[发明专利]一种氨基钠连续化生产装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种氨基钠生产装置，是一种将金属钠和氨气反应生产氨基钠和氢气的多级全混流连续化生产装置。

背景技术

氨基钠化学分子式NaNH2，熔点210℃，沸点400℃，常温下为白色结晶粉末，容易吸潮分解。氨基钠在化工、医药领域中具有广泛的用途，主要被用于有机合成、缩合剂、脱水剂、脱卤剂、烷基化剂、氨化剂、引发剂，还用于制造叠氮化合物、氟化物、靛蓝染料、联氨等化学产品的原料。氨基钠是一种很有价值的无机产品，国内现在有至少5家企业在生产氨基钠，年产量在数万吨以上。

氨基钠是氨气和液态钠在200℃到400℃之间反应生成的，同时会产生氢气。胥传习在CN1944258A公开了一种氨基钠生产方法，在经氨气置换的干燥反应釜内加入金属钠，在氨气吹扫下用电炉加热反应釜，釜温升至200℃－220℃时，通入液氨，釜温升至350℃~370℃时停止加热，通过调节液氨流量使釜内保持温度在370℃~400℃直至反应终止，待釜内氨基钠冷却至250℃－300℃ 后，再使用滚筒式切片机切片即可得成品。

CN 101591009公开了另外一种氨基钠的连续化生产方法，将液态的金属钠在一定的温度下，连续加入氨钠预合成塔中，经氨钠循环泵循环，一部分回到预合成塔中，与氨钠合成塔未反应完的氨气在300℃－400℃下进行预反应，尾气从塔的上部排出，另一部分则进入氨钠合成塔，与氨气在300℃－400℃下反应得到氨基钠。反应塔可以是填料塔、板式塔、鼓泡塔或空塔。

单釜式的装置简单实用，在国内普遍使用，虽然氨气和金属钠反应速度很快，但是由于反应产生的氢气量很大，大量的氢气会夹带大量的氨气进入尾气当中，而尾气需要通过水洗涤来将氨气吸收然后再蒸发提纯后再回用，整个过程存在大量的氨气循环，氨气利用效率不高，且附属能耗大，单釜的装置的另外一个问题就是产能小，规模化程度低，人工，电耗等等都高。二塔式装置从一定程度上解决了单釜式装置的问题，氨气利用效率高，能耗也低，人工相对也不高，只是相对于单釜式来讲，设备高度有明显增加，设备管路也变的非常复杂，操作的复杂程度高于釜式，在生产过程中要是遇到设备检修，金属钠粘附在填料和塔板上极易着火，简直无法检修，在开停车过程中也很麻烦，温度控制也很不稳定。所以塔式反应虽然从理论上强化了气液接触面积，提高了效率，但带来的负面因素也阻碍了这项技术的推广。

发明内容

本发明装置是利用化工反应器中的一个基本反应器即多级CSTR反应器设计的。它整合利用现有氨基钠生产厂家的单釜式通气反应釜，将2－10个通气反应釜进行串联，物料采用的是气液逆流的流向方式，200℃左右的液体钠从最末级加料，利用液位从最末级逐级溢流到第一级，同时被反应热逐渐加热到350℃左右，最终合格产品从第一级溢流出体系得到。液氨从液氨储罐经过节流减压阀减压到1－2公斤通过一个汽化装置汽化后经过流量计计量后进入第一级反应釜的釜底通气盘管，经过盘管分布后和从第二级反应釜底口通过高位差溢流到第一级反应釜的氨基钠和金属钠混合溶液反应，第一级反应釜反应完毕的气体中含有未反应的氨气和副产品氢气，该气体又进入第2级反应釜的气体分布管，逐此类推，一共有2级到10级之间，最末级的排出气体中基本上已经没有残余的氨气，该气体可直接进入尾气处理工段。

该装置采用现有设备，仅仅变更一下管道就可以实现连续化生产，同时提升了氨气的收率，设备检修也比较容易，只要在连接的管道中安装相应的阀门就可以实现，单个设备体积较小，检修也容易。

附图说明

 图一是本装置的简介图，该图描述了一个4级装置，实际可在2－10级之间。

 如图一所示，1－液氨储罐、2－液氨流量计、3－液氨阀门、4－气氨通气管、5－级反应器、6－液钠溢流管、7－级反应器、8－级反应器、9－级反应器、10－尾气排放管、11－液钠流量计、12－液钠阀门、13－液钠泵、14－液钠储罐。