[发明专利]一种新型二甲基甲酰胺生产装置及利用该装置的新工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种化合物的生产装置及其生产工艺，特别是涉及二甲基甲酰胺的生产装置及其生产工艺。

背景技术

二甲基甲酰胺(DMF)产品外观为无色透明液体，分子式为(CH₃)₂NCOH，是优良的溶剂和重要的化工原料。二甲基甲酰胺(DMF)可广泛应用于制造聚氨酯、聚苯烯腈和聚氯乙烯等具有强大分子引力的聚合物的溶剂；在医药中用于合成磺胺嘧啶、可的松和维生素B6等；在农药中用于合成杀虫脒等；在石油化工中用于抽提丁二烯等组分。

二甲基甲酰胺(DMF)合成的化学方程式为：

(CH₃)₂NH+CO＝(CH₃)₂NCOH+Q。

目前，国内二甲基甲酰胺(DMF)生产一般采用两步法生产工艺，即先由一氧化碳和甲醇反应制得甲酸甲酯，然后由甲酸甲酯与二甲胺反应制得DMF。DMF两步法生产工艺，原材料、辅助材料和动力消耗高，产品质量差，产量低，不能满足国内聚氨酯合成革及聚丙烯腈抽丝方面的市场要求，供需差距较大。

目前，国外一般采用接触法生产二甲基甲酰胺(DMF)，由于触媒结晶而堵塞管道和设备，造成停车、清洗次数较多，不仅增加了工人的劳动强度，还影响了产量，存在操作的可控性和稳定性差以及成本高并且污染严重等问题。

发明内容

本发明提供一种新型二甲基甲酰胺生产装置及利用该装置的二甲基甲酰胺生产新工艺，以解决目前二甲基甲酰胺(DMF)生产装置和生产工艺中存在的，操作的可控性和稳定性差以及成本高并且污染严重等问题。

本发明的技术方案如下：

本发明提供一种新型二甲基甲酰胺生产装置，采用顶部设有吸收装置，底部设有圆管和喷嘴的反应器，精馏采用三塔流程，精馏塔冷凝器为上装自然回流式，各精馏塔压力依次降低。

作为优化方案，本发明提供的新型二甲基甲酰胺生产装置，反应器顶部采用板式吸收塔，底部采用圆管和压力自开式喷嘴；精馏塔底采用双循环式蒸发器，废触媒采用板框式过滤。

本发明还提供利用上述新型二甲基甲酰胺生产装置的二甲基甲酰胺生产新工艺，其特征在于包括以下步骤：

(1)二甲胺和一氧化碳以及甲醇钠一同进入DMF反应器；

(2)反应后含DMF90％以上的液体经过蒸发器精制后，进入第一精馏塔，在塔顶脱出轻组分后进入第二精馏塔；

(3)在第二精馏塔的塔底脱出重组分后，进入第三精馏塔；

(4)在第三精馏塔，利用气提将水脱除干净，塔釜产出合格的DMF。

本发明所实现的技术效果如下：

本发明所提供的二甲基甲酰胺生产装置，采用双循环式蒸发器，把过滤器由现在的滤布过滤改为板框式过滤，大大减少了停车次数。

本发明所提供的二甲基甲酰胺生产装置，将精馏塔冷凝器改造为上装自然回流式。由强制回流改造为自然回流，减少了由于采用强制回流而必须增设的回流泵。既增加了操作的稳定性和可靠性，又降低了用电量的消耗和泄露的可能性。

本发明所提供的二甲基甲酰胺生产装置和生产工艺中，各精馏塔压力采用由高到低的流程，减少了中间泵，物料靠前塔压力流入后塔，实现了能量的充分利用。

本发明所提供的二甲基甲酰胺生产装置和生产工艺中，液氨槽保持满液位操作，在开车初期触媒活性较好和操作压力较低时，液氨依靠自身压力经过副线直接进入氨塔，直到触媒使用后期，操作压力需要提高时才使用液氨泵给液氨增压，有效地减少了液氨泵电能的消耗。

附图说明

图1：二甲基甲酰胺(DMF)生产工艺流程示意图。

具体实施方式

为了更具体的对本发明所提供的二甲基甲酰胺生产装置及利用该装置的新工艺进行公开和说明，本发明提供以下具体实施例，但实施例的内容不应视为对发明内容和技术方案的限定与约束。

实施例中所用仪器设备均购于德州德化装备有限公司。

DMF生产工艺流程如下：

反应方程式：

    (DMA)                                  (DMF)

合成工序：