CN220676793U - 一种己内酰胺氨化液的脱氨装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种己内酰胺氨化液的脱氨装置，包括：壳体，靠近其顶部设置上管板，靠近其底部设置下管板，上管板和下管板将壳体内从上至下依次分隔成进料区、主体区和出料区，壳体上设置与进料区连通的气体出口、与出料区连通的液体出口以及与进料区连通的进料口；多根列管，呈竖向间隔设于主体区内，列管的顶部与上管板上的上管孔固定；列管的底部与下管板上的下管孔固定；气体除沫器，设于进料区内，用于使氨气脱除雾沫后由气体出口排出；加热系统，用于为壳体内提供加热介质，以加热列管内的己内酰胺氨化液。该脱氨装置的脱氨温度大幅下降，停留时间大幅缩短，减少了氨化液中6‑氨基己腈和己内酰胺的聚合损失。

Description

一种己内酰胺氨化液的脱氨装置

技术领域

本实用新型属于化学反应混合物的分离领域，尤其涉及一种己内酰胺氨化液的脱氨装置。

背景技术

己二胺作为一种重要的化工产品，主要用于生产聚酰胺、聚氨酯、二异氰酸己酯等，其主要来源之一是由6-氨基己腈加氢得到，而6-氨基己腈由己内酰胺在催化剂存在下与氨气经氨化反应获得。己内酰胺氨化反应液中含有氨、水、6-氨基己腈、未反应的己内酰胺和其它杂质，必须从这些混合物中分离出纯净的6-氨基己腈才能用于下一步反应，而分离的第一步就是脱氨，氨气溶解在以6-氨基己腈为主的反应混合物中。

目前通常的方法就是通过精馏脱氨和搅拌釜加热脱氨。精馏脱氨塔釜温度较高，而其中的6-氨基己腈和己内酰胺在水存在下均有热敏性，造成6-氨基己腈和己内酰胺的聚合，使收率降低；搅拌釜加热脱氨虽可适当降低加热温度，但加热时间较长，同样会造成6-氨基己腈和己内酰胺的聚合，同时因间歇操作，不适合大规模生产采用。因此需要开发一种加热温度低、停留时间短，并能把溶解的氨脱净的处理装置。

实用新型内容

鉴于现有技术存在的上述问题，本实用新型实施例的目的在于提供一种己内酰胺氨化液的脱氨装置，该脱氨装置的脱氨温度可大幅下降，停留时间大幅缩短，减少了氨化液中6-氨基己腈和己内酰胺的聚合损失。

本实用新型实施例采用的技术方案是，一种己内酰胺氨化液的脱氨装置，包括：

壳体，其呈竖向设置，所述壳体靠近其顶部的位置设置上管板，所述壳体靠近其底部的位置设置下管板，所述上管板和所述下管板将所述壳体内从上至下依次分隔成进料区、主体区和出料区，所述壳体的顶部设置与所述进料区连通的气体出口，所述壳体的底部设置与所述出料区连通的液体出口，所述壳体的上部设置与所述进料区连通的进料口；

多根列管，其呈竖向间隔设于所述主体区内，所述列管的顶部与所述上管板上的上管孔固定，并与所述进料区连通；所述列管的底部与所述下管板上的下管孔固定，并与所述出料区连通；

气体除沫器，其设于所述进料区内，并位于所述进料口的上方，用于使脱除的氨气经所述气体除沫器除沫后由所述气体出口排出；

加热系统，用于为所述壳体内提供加热介质，以加热所述列管内的己内酰胺氨化液。

可选实施例中，所述上管板的上板面上设置与多根所述列管的顶部管口一一对应的多个液体分布器，以使由所述进料口进入到所述上管板上的己内酰胺氨化液在所述液体分布器的分布作用下分别进入各列管，并沿各列管内管壁在重力作用下呈薄膜向下流动。

可选实施例中，所述列管的顶部穿过所述上管板上的上管孔伸入至所述进料区，围绕所述列管顶部的管壁设置锯齿形的槽口，以形成液体分布器。

可选实施例中，所述气体除沫器为丝网除沫器；所述丝网除沫器的外周壁与所述进料区的壳体的内周壁密封连接。

可选实施例中，所述列管的长度和所述壳体的长度均为0.5～40米，且所述列管的长度小于所述壳体的长度。

可选实施例中，所述壳体包括主壳、上封头和下封头，所述主壳呈两端敞口的桶状，所述上封头封盖于所述主壳的上端敞口，所述下封头封盖于所述主壳的下端敞口；所述上管板设于所述主壳靠近其上端敞口处，所述下管板设于所述主壳靠近其下端敞口处。

可选实施例中，所述气体出口设于所述上封头的顶端，所述气体出口上连接氨气排出管；所述液体出口设于所述下封头的底端，所述液体出口上连接液体排出管。

可选实施例中，所述氨气排出管上连接离心风机或氨气压缩机，以为所述进料区内氨气的排出提供动力。

可选实施例中，所述主壳的下部设置与所述主体区连通的热媒进口，所述主壳的上部设置与所述主体区连通的热媒出口，所述热媒进口与所述加热系统的热媒输出管路连接，所述热媒出口与所述加热系统的热媒返回管路连接。

本实用新型的己内酰胺氨化液的脱氨装置与釜式和精馏塔等脱氨装置相比，脱氨温度大幅下降，停留时间大幅缩短，减少了氨化液中6-氨基己腈和己内酰胺的聚合损失，能耗也大幅降低。

应当理解，前面的一般描述和以下详细描述都仅是示例性和说明性的，而不是用于限制本实用新型。

本实用新型中描述的技术的各种实现或示例的概述，并不是所公开技术的全部范围或所有特征的全面公开。

附图说明

在不一定按比例绘制的附图中，相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。附图大体上通过举例而不是限制的方式示出各种实施例，并且与说明书以及权利要求书一起用于对所实用新型的实施例进行说明。在适当的时候，在所有附图中使用相同的附图标记指代同一或相似的部分。

图1为本实用新型实施例的己内酰胺氨化液的脱氨装置的结构示意图。

附图标记：

1-主壳；2-上管板；3-下管板；4-进料区；5-主体区；6-出料区；7-气体出口；8-液体出口；9-进料口；10-气体除沫器；11-液体分布器；12-槽口；13-上封头；14-下封头；15-列管；16-热媒进口；17-热媒出口。

具体实施方式

为了使得本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

除非另外定义，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

为了保持本实用新型实施例的以下说明清楚且简明，本实用新型省略了已知功能和已知部件的详细说明。

本实用新型实施例提供了一种己内酰胺氨化液的脱氨装置。如图1所示，己内酰胺氨化液的脱氨装置主要包括壳体、多根列管15、气体除沫器10和加热系统(图中未示出)。

继续如图1所示，壳体呈竖向设置，壳体靠近其顶部的位置设置上管板2，壳体靠近其底部的位置设置下管板3，上管板2和下管板3将壳体内从上至下依次分隔成进料区4、主体区5和出料区6，壳体的顶部设置与进料区4连通的气体出口7，壳体的底部设置与出料区6连通的液体出口8，壳体的上部设置与进料区4连通的进料口9。

多根列管15呈竖向间隔设于主体区5内，列管15的顶部与上管板2上的上管孔固定，并与进料区4连通。列管15的底部与下管板3上的下管孔固定，并与出料区6连通。

气体除沫器10设于进料区4内，并位于进料口9的上方，用于使进料区4内的氨气经气体除沫器10除沫后由气体出口7排出。

加热系统用于向壳体内提供加热介质，以加热列管15内的己内酰胺氨化液。

己内酰胺氨化液用由进料口9进入到进料区4，落到上管板2上，并分别进入各列管15，沿列管15内管壁在重力作用下呈薄膜向下流动，己内酰胺氨化液沿列管15内壁向下流动过程中，由加热系统加热使溶解在其中的氨气不断被解吸出来，解吸出来的氨气向上流动进入进料区4经气体除沫器10除去夹带的雾沫后从气体出口7排出，雾沫聚成液滴流到管板上的己内酰胺氨化液里；列管15内液体越向下流动其内溶解的氨气逐步降低，流到列管15下端，液体中溶解的氨气已很少，最终液体由列管15的底端流出并汇集到壳体的底部有液体出口8排出。通过控制一定的加热系统的加热温度和一定的列管15长度，可以使己内酰胺氨化液中溶解的氨气几乎全部解吸出来。

本实用新型的己内酰胺氨化液的脱氨装置的己内酰胺氨化液从列管15内通过，加热介质从列管15外的壳体内通过，利用加热介质换热的脱氨方式温度低，己内酰胺氨化液停留时间短，减少了6-氨基己腈和己内酰胺的聚合损失；

脱除的氨气和脱氨后的液体分别从壳体的上部和下部排出壳体外，避免一同排出壳体造成一部分氨气重新溶入液体中，影响脱氨效果；

既保证了脱氨操作的连续性，便于大型化生产，又避免了精馏塔脱氨的高温操作，同时投资也远低于精馏塔。

在一些实施例中，如图1所示，上管板2的上板面上设置与多根列管15的顶部管口一一对应的多个液体分布器11。通过设置液体分布器11，以使由进料口9进入到上管板2上的己内酰胺氨化液可以在液体分布器11的分布作用下分别均匀的进入各列管15，并沿各列管15内管壁在重力作用下呈薄膜向下流动。

液体分布器11的具体结构形式不限，例如可以采用降膜蒸发器中常用的液体分布器11。具体的，如图1所示，列管15的顶部穿过上管板2上的上管孔伸入至进料区4，围绕列管15顶部的管壁设置锯齿形的槽口12，以形成液体分布器11。如此，可以简化结构，降低成本。

气体除沫器10可以选用丝网除沫器或其他常用的气体除沫器10。丝网除沫器的外周壁与进料区4的壳体的内周壁密封连接。以使脱除的氨气均经过丝网除沫器除去夹带的雾沫后排出，提升雾沫效果。

在一些实施例中，列管15的长度和壳体的长度可以根据需要选择。例如，列管15的长度和壳体的长度可以均为0.5～40米，最优是2～20米，且列管15的长度小于壳体的长度。

壳体内列管15的数量不限于图1中示出的三根，其数量可根据产能调节。

在一些实施例中，如图1所示，壳体包括主壳1、上封头13和下封头14。主壳1呈两端敞口的桶状，上封头13封盖于主壳1的上端敞口，下封头14封盖于主壳1的下端敞口；上管板2设于主壳1靠近其上端敞口处，下管板3设于主壳1靠近其下端敞口处。结构合理，便于装配。

继续结合图1，气体出口7设于上封头13的顶端，气体出口7上连接氨气排出管；液体出口8设于下封头14的底端，液体出口8上连接液体排出管。

氨气排出管上连接离心风机或压缩机等，以形成负压操作，为进料区4内氨气的排出提供动力，使氨气顺利排出。而且排出的氨气可以不经过任何处理，直接进入己内酰胺氨化反应的氨循环压缩机。

在一些实施例中，主壳1的下部设置与主体区5连通的热媒进口16，主壳1的上部设置与主体区5连通的热媒出口17，热媒进口16与加热系统的热媒输出管路连接，热媒出口17与加热系统的热媒返回管路连接。通过加热系统为壳体内提供加热介质，加热介质从热媒进口16进入壳体内，与列管15内的己内酰胺氨化液换热降温后从热媒出口17流入进入加热系统加热，加热介质如此循环流动，为列管15内的己内酰胺氨化液提供稳定的热能，使列管15内的己内酰胺氨化液保持合适的加热温度，减少了6-氨基己腈和己内酰胺的聚合损失。加热介质可用低压蒸汽或热水，最优用热水。方便获取、成本低、无污染。加热温度为30～150℃，最优是40～100℃。

本实用新型的脱氨装置的操作压力范围是-0.1MPa～0MPa，最优是-0.001MPa～-0.01MPa。

以下以实施例和比较例说明本实用新型的实施方式及效果，该实施例为本实用新型典型但非限制性实施例。

实施例：己内酰胺氨化液组成如下，以质量百分比计，6-氨基己腈占46.07％，己内酰胺占39.32％，水占7.40％，氨占2.59％，轻组分占0.60％，重组分占4.01％。在-0.001MPa压力下，将该己内酰胺氨化液用泵从进料口9连续打入进料区4，脱氨装置内列管15长度4米，己内酰胺氨化液通过液体分布器11分布后进入列管15，并沿列管15的内壁自然流下，壳程(壳体内列管15外的区域)用80℃热水(加热介质)加热，氨气从顶部的气体出口7排出，液体从底部的液体出口8排出；取排出的液体检测组成如下：以质量百分比计，6-氨基己腈占47.86％，己内酰胺占40.85％，水占6.70％，氨占0.001％，轻组分占0.38％，重组分占4.21％。

比较例1：上述己内酰胺氨化液，装入烧瓶中，在-0.001MPa压力下，加热至130℃，保温1小时，瓶内液体检测组成如下：按质量百分比计，6-氨基己腈占45.52％，己内酰胺占39.58％，水占7.22％，氨占0.01％，轻组分占0.42％，重组分占7.24％。

比较例2：上述己内酰胺氨化液，在压力-0.001MPa下，通过装有1米3*3狄克松填料的玻璃精馏塔精馏，回流比1:1，塔釜温度152℃，检测塔釜液体组成如下：按质量百分比计，6-氨基己腈占41.61％，己内酰胺占35.78％，水占6.50％，氨占0.001％，轻组分占0.37％，重组分占15.74％。

通过上述实施例和比较例，本实用新型己内酰胺氨化液脱氨装置，可以较好完成脱氨，并且其中的6-氨基己腈和己内酰胺基本没有损失，重组分的量基本没有变化；而采用间歇釜式脱氨和精馏脱氨，虽然也可完成脱氨，但其中的6-氨基己腈和己内酰胺明显变少，重组分明显增多，尤其精馏脱氨，重组分增加10％左右。

利用本实用新型的己内酰胺氨化液的脱氨装置脱氨，可明显降低6-氨基己腈和己内酰胺的聚合损失；且脱氨装置结构简单，造价较低，利于推广应用。

以上描述旨在是说明性的而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本公开的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。而且上述示例(或其一个或更多方案)可以彼此组合使用，并且考虑这些实施例可以以各种组合或排列彼此组合。

Claims (9)

1.一种己内酰胺氨化液的脱氨装置，其特征在于，包括：

壳体，其呈竖向设置，所述壳体靠近其顶部的位置设置上管板，所述壳体靠近其底部的位置设置下管板，所述上管板和所述下管板将所述壳体内从上至下依次分隔成进料区、主体区和出料区，所述壳体的顶部设置与所述进料区连通的气体出口，所述壳体的底部设置与所述出料区连通的液体出口，所述壳体的上部设置与所述进料区连通的进料口；

多根列管，其呈竖向间隔设于所述主体区内，所述列管的顶部与所述上管板上的上管孔固定，并与所述进料区连通；所述列管的底部与所述下管板上的下管孔固定，并与所述出料区连通；

气体除沫器，其设于所述进料区内，并位于所述进料口的上方，用于使脱除的氨气经所述气体除沫器除沫后由所述气体出口排出；

加热系统，用于为所述壳体内提供加热介质，以加热所述列管内的己内酰胺氨化液。

2.根据权利要求1所述的己内酰胺氨化液的脱氨装置，其特征在于，所述上管板的上板面上设置与多根所述列管的顶部管口一一对应的多个液体分布器，以使由所述进料口进入到所述上管板上的己内酰胺氨化液在所述液体分布器的分布作用下分别进入各列管，并沿各列管内管壁在重力作用下呈薄膜向下流动。

3.根据权利要求1所述的己内酰胺氨化液的脱氨装置，其特征在于，所述列管的顶部穿过所述上管板上的上管孔伸入至所述进料区，围绕所述列管顶部的管壁设置锯齿形的槽口，以形成液体分布器。

4.根据权利要求1所述的己内酰胺氨化液的脱氨装置，其特征在于，所述气体除沫器为丝网除沫器；所述丝网除沫器的外周壁与所述进料区的壳体的内周壁密封连接。

5.根据权利要求1所述的己内酰胺氨化液的脱氨装置，其特征在于，所述列管的长度和所述壳体的长度均为0.5～40米，且所述列管的长度小于所述壳体的长度。

6.根据权利要求1所述的己内酰胺氨化液的脱氨装置，其特征在于，所述壳体包括主壳、上封头和下封头，所述主壳呈两端敞口的桶状，所述上封头封盖于所述主壳的上端敞口，所述下封头封盖于所述主壳的下端敞口；所述上管板设于所述主壳靠近其上端敞口处，所述下管板设于所述主壳靠近其下端敞口处。

7.根据权利要求6所述的己内酰胺氨化液的脱氨装置，其特征在于，所述气体出口设于所述上封头的顶端，所述气体出口上连接氨气排出管；所述液体出口设于所述下封头的底端，所述液体出口上连接液体排出管。

8.根据权利要求7所述的己内酰胺氨化液的脱氨装置，其特征在于，所述氨气排出管上连接离心风机或氨气压缩机，以为所述进料区内氨气的排出提供动力。

9.根据权利要求6所述的己内酰胺氨化液的脱氨装置，其特征在于，所述主壳的下部设置与所述主体区连通的热媒进口，所述主壳的上部设置与所述主体区连通的热媒出口，所述热媒进口与所述加热系统的热媒输出管路连接，所述热媒出口与所述加热系统的热媒返回管路连接。