[发明专利]一种合成草酰胺的生产装置以及生产方法

说明书

本发明属于一种合成草酰胺的生产装置以及生产方法；包括氨气吸收单元和草酸二甲酯溶解单元，氨气吸收单元和草酸二甲酯溶解单元分别与草酰胺合成反应单元相连，草酰胺合成反应单元的底部通过固液分离器与草酰胺储罐相连；具有结构简单、工艺设计合理、便于推广、操作条件温和、可操作性强、安全系数高、能耗低、产生的尾气易吸收处理、环保投资少以及广阔工业化前景的优点。

技术领域

本发明属于草酰胺合成技术领域，具体为一种合成草酰胺的生产装置以及生产方法。

背景技术

草酰胺，分子式(CONH₂)₂，分子量为88.1，含氮31.8％，白色粉末，在空气中不吸潮、无毒、易于贮存，在水中的溶解度为0.016％，水解或生物分解过程中，逐步放出氨态氮和二氧化碳，满足了作物整个生育期对氮素的需求，与传统速效氮肥相比，草酰胺肥料减少了氮素的淋失、挥发及反硝化作用所引起的损失，提高了化肥利用率，减少了施肥次数，节省了人力和时间。因此，寻找合适的草酰胺工业化方法迫在眉睫。

目前，合成草酰胺的方法主要有三种：1、以氢氰酸为原料制备法，即HCN先经氧化生成氰(CN)₂，再经水解制得草酰胺。由于氢氰酸为剧毒化学品，且其成本较高，此法生产草酰胺的成本较高，未实现工业化。2、热解法，即采用草酸铵或草酸尿素进行热解得到草酰胺，但该方法成本高，实用价值不大。3、草酸二甲酯氨解法，即将草酸二甲酯进行氨解，得到草酰胺。随着合成气制乙二醇技术的发展，由一氧化碳偶联合成草酸二甲酯的技术已成熟，解决了草酸二甲酯氨解生产草酰胺的原料问题，成本也大幅下降，因此该方法是较为有前景的一种合成方法。

在专利CN102267921A提出了一种合成草酰胺的连续工艺，其利用合成气制备草酰胺，工艺中的原料全部采用工业上的煤、一氧化碳、一氧化氮、氧气、氢气、醇类等，该工艺使用一氧化碳、氨和氧合成草酰胺，合成气利用碳一化工新技术将煤或者天然气转化为一氧化碳和氢气，同时采用膜分离、深冷分离、变压吸附等方法得到高纯度的氢气(99.9％)，利用空分设备得到高纯度的氮气 (99.0％)，在催化剂作用下合成氨气，利用一氧化碳偶联合成草酸二酯，然后再氨解得到草酰胺。该专利偏向于使用工业原料合成草酸二甲酯，对于草酸二甲酯氨解制备草酰胺只是简单提及，并未介绍该反应的控制因素及操作条件。另外，在专利CN103288666A中公开了一种连续气相合成草酰胺的方法，通过在气相反应器中气相草酸二烷基酯与氨气在高温下发生氨解反应，生成草酰胺产品和对应脂肪醇副产品，通过旋风分离器收集得到草酰胺产品。该方法必须先将草酸二甲酯气化，此过程耗较高，且整个反应在高温高压下进行，安全系数较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种合成草酰胺的生产装置以及生产方法，以解决上述背景技术中提出的设备结构以及工艺复杂、成本高、安全系数低的缺陷。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：包括氨气吸收单元和草酸二甲酯溶解单元，氨气吸收单元和草酸二甲酯溶解单元分别与草酰胺合成反应单元相连，草酰胺合成反应单元的底部通过固液分离器与草酰胺储罐相连。

优选地，所述氨气吸收单元包括氨气吸收罐，氨气吸收罐的顶部设有与氨气储罐相连的氨气进口、与甲醇储罐相连的第一甲醇进口以及氨气吸收罐的第一放空管道，氨气吸收罐的底部出液口通过管道与草酰胺合成反应单元中的反应釜的第一进液口相连，第一放空管道与带第二放空管道的水槽相连；所述氨气吸收罐的外部设有循环冷却水保温夹套，循环冷却水保温夹套的下部设有循环冷却水进口，循环冷却水保温夹套的上部设有循环冷却水出口。

优选地，所述草酸二甲酯溶解单元包括草酸二甲酯溶解罐，草酸二甲酯溶解罐的顶部设有与甲醇储罐相连的第二甲醇进口以及与草酸二甲酯储罐相连的草酸二甲酯进口，草酸二甲酯溶解罐的底部出液口通过管道与草酰胺合成反应单元中的反应釜的第二进液口相连。