[发明专利]一种合成N-甲基吡咯烷酮的系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种合成N-甲基吡咯烷酮的系统，更具体地说，是以1,4-丁二醇脱氢生成无需纯化的中间产物γ-丁内酯和混合甲基胺通过连续法制得高纯度的N-甲基吡咯烷酮产品的系统。

背景技术

N-甲基吡咯烷酮是重要的化工原料，是一种选择性强和稳定性好的极性溶剂，具有毒性低、沸点高、溶解力强、不易燃、可生物降解、可回收利用、使用安全和适用于多种配方用途等优点。被广泛用于聚偏二氟乙烯的溶剂，锂电子电池的电极辅助材料，合成气脱硫、润滑油精制、润滑油抗冻剂、烯烃萃取剂、难溶工程塑料聚合时的溶剂，农用除草剂，绝缘材料、集成电路制作，半导体行业精密仪器、线路板的洗净,PVC尾气回收，清洗剂、染料助剂、分散剂等。也用于聚合物的溶剂及聚合反应的介质，如工程塑料及芳纶纤维。另外还可用在农药、医药和清洁剂等方面。其主要用途如下:(1)乙炔提浓及丁二烯、异戊二烯、芳烃等萃取；(2)润滑油精炼；(3)难溶工程塑料(聚苯硫醚、聚酰亚胺)及芳纶纤维用聚合溶剂；(4)电子绝缘材料和锂离子电池；(5)高档涂料、油墨和颜料；(6)农药助剂；(7)脱油、脱脂、脱蜡、抛光、防锈和脱漆；(8)人工肾脏机能膜液和海水淡化膜液。

目前N-甲基吡咯烷酮工业化生产已经公开了通过将γ-丁内酯和单甲基胺在280℃，以及铜离子交换的Y型沸石催化剂存在下连续反应来制备98%产率的N-甲基吡咯烷酮，然而这些方法具有缺陷，如产率低，以及与产物N-甲基吡咯烷酮沸点差小（约2℃）的γ-丁内酯仍保持为未反应的反应物，因此使得分离和纯化困难并增加杂质。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种合成N-甲基吡咯烷酮的系统，更具体地说，是以1,4-丁二醇脱氢生成无需纯化的中间产物γ-丁内酯和混合甲基胺通过连续法制得高纯度的N-甲基吡咯烷酮产品的系统。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种合成N-甲基吡咯烷酮系统,其创新点在于，包括1,4-丁二醇脱氢装置，混合胺合成装置和制备N-甲基吡咯烷酮装置。

1,4-丁二醇脱氢装置包括1,4-丁二醇脱氢反应器、第一分离器、第一脱气塔装置和γ-丁内酯中间储槽；1,4-丁二醇脱氢反应器，其右端设有一个物料出口，左端设有一个物料进口，1,4-丁二醇脱氢反应器物料进口连接着一根物料进样管；第一分离器，其顶端设有一个气相出口，底端设有一个液相出口，中部设有物料进口，第一分离器的物料进口通过管道与1,4-丁二醇脱氢反应器右端的物料出口相连通，第一分离器的气相出口通过管道并入1,4-丁二醇脱氢反应器物料进口的物料进样管路上；第一脱气塔装置，包括第一脱气塔和第一脱气塔再沸器，第一脱气塔，其顶端设有一个气相出口，塔身从上向下四分之一处设有物料进样口,塔底部设有一个物料出口，塔底侧面设有一个回流入口，第一脱气塔再沸器，其顶端设有出口，底端设有进口，第一脱气塔顶端出口通过管道连接到1,4-丁二醇脱氢反应器物料进口的物料进样管上，第一脱气塔的物料进样口通过管道与第一分离器液相出口相连接；第一脱气塔再沸器的顶端出口通过管道与第一脱气塔塔底侧面回流入口连接，第一脱气塔再沸器的底端进口通过管道与第一脱气塔塔底物料出口连接，进而形成一个物料加热循环通道；γ-丁内酯中间储槽，其顶端设有物料进口，底端设有物料出口，其物料进口通过管道连接到第一脱气塔再沸器的底端进口与第一脱气塔塔底物料出口相连通的管道上，物料出口通过管道连接到第一脱气塔的物料进样口与第一分离器液相出口连接的管道上；