CN205914130U - 一种异丙胺合成塔 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种异丙胺合成塔，是在塔体的顶部和底部分别设置有进气口和出料口，出料口与气液分离器连接；在塔体内设置上丝网层和下丝网层，所述塔体经上丝网层和下丝网层分隔形成上部、中部和下部；在上丝网层和下丝网层之间均布竖直放置的列管，列管内装填有球型Mo‑Co‑Ni/Al₂O₃催化剂；在塔体中部下方的塔壁上设置进水口，在塔体中部上方的塔壁上设置出水口；在塔体的上部和下部塔壁上分别设置有人孔和卸料口；在塔体的顶部设置有压力表和测温口。本合成塔使丙酮转化率100％，异丙胺选择性在99.7％以上，由于副反应少，精制后异丙胺纯度≥99.8％。

Description

一种异丙胺合成塔

一、技术领域

本实用新型涉及一种精细化学品的合成装置，具体地说是一种异丙胺合成塔。

二、背景技术

异丙胺，又称一异丙胺，分子式为C₃H₉N，无色有挥发性的液体，有氨气味，能与水、乙醇和乙醚混溶。异丙胺是一种重要的精细化工中间体，属于低碳脂肪胺(C2～C8)类产品，可用于生产农药(如除草剂莠去津、扑草净、草甘磷异丙胺盐、苯达松)、医药(如肝乐、心得安、吲哚心安、氯喘等)、染料中间体、橡胶促进剂、硬水处理剂和去垢剂，也用于制造表面活性剂、纺织助剂、增溶剂、洗涤剂、脱毛剂等。

目前异丙胺的合成方法有两种，异丙醇气相氨化合成异丙胺和丙酮加氢氨化合成异丙胺，由于综合考虑原料供应及经济效益，目前工业上普遍采用的是丙酮加氢氨化合成异丙胺。

丙酮加氢氨化合成异丙胺的反应过程如下：

主反应：

副反应：

以丙酮为原料合成异丙胺，丙酮大部分转化为异丙胺，不可避免的会有少部分转化为异丙醇和二异丙胺。

在本申请中异丙醇和二异丙胺是副产物，需尽可能抑制。

三、实用新型内容

本实用新型旨在提供一种异丙胺合成塔，所要解决的技术问题是提高丙酮转化成异丙胺的转化率，减少异丙醇和二异丙胺副产物的产生。

本实用新型异丙胺合成塔，在塔体1的顶部和底部分别设置有进气口2和出料口3，出料口3与气液分离器连接。在塔体1内设置上丝网层4和下丝网层5，所述塔体1经上丝网层4和下丝网层5分隔形成上部、中部和下部。在上丝网层4和下丝网层5之间均布竖直放置的列管6，列管6内装填有球型Mo-Co-Ni/Al₂O₃催化剂，下丝网层5可以防止催化剂掉落。在塔体1中部下方的塔壁上设置进水口7，在塔体1中部上方的塔壁上设置出水口8；所述进水口7至少设置4个，在水平圆周上轴对称分布；所述出水口8至少设置4个，在同水平圆周上轴对称分布。混合气走管程，在催化剂的作用下进行加氢氨化反应；热水走壳层，通过水热方式控制反应温度。在塔体1内放置两层瓷球9，一层位于上丝网层4上，起到均匀分布气相物料的作用，另一层位于塔体1的底部，防止催化剂掉落堵塞出料口3。在塔体1的上部和下部塔壁上分别设置有人孔10和卸料口11，方便检修或更换催化剂及瓷球。在塔体1的顶部设置有压力表12和四至八个测温口13，每个测温口13对应一根列管6，每个测温口13内设置三至五个测温仪14，每个测温仪14对应一个测温点15，测温点15自下而上等间距分布。

出料口3的管道上部深入塔体1内，深入塔体1内的管道四周均匀开有小孔16，小孔16的直径小于瓷球和催化剂的直径，防止从瓷球填料间隙漏下去的少量催化剂进入管道。

本合成塔合成工艺流程如下：

先用氮气置换塔体1内的空气，然后将预热的氢气从进气口2持续通入塔体1内，使塔体1升温、升压，氢气循环使用；当催化剂温度、塔内压力升至反应温度、压力时，停止循环。同时自进气口2投入反应原料进行合成反应，反应液自出料口3进入气液分离器，一方面回收未反应的原料气，另一方面送反应液至精制工序。

本合成塔使丙酮转化率100％，异丙胺选择性在99.7％以上，由于副反应少，精制后异丙胺纯度≥99.8％。

四、附图说明

图1是本实用新型合成塔的结构示意图。

图2是本实用新型合成塔的剖视图。

图中：1塔体，2进气口，3出料口，4上丝网层，5下丝网层，6列管，7进水口，8出水口，9瓷球，10人孔，11卸料口，12压力表，13测温口，14测温仪，15测温点，16小孔。

五、具体实施方式

现以四个进水口、四个出水口、四个测温口、四个测温点为例，非限定实施例叙述如下。

本实用新型异丙胺合成塔，在塔体1的顶部和底部分别设置有进气口2和出料口3，出料口3与气液分离器连接。在塔体1内设置上丝网层4和下丝网层5，所述塔体1经上丝网层4和下丝网层5分隔形成上部、中部和下部。在上丝网层4和下丝网层5之间均布竖直放置的列管6，列管6内装填有球型Mo-Co-Ni/Al₂O₃催化剂，下丝网层5可以防止催化剂掉落。在塔体1中部下方的塔壁上设置进水口7，在塔体1中部上方的塔壁上设置出水口8；所述进水口7设置4个，在水平圆周上轴对称分布；所述出水口8设置4个，在同水平圆周上轴对称分布。混合气走管程，在催化剂的作用下进行加氢氨化反应；热水走壳层，通过水热方式控制反应温度。在塔体1内放置两层瓷球9，一层位于上丝网层4上，起到均匀分布气相物料的作用，另一层位于塔体1的底部，防止催化剂掉落堵塞出料口3。在塔体1的上部和下部塔壁上分别设置有人孔10和卸料口11，方便检修或更换催化剂及瓷球。在塔体1的顶部设置有压力表12和四个测温口13，每个测温口13对应一根列管6，每个测温口13内设置四个测温仪14，每个测温仪14对应一个测温点15，测温点15自下而上等间距分布。

出料口3的管道上部深入塔体1内，深入塔体1内的管道四周均匀开有小孔16，小孔16的直径小于瓷球和催化剂的直径，防止从瓷球填料间隙漏下去的少量催化剂进入管道。

本合成塔合成工艺流程如下：

自人孔10向列管6内装填Mo-Co-Ni/Al₂O₃催化剂，并放置两层瓷球9，一层位于上丝网层4上，另一层位于塔体1的底部，完成后关闭人孔10。

自进气口2向塔体1内通入氮气，以置换塔体1内的空气。置换完毕后将预热的氢气持续通入塔体1内，使塔体1升温、升压，氢气循环使用；当催化剂温度、塔内压力升至反应温度、压力时，停止循环。本催化氨化反应的工艺条件为催化剂温度130℃，压力0.85MPa。因此在投料之前除升温外，应维持塔体1内压力0.85MPa，同时加入的混合气体物料要预热到123℃。

如图1所示，丙酮、氢气和氨的混合气体物料从进气口2进入塔体1内，经瓷球9均匀分布后进入列管6内，在催化剂的作用下进行催化加氢氨化反应，丙酮100％参与反应，99.7％以上转化成异丙胺，其余转化为异丙醇和二异丙胺。反应得到的液体物料经出料口3进入气液分离器，回收未反应的氢气，同时含异丙胺粗品的液体进入分离精制系统，制备异丙胺产品。

Claims (7)

1.一种异丙胺合成塔，其特征在于：

在塔体(1)的顶部和底部分别设置有进气口(2)和出料口(3)，出料口(3)与气液分离器连接；在塔体(1)内设置上丝网层(4)和下丝网层(5)，所述塔体(1)经上丝网层(4)和下丝网层(5)分隔形成上部、中部和下部；在上丝网层(4)和下丝网层(5)之间均布竖直放置的列管(6)，列管(6)内装填有球型Mo-Co-Ni/Al₂O₃催化剂，下丝网层(5)起到防止催化剂掉落的作用；在塔体(1)中部下方的塔壁上设置进水口(7)，在塔体(1)中部上方的塔壁上设置出水口(8)；混合气走管程，在催化剂的作用下进行加氢氨化反应；热水走壳层，通过水热方式控制反应温度；在塔体(1)的上部和下部塔壁上分别设置有人孔(10)和卸料口(11)，方便检修或更换催化剂及瓷球；在塔体(1)的顶部设置有压力表(12)和测温口(13)。

2.根据权利要求1所述的异丙胺合成塔，其特征在于：

所述进水口(7)至少设置4个，在水平圆周上轴对称分布；所述出水口(8)至少设置4个，在同水平圆周上轴对称分布。

3.根据权利要求1所述的异丙胺合成塔，其特征在于：

在塔体(1)内放置两层瓷球(9)，一层位于上丝网层(4)上，起到均匀分布气相物料的作用，另一层位于塔体(1)的底部，防止催化剂掉落堵塞出料口(3)。

4.根据权利要求1所述的异丙胺合成塔，其特征在于：

测温口(13)设置四至八个，每个测温口(13)对应一根列管(6)。

5.根据权利要求1或4所述的异丙胺合成塔，其特征在于：

每个测温口(13)内设置三至五个测温仪(14)，每个测温仪(14)对应一个测温点(15)。

6.根据权利要求5所述的异丙胺合成塔，其特征在于：

测温点(15)自下而上等间距分布。

7.根据权利要求1所述的异丙胺合成塔，其特征在于：

出料口(3)的管道上部深入塔体(1)内，深入塔体(1)内的管道四周均匀开有小孔(16)，小孔(16)的直径小于瓷球和催化剂的直径，防止从瓷球填料间隙漏下去的少量催化剂进入管道。