[实用新型]一种N-取代氨基甲酸酯合成过程中氨气分离回收装置

说明书

本实用新型提供了一种N‑取代氨基甲酸酯合成过程中氨气分离回收装置，所述氨气分离回收装置包括合成反应器、冷凝器和液氨收集器，所述合成反应器的气相出口与冷凝器的热源入口相连，冷凝器上部出口的连接管路上设有背压阀，冷凝器的下部出口与液氨收集器的入口相连。本实用新型通过冷凝器的设置将反应产物中的氨气液化后收集，避免了氨气因节流膨胀吸热，而造成气相产物反应生成碳铵堵塞管路的问题，使得氨气能顺利排出，有利于反应正向进行，提高产物收率；所述氨气液化后剩余组分由背压阀控制排出，有助于装置内的压力控制，提高装置运行的安全稳定性；所述氨气分离回收装置结构简单，效果显著，适用于各类氨气生成反应装置的改进。

技术领域

本实用新型属于产物分离技术领域，涉及一种N-取代氨基甲酸酯合成过程中氨气分离回收装置。

背景技术

异氰酸酯作为生产聚氨酯的主要原料，可广泛用于弹性体、涂料、塑料、农药和皮革等行业，异氰酸酯的传统制备方法大多采用光气合成法，但该方法存在原料光气剧毒、副产品腐蚀设备、产品中氯杂质难以去除而影响产品质量等缺点，面临环境和安全两方面的压力，因而发展非光气法制备异氰酸酯成为目前的研究重点。

N-取代氨基甲酸酯是非光气法制备异氰酸酯的重要中间体，以尿素或者羰化剂，如氨基甲酸甲酯、氨基甲酸乙酯等为原料制备N-取代氨基甲酸酯会生成氨气，同时其自身也可能发生副反应生成二氧化碳；由于该反应为液相反应，气相产物需要及时分离，否则会影响反应压力以及装置的安全性，氨气的排除过程中容易因节流膨胀而吸热，造成气相产物温度降低，在此条件下氨气和二氧化碳可发生反应生成碳铵固体，使得排出管路堵塞，影响氨气的排出，以及反应器的正常运行，需要对现有装置中的氨气分离单元进行改进。

CN 106146353A公开了一种苯氨基甲酸甲酯的制备方法，该方法包括：将尿素和苯胺加入预反应器，将反应后的气相混合物进行氨气与苯胺的分离，液相物料进行二苯基脲合成反应；将反应结束后的混合物料分离苯胺，得到二苯基脲，并将二苯基脲与甲醇混合，进行二次醇解反应；醇解反应结束后的物料进入产品分离段进行分离，得到苯氨基甲酸甲酯。该方法的重点在于苯氨基甲酸甲酯的合成工艺，而非反应装置上的改进，而且涉及到氨气的只有第一步中尿素和苯胺的反应，通过氨气分离塔的设置来分离氨气和苯胺，并不存在对该分离单元的改进。

CN 103694141A公开了一种合成苯氨基甲酸酯的方法，该方法以苯胺与小分子氨基甲酸酯为反应物，以小分子醇为反应介质，在催化剂的存在下，控制反应温度为80~250℃，反应时间为0.5~20h，反应压力为0.1~3MPa，采用连续排氨模式或密闭反应模式，合成苯氨基甲酸酯；该方法同样着重于苯氨基甲酸酯合成工艺中参数的改进，对于所采用的装置并未介绍，自然也未明确氨气分离单元如何改进，无法解决管路堵塞的问题。

综上所述，对于N-取代氨基甲酸酯合成时氨气分离单元的改进，该需要根据物料特性选择合适的设备组合，以解决氨气排放时因温度降低造成反应产物堵塞管路的问题，保证装置的安全稳定运行。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种N-取代氨基甲酸酯合成过程中氨气分离回收装置，所述氨气分离回收装置通过冷凝器的设置将反应产物中的氨气液化后收集，剩余的气相组分则通过背压阀控制排出，避免了氨以气相排出时因节流膨胀吸热而造成气相产物反应生成碳铵而堵塞管路的问题，使得反应器内氨气的顺利排出，有助于提高产物收率，保证装置运行的稳定与安全。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供了一种N-取代氨基甲酸酯合成过程中氨气分离回收装置，所述氨气分离回收装置包括合成反应器、冷凝器和液氨收集器，所述合成反应器的气相出口与冷凝器的热源入口相连，所述冷凝器上部出口的连接管路上设有背压阀，所述冷凝器的下部出口与液氨收集器的入口相连。