淄博恒兆石化工程公司
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本發明涉及一種催化劑再生工藝方法,具體涉及一種乙醇胺生產工藝中催化劑再生的工藝流程。
背景技術:
乙醇胺是一種重要的精細化工原料。它是單乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)和三乙醇胺(tea)的總稱。由于乙醇胺分子中含有氨基和羥基,它同時具有胺和醇的性質。廣泛應用于表面活性劑、氣體吸收劑、洗滌劑、染料、合成橡膠中間體等工業領域。由于國內外胺生產裝置節能降耗和擴能需求的不斷增加,對乙醇生產的需求也越來越大。
乙醇胺的工業生產主要采用環氧乙烷(EO)和過量氨反應工藝,以水為催化劑,根據原料中氨的濃度,乙醇胺企業可分為四類:1)美國SD公司采用低濃度氨水作為反應原料,EO在NH3/EO=10:1、反應溫度100℃、系統壓力0.5MPa的床式反應器中進行。反應后對產物進行分離和精餾,得到相對含量分別為69%、21%和10%的高純度mea、DEA和tea。通過減壓蒸餾回收反應系統中多余的氨,剩余的氨以氨水的形式回收。由于系統含水量高,反應加熱冷卻過程能耗高,產品易溶于水,脫水能耗高。因此,低濃度氨合成法雖然反應條件溫和,但能耗過高,將逐漸被淘汰。2) 陶氏化學公司以中高濃度氨水為原料,氨濃度35~50wt%,系統壓力3.5Mpa,反應溫度115~130℃。陶氏化學公司首次采用高真空閃蒸法回收系統中的氨。通過原料中氨的含量來調整產品的分布。陶氏化學公司采用環氧乙烷與乙醇胺共生產裝置。3) 巴斯夫公司以高濃度氨為原料,氨濃度大于90wt%,系統壓力10MPa,NH3/EO=15-25:1,停留時間3-30min,采用四級絕熱管式反應器。環氧乙烷在不同節點分批進入反應器。反應后物料在閃蒸塔中還原,大部分氨蒸發,氨冷凝成液氨,殘氨在0.4MPa蒸發,殘余氨在0.4MPa蒸發,水塔中的水被吸收為稀氨水,再與液氨混合制備90%濃氨水參與反應。采用高濃度氨水已成為氨水工藝的發展趨勢。氨水法可以得到成分平衡的產物,但副產物多,分離難度大,反應熱不能回收。4) 日本Shokubai公司以液氨為原料,La改性沸石為催化劑,生產出高選擇性的二乙醇胺,并已在工業上得到應用。工藝條件為:當反應溫度為100~110℃,壓力為12~15mpa,液相空速為8~10h-1時,二乙醇胺的單程重量選擇性約為41%,通過單乙醇胺循環,二乙醇胺的重量選擇性可達81%,環氧乙烷可以完全轉化。然而,催化劑的運行周期短(只有少數是亟待解決的問題)。
由于其極為活躍的化學性質,環氧乙烷傾向于自聚合產生高沸點物質,如聚氧乙烯或聚醚,或與分子中含有羥基的物質如水和醇水合生成多元醇,多元醇和其他高沸點物質。這些副反應對環氧乙烷和氨解反應的主反應有害,不僅降低了主要產品的收率,浪費了環氧乙烷原料,而且嚴重影響了乙醇胺產品的質量,特別是色澤,降低了產品的市場競爭力。另外,副反應產生的高沸點物質覆蓋在催化劑表面,容易造成催化劑失活,因此需要對失活的催化劑進行再生