[发明专利]一种制备己二胺的加氢装置及其应用

说明书

本发明公开了一种制备己二胺的加氢装置及其应用，主要由混合系统、加氢反应器组成，混合系统与加氢反应器连接，混合系统包括至少一个第二通道和至少一个第一通道，邻接所述第二通道和所述第一通道的构件，所述构件包括有孔区，所述有孔区沿所述构件的长度方向延伸，氢气通过所述有孔区被注入所述原料混合液中，第二通道是指能够容纳原料混合液的空间，第一通道是指能够容纳氢气的空间。本发明具有反应压力低、催化剂用量少、转化率高，产物己二胺选择性高、副产物少等特点。

技术领域

本发明属于有机化工技术领域，涉及一种制备己二胺的加氢装置及其应用，特别涉及一种己二腈和/或6-氨基己腈加氢生产己二胺的装置及其应用。

背景技术

己二胺是尼龙行业的关键原料，常用来合成尼龙66、尼龙610，然后，再制成尼龙树脂、尼龙纤维和工程塑料等产品。己二胺的工业化生产方法主要为己二腈催化加氢法，该方法生产制备己二胺的同时还产生对尼龙产品质量影响较大的杂质二氨基环己烷，且很难分离。目前，随着己内酰胺产能的日益扩张和价格日趋降低，己内酰胺法有望得到工业化推广。己内酰胺法以己内酰胺为原料经催化氨化脱水制得6-氨基己腈，6-氨基己腈进一步催化加氢得己二胺，该方法从源头避免了二氨基环己烷的产生，提升了己二胺的产品质量，但存在工艺复杂、路线冗长及原料转化率较低等问题，规模化生产成本高。

现有技术中，专利CN110423201A提供了一种以己内酰胺为原料合成己二胺的方法，将己内酰胺、碱和水混合后，加热回流得到6-氨基己酸盐，进一步引入氨基保护基团保护端氨基，然后加酸中和生成带氨基保护基团的氨基己酸，烘干后加入酰胺用脱水催化剂并在氨源存在下加热反应将羧酸基团转变为氰基得到产物腈，产物腈经萃取提纯后催化生成相应的胺后，再去除保护基团得到己二胺，该方法工艺路线冗长，涉及催化剂和物料种类繁多，难以进行工业规模化生产。

专利CN 112079725 A介绍了一种生产己二胺的方法，将氨气、氢气与己内酰胺混合汽化后，得到混合气；向所得混合气中加入催化剂，进行催化氨化反应和催化加氢反应；然后，对反应所得物料进行冷凝分离得到反应液，将所得反应液进行蒸馏，得到产品己二胺。该方法将己内酰胺氨化与加氢集成，但存在反应温度高、副产物多的缺陷，不具有工业应用价值。

现有技术中己二腈/6-氨基己腈加氢生产己二胺，该技术可连续生产，但反应压力高，催化剂用量大。

介观是介乎于微观和宏观之间的体系，因此，介观尺度是指介于宏观和微观之间的尺度，一般认为它的尺度在纳米和毫米之间，也就是微米级尺寸。

工业上普遍存在着气液两相和气液固三相的加氢、加氧、加氯的化学反应，而提高反应速度的前提是提高气相到液相的传质速率，工业一般都应用气液搅拌桨、混合器或鼓泡塔反应器来将气体气泡尺寸变小来提高传质效率，此过程搅拌的大部分能量转化为了热能，而没有转变成为生成小气泡所需的表面能，只能产生厘米或毫米尺寸大小的气泡，工业中的气液两相和气液固三相化学反应主要是毫米级以上宏观尺寸下的低传质速度和相应的低反应转化率。

开发一种介观体系的低反应压力、催化剂用量少的己二腈和/或6-氨基己腈加氢制备己二胺技术具有显著的经济效益。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种制备己二胺的加氢装置及基在制备己二胺中的应用，该发明具有反应压力低、催化剂用量少、转化率高，产物己二胺选择性高、副产物少等特点。

本发明采用的技术方案：一种制备己二胺的加氢装置，主要由混合系统、加氢反应器组成，混合系统与加氢反应器连接，其特征在于：所述混合系统包括至少一个第二通道、至少一个第一通道和邻接所述第二通道和所述第一通道的构件，其中，第二通道是指能够容纳原料混合液的空间，第一通道是指能够容纳氢气的空间；所述构件包括有孔区，所述有孔区沿所述构件的长度方向延伸且覆盖整个构件，氢气通过所述有孔区被注入所述原料混合液中，所述有孔区具有纳米尺度的细孔。