CN207970476U - 一种间苯二胺的生产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种间苯二胺的生产线,涉及化工设备，用于解决间苯二胺纯度不足的问题，包括氢气供应装置、反应釜、结晶机，反应釜和结晶机之间设置有精馏塔，精馏塔包括塔身、安装于所述塔身内的进料分布器、多个固定于塔身的内壁上且沿塔身高度方向分布的冷凝板、固定于塔身内的承载板，冷凝板将塔身的内腔分隔成多个分馏室，承载板、冷凝板和塔身的内壁之间形成有用于盛载物质的盛载槽，且塔身的侧壁上连通固定有多个用于将盛载槽内的物质送入结晶机内的输送管；精馏塔能够对反应釜内生成的混合苯二胺进行分馏，将邻苯二胺、间苯二胺和对苯二胺等物质分离出来，从而达到分离提纯间苯二胺的同时，还能得到邻苯二胺和对苯二胺。

Description

一种间苯二胺的生产线

技术领域

本实用新型涉及化工设备，特别涉及一种间苯二胺的生产线。

背景技术

间苯二胺是一种重要的有机化工原料和中间体，广泛应用于染料、洗化、橡胶、国防等工业中，由于间苯二胺具有较强的偶合能力，因此在染料工业中可制取偶氮染料、毛皮染料、活性染料和硫化染料，同时还用于制取染发剂、石油添加剂和橡胶防老剂等。

目前，国内制备间二苯胺较为成熟的工艺主要是采用铁粉作为还原剂，在酸性溶液中将间二硝基苯还原为间苯二胺，此方法技术成熟，操作条件温和，对于设备的要求低，工艺简单，主反应的选择性好，是工业上最常采用的加工方法，但是铁粉还原法会产生大量酸性铁泥，对环境的污染较为严重，因此后来改用加氢工艺来生产间苯二胺，加氢工艺生产方法是以混合二硝基苯（邻/间/对-二硝基苯的混合物）做为原料，加氢并经过催化后合成间苯二胺，但是由于原料为混合二硝基苯，因此在合成间苯二胺的同时，也合成了对苯二胺和邻苯二胺，使得生成物中混入了其他成分，造成间苯二胺纯度不足。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种间苯二胺的生产线，能够在反应完成后，对生成物进行分离，将间苯二胺从生成的混合物中提取出来，从而达到分离提纯间苯二胺的目的。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种间苯二胺的生产线,包括氢气供应装置、与氢气供应装置相连的反应釜、与反应釜相连的结晶机，所述反应釜和结晶机之间设置有精馏塔，所述精馏塔包括塔身、安装于所述塔身内且与反应釜的输出口之间通过输送泵相连的进料分布器、多个固定于所述塔身的内壁上且沿塔身的高度方向分布的冷凝板、固定于所述塔身内且与冷凝板固定连接的承载板，所述冷凝板将塔身的内腔分隔成多个分馏室，所述承载板、冷凝板和塔身的内壁之间形成有用于盛载物质的盛载槽，且所述塔身的侧壁上连通固定有多个用于将盛载槽内的物质送入结晶机内的输送管。

通过采用上述方案，当混合二硝基苯在反应釜中反应生成混合苯二胺后，首先通过输送泵送入精馏塔内，然后再对混合苯二胺进行加热蒸发；由于邻苯二胺、间苯二胺和对苯二胺的沸点不同，因此在蒸发后会在不同的冷凝板上冷凝液化，然后再聚集在盛载槽内；接着冷凝分离后的苯二胺再在输送管的传输下进入结晶机内进行结晶，以分别得到固态的邻苯二胺、间苯二胺和对苯二胺，从而达到分离提纯间苯二胺的目的。

本实用新型的进一步设置为：所述进料分布器包括固定于所述塔身上且与输送泵的输出端相连的主管道、多根连通固定于所述主管道位于塔身内的一端上的分配管，所述主管道和分配管上均开设有多个用于供分主管道内的混合苯二胺通过后进入塔身内的出液孔。

通过采用上述方案，采用主管道和分配管进行分配的方式，能够在混合苯二胺沿着主管道和分配管进入塔身内后，使混合苯二胺从出液孔处喷出后呈发散状散开，增加新进入塔身内混合苯二胺的受热面积，令后进入的混合苯二胺不容易在塔身内经过加热的混合苯二胺上形成一层温度较低的液层，使混合苯二胺更容易蒸发，从而达到加快分馏速度的目的。

本实用新型的进一步设置为：所述冷凝板上一体化形成有向上凸起的冷凝部，所述冷凝部远离冷凝板的一端上开设有用于供气体通过的通气孔。

通过采用上述方案，在冷凝板上设置凸起的冷凝部后，能够在不改变冷凝板尺寸规格的情况下增加冷凝板的表面积，使蒸发后呈汽态的苯二胺在与冷凝板接触后更容在冷凝板上冷凝液化，从而达到提高冷凝板分流能力的目的。

本实用新型的进一步设置为：所述冷凝部呈圆锥状。

通过采用上述方案，苯二胺在冷凝板上冷凝液化后，由于冷凝部呈尖锥状，使得冷凝部的表面更接近于与竖直面平行的位置，因此附着于冷凝部表面上的苯二胺更容易在重力的作用下向下滴落到盛载槽内，从而使分馏出的苯二胺更容易收集。

本实用新型的进一步设置为：所述冷凝部位于自身所形成的空腔内的侧壁上还固定有用于增加与汽流接触面积的接触片。

通过采用上述方案，接触片能进一步增加冷凝板的表面积，使得汽态的苯二胺在沿着冷凝部所围绕形成的内腔并经由通气孔进入上一层的分馏室时，能够与冷凝板接触得更加充分，从而使苯二胺更容易在冷凝板上冷凝液化。

本实用新型的进一步设置为：所述冷凝部上还设置有用于调节通气孔大小的调节机构，所述调节机构包括套设于所述冷凝部上的调节套、设置于所述冷凝部上且用于将调节套固定于冷凝部上的固定组件，所述调节套上开设有用于与所述通气孔连通的调节孔。

通过采用上述方案，调节机构的存在使得操作人员能够通过转动调节套，以改变调节孔与通气孔之间的重合度来调节通气孔与上下两层分馏室之间连通的孔隙大小，通气孔的通口大小影响着汽态苯二胺在每一层分馏室内的停留时间，而汽态苯二胺在每层分馏室的停留时间则影响着苯二胺的分馏效率，沸点越低的物质，需要停留的时间越久，其分馏效率才会越高，因此在将通气孔的通口大小设置为可调节后，使得这种分馏塔能够具有更好的分馏效果。

本实用新型的进一步设置为：所述固定组件包括开设于所述调节套上的穿柱槽、固定于所述冷凝部上且远离冷凝部的一端穿设于穿柱槽内的固定螺柱、螺纹连接于所述固定螺柱穿过穿柱孔的一端上的固定螺母，所述穿柱槽的长度方向沿冷凝部的圆周方向分布。

通过采用上述方案，汽态苯二胺在汽化升腾的过程中，当苯二胺蒸发的速度特别快时，塔身内的气压会比较大，此时汽态的苯二胺可能推动调节套，将调节套顶起，使调节孔与通气孔的重合程度发生变化，因此需要对调节套进行固定；设置固定组件后，在将通气孔的通口调节到需要的值后，能够通过拧紧固定螺母，将调节套与冷凝部固定在一起，使调节套不容易在使用的过程中被汽态苯二胺顶起，从而使精馏塔能够具有较好的分馏效果。

本实用新型的进一步设置为：所述塔身内且靠近自身排气口的一端上还固定有过滤框，所述过滤框内放置有用于吸收塔内废气的吸收块，所述吸收块上开设有用于供废气通过后排出塔身的吸收孔。

通过采用上述方案，由于反应需要在酸性条件下进行，因此在对生成物进行分馏的过程中可能会有酸性气体挥发，而在设置吸收块后，当塔身内的气体通过吸收块上的吸收孔排出塔身时，吸收块能够吸收二氧化硫等废气，从而达到减少环境污染的目的。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1.精馏塔能够对反应釜内生成的混合苯二胺进行分馏，将邻苯二胺、间苯二胺和对苯二胺等物质分离出来，从而达到分离提纯间苯二胺的同时，还能得到邻苯二胺和对苯二胺；

2.冷凝板上的冷凝部能够增加冷凝板与汽态苯二胺之间的接触面积，使苯二胺更容易在冷凝板上冷凝液化，从而达到提高冷凝板分流效率的目的；

3．可调节式的通气孔，使操作人员能够根据待分馏物质沸点的不同对通气孔的通口大小进行调节，以调整汽态苯二胺在每层分馏室内的时间，从而使精馏塔能够具有更好的分馏效果。

附图说明

图1是本实施例的整体结构图；

图2是本实施例精馏塔的剖面视图；

图3是图2中位于A处的局部放大图；

图4是本实施例冷凝板的结构示意图。

图中：1、氢气供应装置；2、反应釜；3、精馏塔；31、塔身；311、废污排放管；32、进料分布器；321、主管道；322、分配管；323、出液孔；33、冷凝板；331、冷凝部；332、通气孔；333、接触片；34、承载板；4、通汽口；5、分馏室；6、调节机构；61、调节套；611、调节孔；62、固定组件；621、穿柱槽；622、固定螺柱；623、固定螺母；7、过滤框；71、吸收块；711、吸收孔；8、结晶机；9、输送管；10、输送泵。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，一种间苯二胺的生产线，包括氢气供应装置1、反应釜2、精馏塔3、结晶机8，氢气供应装置1、反应釜2、精馏塔3、结晶机8之间分别通过输送管9依次相连；在生产时，首先将混合二硝基苯和催化剂投入反应釜2内，然后氢气供应装置1将氢气送入反应釜2内，随后对反应釜2进行加热，使二硝基苯和氢气产生反应，生成邻苯二胺、间苯二胺和对苯二胺等物质；随后这些物质再通过输送泵10送入精馏塔3内，经过分馏将邻苯二胺、间苯二胺和对苯二胺等物质单独分离出来，再分别输送到不同的结晶机8内进行结晶，以得到单独的间苯二胺，同时还能得到邻苯二胺和对苯二胺等物质。

如图2所示，精馏塔3包括塔身31、进料分布器32、冷凝板33、承载板34，塔身31呈圆筒状，竖直搭设在厂区，底部焊接有废污排放管311；进料分布器32包括主管道321和分配管322，主管道321与输送泵10的输出端之间通过输送管9连通固定，且位于塔身31内；在塔身31的顶端还开设排气口；分配管322设置有多根，连通固定于主管道321的侧壁上，多根分配管322以主管道321为对称轴均匀分布，且在主管道321和分配管322上均开设有多个用于供混合苯二胺通过后进入塔身31内的出液孔323。

如图4所示，冷凝板33呈圆形板状，设置有多块，固定于塔身31内，且沿塔身31的高度方向分布；在固定后，冷凝板33与塔身31的内壁之间形成有用于供汽态的苯二胺通过的通汽口4，相邻两个通汽口4之间关于塔身31的竖直中心轴对称分布，且此时多块冷凝板33将塔身31的内腔分隔成多个分馏室5；在冷凝板33上还通过冲压形成有向上凸起且呈圆锥状的冷凝部331，在冷凝部331远离冷凝板33的一端上开设有用于供汽态苯二胺通过通气孔332，且在冷凝部331位于自身所形成的空腔内的侧壁上还一体化固定有用于增大冷凝板33表面积的接触片333。

在冷凝部331上还设置有用于调节通气孔332大小的调节机构6，调节机构6包括调节套61、固定组件62，调节套61呈圆锥斗状，套设于冷凝部331上，且在调节套61的侧壁上开设有与通气孔332连通的调节孔611；固定组件62包括穿柱槽621、固定螺柱622、固定螺母623，穿柱槽621开设于调节套61的侧壁上，且穿柱槽621的长度方向沿调节套61的圆周方向分布；固定螺柱622固定于冷凝部331的侧壁上，且固定螺柱622远离冷凝部331的一端穿设于穿柱槽621内，当转动调节套61，使固定螺柱622在穿柱槽621内从一端运动到穿柱槽621的另一端的过程中，调节孔611与通气孔332从完全重合逐渐变成完全错开，使得转动调节套61能够调节通气孔332的通口大小；固定螺母623螺纹连接于固定螺柱622穿过穿柱槽621的一端上，且当固定螺母623抵紧在调节套61的侧壁上时，能够将调节套61与冷凝部331进行固定。

承载板34倾斜固定于塔身31的内壁上且位于通汽口4内，且承载板34与冷凝板33固定连接，此时承载板34的两端分别位于冷凝板33的上下两侧，且承载板34与冷凝板33、塔身31的内壁之间形成有用于盛载物质的盛载槽。

如图2和图3所示，在塔身31内且靠近自身排气口的一端上还固定有过滤框7，在过滤框7内放置有采用活性炭制成的吸收块71，吸收块71将将塔身31的内腔均匀填满，且在吸收块71上开设有用于供废气通过的吸收孔711。

结晶机8设置有多台，多台结晶机8分别通过输送管9与不同的分馏室5连通，从而对分馏室5内分馏出的苯二胺进行冷凝结晶。

具体实施过程：使用时，输送泵10将混合苯二胺从反应釜2内送入塔身31内，苯二胺从主管道321和分配管322上喷出后会呈发散状均匀地喷洒在塔身31内，随后苯二胺受热蒸发，由于邻苯二胺、间苯二胺和对苯二胺的沸点不同，在与冷凝板33接触后，沸点低的会先冷凝液化，并在盛载槽内积聚，随后通过输送管9送入结晶机8内进行冷却结晶，得到分馏出的邻苯二胺、间苯二胺和对苯二胺，从而达到分离提纯间苯二胺的目的。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种间苯二胺的生产线,包括氢气供应装置(1)、与氢气供应装置(1)相连的反应釜(2)、与反应釜(2)相连的结晶机(8)，其特征在于：所述反应釜(2)和结晶机(8)之间设置有精馏塔(3)，所述精馏塔(3)包括塔身(31)、安装于所述塔身(31)内且与反应釜(2)的输出口之间通过输送泵(10)相连的进料分布器(32)、多个固定于所述塔身(31)的内壁上且沿塔身(31)的高度方向分布的冷凝板(33)、固定于所述塔身(31)内且与冷凝板(33)固定连接的承载板(34)，所述冷凝板(33)将塔身(31)的内腔分隔成多个分馏室(5)，所述承载板(34)、冷凝板(33)和塔身(31)的内壁之间形成有用于盛载物质的盛载槽，且所述塔身(31)的侧壁上连通固定有多个用于将盛载槽内的物质送入结晶机(8)内的输送管(9)。

2.根据权利要求1所述的一种间苯二胺的生产线，其特征在于：所述进料分布器(32)包括固定于所述塔身(31)上且与输送泵(10)的输出端相连的主管道(321)、多根连通固定于所述主管道(321)位于塔身(31)内的一端上的分配管(322)，所述主管道(321)和分配管(322)上均开设有多个用于供分主管道(321)内的混合苯二胺通过后进入塔身(31)内的出液孔(323)。

3.根据权利要求1所述的一种间苯二胺的生产线，其特征在于：所述冷凝板(33)上一体化形成有向上凸起的冷凝部(331)，所述冷凝部(331)远离冷凝板(33)的一端上开设有用于供气体通过的通气孔(332)。

4.根据权利要求3所述的一种间苯二胺的生产线，其特征在于：所述冷凝部(331)呈圆锥状。

5.根据权利要求3所述的一种间苯二胺的生产线，其特征在于：所述冷凝部(331)位于自身所形成的空腔内的侧壁上还固定有用于增加与汽流接触面积的接触片(333)。

6.根据权利要求3所述的一种间苯二胺的生产线，其特征在于：所述冷凝部(331)上还设置有用于调节通气孔(332)大小的调节机构(6)，所述调节机构(6)包括套设于所述冷凝部(331)上的调节套(61)、设置于所述冷凝部(331)上且用于将调节套(61)固定于冷凝部(331)上的固定组件(62)，所述调节套(61)上开设有用于与所述通气孔(332)连通的调节孔(611)。

7.根据权利要求6所述的一种间苯二胺的生产线，其特征在于：所述固定组件(62)包括开设于所述调节套(61)上的穿柱槽(621)、固定于所述冷凝部(331)上且远离冷凝部(331)的一端穿设于穿柱槽(621)内的固定螺柱(622)、螺纹连接于所述固定螺柱(622)穿过穿柱孔的一端上的固定螺母(623)，所述穿柱槽(621)的长度方向沿冷凝部(331)的圆周方向分布。

8.根据权利要求1所述的一种间苯二胺的生产线，其特征在于：所述塔身(31)内且靠近自身排气口的一端上还固定有过滤框(7)，所述过滤框(7)内放置有用于吸收塔内废气的吸收块(71)，所述吸收块(71)上开设有用于供废气通过后排出塔身(31)的吸收孔(711)。