100kt／a大型苯胺装置技术开发和应用.pdf

38 CHEMICALENGINEERINGDESIGN 100kt／a大型苯胺装置技术的开发和应用 龚建华 中国石化南京工程公司 南京 211100 摘要 详细介绍苯胺装置设计的关键技术，开发了150kt／a苯等温硝化技术；加压静态混合器中和水洗硝 基苯技术；大型化高速湍动苯胺流化床反应器技术和全生化法废水处理技术，技术与产品质量指标均达国内先 进水平。 关键词 硝基苯 苯胺 等温硝化 静态混合器 流化床 全生化 苯胺是一种重要的有机化工原料和精细化工 个方面：①150kt／a苯等温硝化生产硝基苯技术； 中间体，广泛应用于染料、颜料、医药、农药、 ②加压静态混合器中和水洗硝基苯分离技术 ；③ 香料、橡胶助剂等行业。随着全球范围内用途广 100kt／a大型化高速湍流苯胺流化床反应器技术； 泛、性能优异的聚氨酯工程塑料工业的崛起，作 ④全生化法废水处理技术。 为中间体的二苯基 甲烷二异氰酸酯 (MDI)的基础 2．1 150kt／a苯等温硝化生产硝基苯技术 原料苯胺的生产得到了迅猛的发展。 苯与混酸反应生成硝基苯的反应是一种强放 1 主要工艺技术 热和超快速反应 ，温度极难控制 。通常随着温度 升高，将生成多硝基苯酚和多硝基苯 (主要是二 1．1 硝基苯路线 硝基苯)等副产物。这些副产物在浓度高时既易 苯与硝酸在硫酸作用下发生混酸硝化反应生 结晶堵塞管道 ，影响连续生产，受热时又敏感易 成硝基苯，混酸硝化工艺技术路线有常压冷却连 爆，对安全生产威胁极大。所 以硝化釜的温度控 续硝化法和加压绝热连续硝化法。国内普遍采用 制不但关系到苯的消耗，而且关系到酸碱 中和除 常压冷却连续硝化法，但单套装置生产规模偏小， 去硝基苯酚和硝基苯精制除去二硝基苯的物耗和 约为50kt／a。 能耗 ，更重要的是影响装置的安全性。 1．2 苯胺路线 在工程放大中，为了减少副反应和提供安全 苯胺路线 的工艺技术主要有硝基苯铁粉还原 保障，在减少局部不均，降低局部浓度，控制硝 法、苯酚氨化法和硝基苯催化加氢法。其 中硝基 化液温度方面开发了以下关键技术。 苯催化加氢法是 目前工业生产苯胺 的主要方法， 2．1．1 一号硝化釜并联 它又分硝基苯气相和液相催化加氢工艺。硝基苯 虽然以前工艺中也采用多釜串联的方式来控 气相催化加氢工艺的特点为采用常压 (或低压) 制每个硝化釜的硝化程度 ，第一釜至第 四釜温度 反应，操作压力低 ，检修、运行方便，但设备大， 从75~C逐渐降至55℃，反应量逐渐下降，但第一 操作费用高。目前国内有 山东烟台万华聚氨酯集 釜