[实用新型]一种草酰胺合成装置

说明书

本实用新型属于一种草酰胺合成装置。包括草酸二甲酯熔融加压单元以及氨加热加压单元，草酸二甲酯熔融加压单元以及氨加热加压单元分别与对置喷嘴式氨解反应器相连，对置喷嘴式氨解反应器底部液相出口通过固液分离器与草酰胺回收装置相连。具有结构简单、设计合理、能耗少、反应速度快、减少了副产物生成以及安全系数高的优点。

技术领域

本实用新型属于草酰胺生产技术领域，具体涉及一种草酰胺合成装置。

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。使用草酰胺替代尿素是农业发展的主要趋势，开发一种技能环保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，在使用的过程中存在着安全隐患且其成本较高，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。但目前的草酸二甲酯氨解法一般采用气相反应器使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的方式，上述方式能够解决气液或气固等形式不能充分反映混合的问题，但气相草酸二烷基酯与氨气均聚集在气相反应器中同样造成反应速率慢以及易产生副产物的问题；且在生产过程中需要将固体原料气化能耗较高，在整个反应在高温高压下进行，安全系数低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺陷，而提供一种结构简单、设计合理、能耗少、反应速度快、减少了副产物生成以及安全系数高的草酰胺合成装置。

本实用新型的目的是这样实现的：包括草酸二甲酯熔融加压单元以及氨加热加压单元，草酸二甲酯熔融加压单元以及氨加热加压单元分别与对置喷嘴式氨解反应器相连，对置喷嘴式氨解反应器底部液相出口通过固液分离器与草酰胺回收装置相连。

优选的，所述对置喷嘴式氨解反应器包括反应器壳体，反应器壳体的顶部设有气相出口，反应器壳体的底部设有液相出口，反应器壳体的中部至少设置有一组套管式喷嘴单元，一组套管式喷嘴单元中包括两个出口相对设置的套管式喷嘴，套管式喷嘴包括用于通入熔融态草酸二甲酯的外管以及用于通入氨气的内管。

优选的，所述反应器壳体的外部设有用于对内部物料进行加热的换热夹套。

优选的，所述固液分离器的进口与对置喷嘴式氨解反应器底部液相出口相连，固液分离器的固体出口与草酰胺回收装置中的干燥器相连，干燥器的干燥出口与草酰胺回收装置中的草酰胺储罐相连；固液分离器的液相出口与甲醇回收罐相连。

优选的，所述草酸二甲酯熔融加压单元包括用于熔融固体草酸二甲酯的熔融槽，熔融槽通过第一换热器以及熔融泵分别与套管式喷嘴的外管相连；熔融槽的外部设有用于熔融固体草酸二甲酯的加热套，熔融槽的内部设有带搅拌电机的搅拌桨叶。

优选的，所述氨加热加压单元包括氨储罐，氨储罐通过第二换热器以及加压泵分别与套管式喷嘴的内管相连。

优选的，所述对置喷嘴式氨解反应器的气相出口与旋风分离器相连，旋风分离器的气相出口通过冷凝器与气液分离器相连，气液分离器的气相出口通过氨气回收罐与第二换热器的进口相连，气液分离器的液相出口与甲醇回收罐相连。