环化合物的加氢与产物的精馏分离是在一个精馏塔反应器中同时进行的。特别是涉及苯加氢制环己烷的方法和涉及通过苯胺的加氢制造环己胺的方法。
环己烷是制造尼龙产品的主要前体，从而对其需求旺盛。环己烷最初是通过适合的原油精炼物流的直接分馏得到的。目前大部分环己烷是由苯的直接加氢得到的。
Peterson在US 2373501中公开了一种苯加氢制环己烷的液相法，其中在加入苯的催化床顶部和排出基本上纯的环己烷的出口之间保持温差。温差归因于反应放热的变化，随着苯的浓度的降低苯的转化量越来越少，从而释放的热也越来越少。氢的供料流与苯/环己烷物流呈逆流。在反应器内设置控温蛇管以保持温差，如果反应放热不足就加热催化剂床，如果放热太多就冷却该床。Petersen认识到，虽然反应的主体发生在液相，但一部分苯和环己烷会蒸发，特别是在苯浓度最高且转化率最高的反应器顶部附近更是如此。设置回流冷凝器使可冷凝的物料冷凝并使之返回反应器。从而，通过在整个反应过程中蒸发的反应物的冷凝除去大部分反应热。
Larkin等人在U.S.5189233中公开了苯加氢制环己烷的另一种液相法。然而，Larkin等人利用高压(2500psig)保持反应物呈液态。另外，Larkin等人公开了当苯的浓度降低时使用活性逐渐增加的催化剂来控制温度和不希望的副反应。
Hui等人在U.S.4731496中公开了一种用特定的催化剂使苯加氢制环己烷的气相法。其中记载的催化剂是载于二氧化钛和二氧化锆的混合物上的镍。
苯的加氢还用于从汽油物流中除去芳族化合物。这种方法的一个实例由Hsieh等人公开在U.S.5210348中，其中苯馏分的加氢单独被利用或与烷基化一起被利用。在一些用于减少汽油中的芳族化合物的方案中，指出了ASTMD-8690％这一点，使得芳族的和不饱和的环状和多环化合物从汽油调合池中排除。这一直被称为有所需的ASTM90％点的一种T-90汽油贮料。所得到的有大量不饱和环状和多环化合物的T-90+塔底物流必须被处理，而且一种有吸引力的供选择方案是使其氢化以制造供给汽油调合组分总和中较轻的更饱和的化合物。
与苯加氢制环己烷有关的一个典型问题是竞争反应。特别是生成甲基环戊烷的异构化是不希望的。另外，在较高的温度下出现环的裂化，产生不希望有的C5和更轻的产物。
过去已用许多方法制备环己胺，这样的方法包括环己醇的胺化和苯胺的加氢。在苯胺加氢中所遇到的主要困难是生成各种数量的二环己胺副产物。
已知的能促进苯胺的加氢的催化剂是周期表的第VIII族金属。过去，产生二环己胺的倾向从最小可能到最大可能依次为钌＜铑＜钯＝铂。用于这些金属的载体是碳、碳酸钡、氧化铝、硫酸钡和碳酸钙。载体还影响二环己胺的产率，其顺序为碳＞碳酸钡＞氧化铝＞硫酸钡＞碳酸钙。
本发明包括将含有芳族化合物和其它不饱和环状和多环化合物、特别是苯的烃物流以及氢气物流在至少约0.1psia至低于150psig，优选低于100psig，如低于70psia，更优选低于50psia在2-25psia范围内的有效的氢气分压下加入一个装有加氢催化剂的精馏塔反应器中和使一部分芳族化合物和其它不饱和环状和多环化合物氢化，所述催化剂是精馏结构的一种组成部分。
本发明将催化精馏用于苯胺的加氢中以利用精馏塔反应器中精馏反应区内的冷凝馏出液。实际的分离过程可以只是次要方面。精馏塔反应器的操作在精馏反应区内产生一种液体和蒸气相。相当大部分的蒸气是氢气和氨气，同时一部分是蒸发的苯胺。在精馏反应区内有内部回流和来自外部回流的液体，它们冷却上升的蒸发的苯胺，使床内的一部分蒸气冷凝。
图1是本发明的苯加氢的一个实施方案的流程图。
图2是本发明的苯胺加氢的一个实施方案的流程示意图。
为了提供所希望的温度和停留时间控制程度，提供一种方法和设备，其中反应液在精馏塔反应器内沸腾。排出塔顶馏出物并冷凝，部分冷凝液返回精馏塔反应器作为回流。本方法的优点是由于连续回流，一部分芳族化合物和其它不饱和的环状和多环化合物总是在催化剂结构上冷凝。
在不限制本发明范围的条件下产生本发明效果的机理是反应体系中的一部分蒸气冷凝，所述反应体系将足够的氢气吸留到冷凝液中以得到在催化剂存在下氢与苯之间的必需的紧密接触，从而实现它们的氢化。另外，液体进料的蒸发移走了大量的反应放出的热。由于液体在反应器中处于沸腾状态，可以通过压力控制温度。压力增加使温度增加，而且压力降低使温度降低。
这里所用的术语“环状的”和“多环的”化合物包括含2-50个碳原子的有机化合物和氧、硫、氮及其混合物。
一类优选的化合物含有下式结构：
其中各个R分别选自氢、烷基、链烯基、烷芳基、NH2、由两个R形成的饱和的和不饱和的环状结构，包含C、O、N、S，或其组合形式。
一些具体的化合物包括苯、甲苯、二甲苯、乙苯、二乙苯、枯烯、二异丙苯、苯酚、杜烯、五甲基苯、萘、1，2，3，4-四氢化萘、1-甲基萘、二苯甲烷、2，2’，3，3’，4，4’，5，5’，6-九甲基二苯甲烷、六甲基苯、1，2，4，5，6，8-六甲基蒽、五甲基苯酚、杜烯酚、酚、甲基二苯甲烷、五甲基苯酚、1，1-联萘、1，2，3，4-四氢化萘、4，4’-二甲基-1， 1’-联萘、三苯甲烷、对二苄基苯、四甲基二苯甲烷、呋喃、噻吩、吡咯、异吡咯、吡唑、2-异咪唑、1，2，4-三唑、1，2-二硫杂环戊二烯、1，2，3  氧硫醇(oxyathiole)、噻唑、1，2-吡喃、1，4-吡喃酮、1，2-二喔星(dioxin)、吡啶、苯胺、三嗪，1，3，2-噁嗪、1，2，5-噁噻嗪、吖庚因、茚、苯并呋喃、吲哚、苯并噁唑、香豆素、喹唑啉、菲、苯并萘、芴、占吨、吖啶、苝、萜烯和萘。
加氢的进行可以制造相对于原料来说全部饱和的化合物，或者在某些情况下由原料制造已被减小的不饱和度的化合物。该加氢通常会导致环结构和某些裂化的终止。
这里所述的加氢是放热反应。过去一直是通过添加冷的氢气在反应器内的关键部位处骤冷来控制温度。添加氢气还能在反应器内保持氢气的摩尔数过量以防止结焦和其它不希望的副反应。据信，在本发明中首先进行催化精馏是有利的，因为反应与精馏同时出现，初始反应产物和其它物流成分被从反应区中尽可能快地除去，减少了副反应的可能性。其次，由于所有成分均处于沸腾状态，所以反应温度受到系统压力下混合物的沸点的控制。反应热只引起更多的汽化，但在给定的压力下温度并不增加。
本发明在一个催化剂填充塔中进行该方法，该塔可以象任何蒸馏一样含有蒸汽相和某些液相。该精馏塔反应器在使反应混合物在催化剂床中沸腾的压力下操作。用于苯加氢的本方法在所述精馏塔反应器的塔顶压力为0-350psig范围，优选250或更小，适合的35-120psig和所述精馏反应塔底部在所需要的氢气分压下温度为100-500°F，优选150-400°F，如212-374°F范围操作。
对于苯胺进料，本方法在所述精馏塔反应器的顶部压力为0-300psig，优选200或最适合的35-120psig的范围和所述精馏反应塔底部在所需要的氢气分压下的温度为150-500°F，优选250-450°F，如300-400°F范围操作。
进料的重量时空间速度(WHSV，本文中它意味着相对于催化蒸馏结构中单位重量催化剂每小时进入反应蒸馏塔的单位进料重量)在其它条件参数内可在很宽的范围内例如在0.1-35内变化。对于其它不饱和环状和多环化合物所用的加氢条件与对于苯的条件相似，尽管某些化合物可能需要更高的温度以使过程物料蒸发也是如此。
在本方法中，通过在给定的压力下操作反应器以使反应混合物部分蒸发来控制温度。反应放热由混合物的蒸发潜热耗散。蒸发的部分作为塔顶馏出物采出，并且可凝物料冷凝并作为回流返回塔中。
向下流动的液体就象在任何精馏中常见的那样使反应器内发生附加的冷凝。冷凝液在塔内的接触为使氢溶于反应液体中提供了良好的传质并使反应混合物并流转移到催化位点。这种冷凝操作方式产生了本方法的极好的转化率和选择性并使操作在较低的氢气分压和指出的反应器温度下进行。该反应可由催化精馏得到的另一个益处是洗涤效果，该效果是为催化剂提供内部回流而产生的，靠此减少了聚合物的累积和结焦。内部回流可以在0.2-20L/D(刚好在催化床之下的液体重/馏出液的重量)范围内变化，而得到极好的结果。
必须以至少化学计量的量提供氢气。氢气与不饱和环状化合物如苯胺的摩尔比优选为大于4∶1。可以提供氨以抑制副反应并促进环己胺的生成。氨和苯胺的摩尔比优选为至少1∶1。氢气应以氢气比氨为约4∶1的摩尔比存在。
可认为苯胺法包括：
(a)将含有苯胺的第一物流和含有氢气的第二物流加入精馏塔反应器中；
(b)在约0.1psig至低于150psig，优选低于100psig的范围内的氢气分压下在以催化精馏构件形式制备的加氢催化剂存在下使苯胺和氢气接触，靠此使一部分苯胺与一部分氢气反应生成一种含环己胺、未反应的氢气和未反应的苯胺的反应混合物；
(c)保持精馏塔反应器的压力使得反应混合物在其沸点；
(d)作为塔顶馏出液从精馏塔反应器中除去气态苯胺、气态环己胺和氢气；
(e)将作为塔顶馏出物从精馏塔反应器除去的苯胺和环己胺几乎全部冷凝；
(f)使一部分冷凝的苯胺和环己胺返回精馏塔反应器作为回流；和
(g)从精馏塔排出含环己胺的塔顶馏出液体产物。
制备催化精馏构件形式的催化剂。特别是加氢催化剂一般是载于挤出物或球形式的氧化铝载体上的金属。挤出物或球被置于多孔容器中并适当地支撑在精馏塔反应器中以允许蒸气流经该床，从而为催化接触提供足够的表面积。
已知的用于催化加氢反应的金属包括铂、铼、钴、钼、镍、钨和钯。一般来说，商业上的催化剂使用被载带的这些金属的氧化物。用还原剂将该氧化物在使用前还原成活性形式或通过进料中的氢在使用过程中还原。这些金属还催化其它反应，在升高的温度下最显著的是脱氢。另外，在停留时间增加时它们可以促进烯烃化合物自身或与其它烯烃的反应以制造二聚物或低聚物。
一个优选的实施方案是由苯的加氢制造环己烷。当环己烷为产品时，含苯的进料的特征是优选含至少5％(wt％)-100％(wt)的苯。其它成分典型的是C5、C6和C7烃。由于其它不饱和化合物也可以被氢化，当环己烷是所需的产品时，这些化合物的存在对该方法是有害的。优选的是其它不饱和化合物应限于进料的30％以下。环己烷是优选的稀释剂，因为它是所需的产品。然而，其它惰性组分如其它链烷烃是可接受的，如C5-C9链烷烃。
加到精馏塔反应器中的氢气与苯的摩尔比优选在1.5∶1和41∶1之间。
正如所描述的，用于加氢过程的催化材料是作为精馏填料使用的。一般来说，催化材料是精馏系统的构件，用作催化剂和精馏填料，即一种用于精馏塔的有精馏功能和催化功能的填料。
由于催化剂保持个别的实体，所以该反应系统可被视为多相的。可以使用任何适合的加氢催化剂，例如以元素周期表的第VIII族金属作为主要成分的催化剂，所述催化剂可单独使用或与助催化剂和改性剂一起使用，如钯/金、钯/银、钴/锆、镍，优选沉积到一种载体如氧化铝、耐火砖、浮石、碳、硅石、树脂等上。
一种用于苯加氢的优选催化剂构件包括至少一组柔性的、半硬的多孔网管状构件，该构件填充有粒状催化材料(催化材料)并且两端封闭与金属丝网紧密结合并由该网支撑，所述网绕成有纵轴的螺旋管，所述管状构件布置成与纵向轴成一角度，靠此形成一包，在U.S.5431890中有详细描述。
填充有粒状催化材料的柔性的、半硬的多孔网管状构件优选沿管长每隔1-12英寸有一个紧固件以形成多处连接成形催化精馏构件。由紧固件成形的连接处可以均匀或不规则地间隔。
包型的催化精馏构件通过将至少一个管状构件放在金属丝网的顶部而制成，所述丝网例如为一种除沫器丝，它们成交叉布置，使得当金属丝网卷起来时，该卷起的结构提供一种新的和改进的催化精馏结构。其它的实施方案包括交替出现的金属丝网和管状构件的多组布置，所述金属丝网和管状构件卷成一种新的包型催化精馏结构。交替出现的多层的管状构件优选以相反方向布置在金属丝网上，使得它们的路径交叉。每个管状构件在包内确定一个螺旋。
催化剂构件可以采取多种形式。在粒状催化材料的情况下，一般从60mm至约1mm以下的粉末被装于一个多孔容器如金属丝网或聚合物网中。用于制造容器的材料对于反应系统中的反应物和条件必须是惰性的。金属丝网可以是铝、钢、不锈钢等。聚合物网可以是尼龙、特氟隆等。用于制造容器的每英寸材料的网或丝数使得催化剂被保留在其内并不会通过材料中的开孔。虽然可以使用约0.15mm粒度的催化剂颗粒或粉末，且可在容器中使用高达约1/4英寸直径的颗粒。
参照图1，该图表示本发明的苯实施方案的流程图。苯经管线1加入且氢经管线2加入，两者在管线3中混合，在装于精馏塔反应器10中的催化蒸馏构件12下方由管3加入氢和苯。如果需要，可用环己烷稀释苯进料。为开始和平衡该方法所需的热是由塔底物流4经再沸器50和返回管5的循环提供的。苯被蒸发进入床中，在床中，一部分与氢反应生成含有反应产物环己烷、未反应的苯和未反应的氢的反应混合物。反应的放热使得更多的反应混合物蒸发，蒸发的部分作为塔顶馏出物经管线7离开塔。未反应的氢也与塔顶馏出物一起排出。含有苯、环己烷和氢的气态塔顶馏出物经过冷凝器30，在此处，基本上所有苯和环己烷被冷凝。然后，塔顶馏出物流经过接收器/分离器40，在此处，大部分为氢气的气体被分离出并收集液体。经管线9除去气体用于循环或在该方法的后面步骤中使用。
一部分冷凝液体返回精馏塔作为回流，它在塔内提供了附加的冷却和冷凝。含有苯和环己烷的塔底物流经物流管线4除去，一部分再循环经过再沸器50和物流管线5。在塔底不采出产品物流。塔顶馏出物液态产品物流最后经物流管线6进入单个固定床反应器20，该反应器装有加氢催化剂14的固定床，在此处，基本上全部未反应的苯被氢化成环己烷。氢气经物流管线13加入第二反应器20。如果需要，氢气可由塔顶馏出物接收器40的排放管9方便地采出。
本方法允许使用比常规方法低得多的氢气分压和在某种程度上降低的温度。
图2示出本发明的一个实施方案的流程图。在装有催化精馏构件的催化剂床112上方的一个位置将苯胺经管线101加入精馏塔反应器110。氢气经物流管线102加入且氨经物流管线103加入，两者在物流管线104中混合并在床112下方进料。含有环己胺和未反应的苯胺及氢的塔顶馏出物经物流管线105采出并经过部分冷凝器120，在此处，可凝物料被冷凝。然后，在接收器/分离器130中收集塔顶馏出物，其中氢气和其它未冷凝的蒸气如氨被分离出并经物流管111除去用于循环(未示出)，如果需要，循环到氢进料中或到催化剂床下方的一个位置。经物流管线115采出的产品并将一部分冷凝的塔顶馏出物经物流管113作为回流返回精馏塔反应器110。
塔底物流经物流管线106采出，并且一部分经过再沸器140以补偿塔110的热。塔底物流含有重的副产物，包括环己基苯胺和二环己胺。一部分塔底物流可经物流管线107循环到进料中以转化成环己胺。经管线108排出塔底物流以防止重组分的积累。
该精馏塔反应器设有用于从产物中分离出未反应的苯胺的精馏段114和用于确保没有苯胺或产品作为塔底物流除去的提馏段116。
在实施例1-3中，使用1英寸直径的精馏塔反应器。上述的催化剂被放到反应器的顶部的13英尺内。底部7英尺填充有惰性精馏填料。按需要调节塔顶压力，并将再沸器装填环己烷并加热。当得到所需的塔顶至塔底温差时确立液体进料速率，氢气开始流动。在塔顶馏出物接收器中达到一定液位时环己烷停止流动并且在开始苯/环己烷进料前2小时以全回流操作该装置。调节塔顶馏出物液体产品排出量以使塔平衡。
                        实施例1
将400g/1/16英寸球形氧化铝载带的镍(54wt％Ni)催化剂装入管状构件并如前所述5绕成包且放入精馏塔反应器。条件和结果示于下表I中。
                               表I
      生产时间，小时     51     134.8     219
        压力，psig     60     35     35
       塔底温度°F     349     212     219
       内部回流比     23.3     2.5     2.5
   进料速率，1bs/hr液体     1     1     1
     H2流速scfh，气体     7.5     7.5     7.5
       H2/苯摩尔比     4.2     4.2     4.2
    进料中的苯量，wt％     36     36     36
         压降psi     3.58     3.60     3.00
       H2分压，psi     4.74     21.92     21.92
   塔顶馏出物分析，wt％
         环己烷     77.68     82.68     91.50
           苯     21.75     17.22     8.50
                        实施例2
将280g氧化铝载带的铂/钯(0.3wt％Pt，0.5wt％Pd)催化剂加入管状构件中，按上述方式卷成包并放入精馏塔反应器中。条件和结果示于下表II中。
                            表II
    生产时间，小时     148     346
    压力，psig     100     120
    塔底温度°F     356     374
    内部回流比     23.2     23.1
  进料速率，1bs/hr液体       1       1
    H2流速，气体scfh     10.0     10.0
  进料中的苯量，wt％      36       5
    H2/苯摩尔比      5.6      40.6
      压降psi      3.85      3.80
    H2分压，psi      9.72     11.52
   塔顶馏出物分析.wt％
      环己烷      76.56      99.88
        苯      23.4      0.067
                        实施例3
将400g3/26英寸的氧化铝载带的镍(54wt％Ni)片加入管状构件中并按上述方式卷成包并放入精馏塔反应器中。条件和结果示于下表III中。
                          表III
    生产时间，小时     43     331     493
    压力，psig     60     100     100
    塔底温度°F     316     355     355
    内部回流比     23.4     29.7     29.7
  进料速率，1bs/hr液体     2.0     2.0     2.0
    H2流速scfh，气体     7.5     7.5     10.0
  进料中的苯量，wt％     5.9     13.7     4.9
     H2/苯摩尔比     25.9     11.1     41.5
       压降psi     3.81     4.22     4.00
     H2分压，psi     2.37     2.93     3.92
  塔顶馏出物分析，wt％
       环己烷     96.57     90.06     98.91
         苯     3.41     9.93     1.09
优选实施方案是针对苯的加氢。然而，本发明还涉及含有环状和多环不饱和物的任何物流的加氢，所述不饱和物是T-90+汽油塔底物流。这样的不饱和物包括芳族化合物、多核芳香烃和环烯烃如环烷。
在下列实施例中，使用25英尺高1英寸直径的精馏塔反应器。所用的催化剂是Calsicat E-475SR，载于氧化铝上的56％镍，为3/16”的球形。催化剂包成6英寸长0.75英寸直径的“香肠”，它是按上述方式用100目不锈钢网卷成的。
                        实施例4
在该实施例中，将按上述制备的0.66磅Calsicat E-475加入精馏塔反应器的中部10英尺。顶部和底部7.5英尺装有陶瓷鞍形填料。条件和结果概括在下表IV中。数据表明压力(以及相应的催化剂区的温度)对产率有最大的影响，其范围是从在50psig为-0.15lbs/lb催化剂至在150psig为-0.4lbs/lb催化剂。对环己胺的选择性为65-75％，其主要副产物是环己基苯胺和二环己胺。
                                表IV
  生产时间，小时     100     160     210     260
    压力，psig     50     100     150     50
     温度，°F
        塔顶     280     300     280     350
      催化剂床     350     380     400     400
        塔底     500     580     620     530
  苯胺进料，lbs/hr     0.4     0.4     0.6     0.5
 塔顶馏出物，lbs/hr     0.3     0.3     0.50     0.3
    环己胺，wt％     15     25     45     8
    塔底物lbs/hr     0.1     0.1     0.2     0.1
   氢气流速，SCFH     15     15     15     15
     氨，lbs/hr     0.1     0.1     0.2     0.1
       环己胺
    选择性，wt％     66     71     77     41
       全部胺
   产率，lbs/hr/lb    0.11    0.23    0.4     0.12
                        实施例5
在该实施例中，将1.0磅按上述方式制得的Calsicat E-475加入精馏塔反应器的底部15英尺处。顶部10英尺装有陶瓷鞍形填料。条件和结果概括在下表V中。在实验的部分过程中(从约250小时以后)含有环己基苯胺和二环己胺的重塔底产物以新鲜进料的20wt％的流量循环。
                              表V
    生产时间，小时     100     200     300
      压力，psig     50     50     50
    苯胺进料，lbs/hr     0.5     0.8     0.8
   塔顶馏出物，lbs/hr     0.4     0.7     0.7
       环己胺，wt％
    塔底物料，lbs/hr     0.1     0.1     0.1
     氢气流速，SCFH     15     20     20
        氨，lbs/hr     0.1     0.1     0.1
         环己胺
       选择性wt％     66     72     71
         全部胺
     产率，lbs/hr/lb     0.3     0.4     0.35

Claims (25)

1.一种不饱和环状化合物的加氢方法，其中包括下列步骤：
(a)将含有不饱和环状或多环化合物的第一物流和含氢的第二物流加入精馏塔反应器中；
(b)在制成催化精馏物体形式的加氢催化剂存在下在氢气分压小于100psia，更优选小于70psia的条件下使不饱和环状化合物和氢气接触，靠此使一部分不饱和环状化合物与一部分氢气反应以生成一种含饱和环状化合物、未反应的氢气和未反应的不饱和环状化合物的反应混合物；
(c)保持精馏塔反应器的压力使得反应混合物处于沸腾状态；
(d)从精馏塔反应器除去作为塔顶馏出物的气态不饱和环状化合物、气态环已烷和氢气；
(e)将从精馏塔反应器作为塔顶馏出物除去的基本上全部不饱和环状化合物和饱和环状化合物冷凝；
(f)使一部分冷凝的不饱和环状化合物和饱和的环状化合物作为回流返回精馏塔反应器；和
(g)从精馏塔排出含饱和环状化合物和未反应的不饱和环状化合物的塔顶馏出物液体产品。
2.按权利要求1的方法，其中精馏塔反应器的塔顶压力在0和350psig之间。
3.按权利要求1的方法，其中氢气分压在0.1和50psi之间。
4.按权利要求3的方法，其中氢气分压在2和25psia之间。
5.按权利要求1的方法，其中精馏塔反应器的塔顶压力在35和120psig之间。
6.按权利要求1的方法，其中所述催化精馏构件包括第一组柔性的、半硬的多孔网管状构件，所述管状构件填充有粒状加氢催化材料，两端封闭，与金属丝网紧密结合并由该网支撑，所述网绕成有纵轴的螺旋管，所述管状构件布置成与纵向轴成一角度。
7.按权利要求1的方法，其中所述不饱和环状化合物是单环的。
8.按权利要求1的方法，其中所述不饱和环状化合物是多环的。
9.按权利要求1的方法，其中所述不饱和环状化合物包括苯胺且饱和的环状化合物包括环己胺。
10.按权利要求9的方法，其中塔顶馏出物冷凝后的蒸气产物循环到精馏反应器的氢气进料中或催化床下的另一位置。
11.按权利要求9的方法，其中环己基苯胺和二环己胺在反应混合物中作为副产物生产。
12.按权利要求11的方法，其中还包括将含氨气的第三物流加入所述精馏塔反应器的步骤。
13.按权利要求12的方法，其中从所述精馏塔反应器除去作为塔底物流的所述环己基苯胺和二环己胺。
14.按权利要求13的方法，其中所述塔底物料的一部分与所述苯胺一起作为进料循环到所述精馏塔反应器，并且一部分环己基苯胺和二环己胺转化成环己胺。
15.按权利要求9的方法，其中塔顶压力在0-350psig范围内。
16.按权利要求15的方法，其中催化剂床内的温度在150-500°F范围内。
17.一种用于由苯加氢制环己烷的方法，其中包括下列步骤：
(a)将含有苯的第一物流和含有氢的第二物流加入精馏塔反应器；
(b)在制成催化精馏构件形式的加氢催化剂存在下在氢气分压小于70psig的条件下使苯和氢接触，靠此使一部分苯与一部分氢反应生成含环己烷、未反应的氢气和未反应的苯的反应混合物；
(c)维持精馏塔反应器的压力使得反应混合物处于沸腾状态；
(d)从精馏塔反应器除去作为塔顶馏出物的气态苯、气态环己烷和氢气；
(e)将从精馏塔反应器作为塔顶馏出物除去的基本上全部苯和环己烷冷凝；
(f)使一部分冷凝的苯和环己烷作为回流循环到精馏塔反应器；
(g)从精馏塔排出含有环己烷和未反应的苯的塔顶馏出物液体产物。
18.按权利要求17的方法，其中塔顶压力在0和350psig之间。
19.按权利要求18的方法，其中精馏塔反应器的塔顶压力在35和120psig之间。
20.按权利要求18的方法，其中所述第一物流含有5-36重量百分比的苯。
21.按权利要求18的方法，其中所述第一物流的其余部分含有环己烷。
22.按权利要求17的方法，其中还包括使所述含环己烷和未反应的苯的塔顶馏出物液体产物与氢气一起经过一个装有加氢催化剂的单程固定床反应器以使基本上全部未反应的苯与氢反应形成附加的环己烷。
23.按权利要求19的方法，其中精馏塔反应器的塔底温度在212和374°F之间。
24.一种用于由苯的加氢形成环己烷的方法，其中包括下列步骤：
(a)将含有苯的第一物流和含氢的第二物流以氢与苯的摩尔比在1.5∶1和41∶1之间的量加入精馏塔反应器；
(b)在制成催化精馏构件形式的加氢催化剂存在下使苯和氢接触，靠此使一部分苯和一部分氢反应生成含环己烷、未反应的氢和未反应的苯的反应混合物；
(c)保持精馏塔反应器的塔顶压力在35和120psig之间，使得反应混合物处于沸腾状态，并且氢气分压在2和25psia之间；
(d)从精馏塔反应器除去气态苯、气态环己烷和氢作为塔顶馏出物；
(e)将从精馏塔反应器除去的作为塔顶馏出物的基本上全部苯和环己烷冷凝；
(f)使一部分冷凝的苯和环己烷返回精馏塔反应器作为回流；
(g)从精馏塔排出含环己烷和未反应的苯的塔顶馏出液态产物；和
(h)使所述含环己烷和未反应的苯的塔顶馏出液体产物和氢气单程经过装有加氢催化剂的固定床反应器以使基本上全部未反应的苯与氢气反应制造附加的环己烷。
25.按权利要求24的方法，其中所述第一物流含有5-36重量百分比的苯。
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