[发明专利]一种温和条件下高纯草酰胺高效的生产方法

说明书

本申请公开了一种温和条件下高纯草酰胺高效的生产方法，该方法在近室温条件下，以碱性可溶盐水溶液为催化剂，通过反应精馏技术手段，实现草酸二甲酯、甲醇、水和氨气原料高效、高品质、高收率合成草酰胺，同时副产甲醇。该工艺过程中碱性催化剂可显著加快反应速度且随水溶液循环使用，未反应的氨气全循环使用，无工业废气。水既作为溶解碱性催化剂和草酸二甲酯溶剂，又起到析出草酰胺的作用，同时水在体系中全循环利用，无废水产生。

技术领域

本申请涉及一种温和条件下高纯草酰胺高效的生产方法，属于草酰胺合成技术领域。

背景技术

草酰胺（Oxamide），又名乙二酰二胺，白色结晶或粉末，无毒无害。由于草酰胺自身结构与性质，其在水中溶解度小，作为肥料施用于土壤中不易随水土流失，属于环境友好的新型缓释化肥原料。

由当前文献和专利可知，目前合成草酰胺的方法主要有四种：1、氢氰酸法：该工艺是以O₂为氧化剂，以Cu(NO₃)₂为催化剂，在反应釜内通入HCN气体，在一定条件下HCN被氧化成(CN)₂，(CN)₂在一定条件下水解成(CONH₂)₂。由于高成本且涉及剧毒化学品，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，该方法其转化率较低，没有实用价值。3、尿素氨解法：该工艺以尿素和草酸二甲酯为原料，在高压釜内反应，得到单程收率为68％氨基甲酸甲酯，单程收率为 67.1％的草酰胺。但该反应时间长，副产物较多，后处理较为困难，目前也暂未实现工业化。4、草酸二甲酯氨解法，草酸二甲酯与氨气进行氨解，得到草酰胺。随着煤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，目前我国乙二醇市场持续低迷和产能严重过剩的现象，采用草酸二甲酯生产草酰胺也能缓解这一现象，也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甲酯与氨气在高温条件下发生氨解反应，生成草酰胺产品和对应脂肪醇副产品，该方法须先将草酸二甲酯气化，整个反应在高温高压下进行，该能耗较高且安全系数较低，同时选择性也不高。

在专利CN 102267921 B中提到一种合成草酰胺连续工艺，该工艺与合成气制草酸二甲酯工艺相连，采用液氨或氨气作为原料，增加成本的同时还会与之前工艺产生废气需要处理，工艺较为复杂，且未提到转化率选择性等数据。

在目前现有专利和文献中未见提到可用草酸二甲酯氨水与碱性催化剂作用生产草酰胺的方法，因此开发一种能耗较低、经济性高且得到的草酰胺的产品纯度较高、能实现连续反应的工艺路线具有重要的经济和社会意义。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供了一种温和条件下高纯草酰胺高效的生产方法，该方法在近室温条件下，以碱性可溶盐水溶液为催化剂，通过反应精馏技术手段，实现草酸二甲酯、甲醇、水和氨气原料高效、高品质、高收率合成草酰胺，同时副产甲醇。该工艺过程中碱性催化剂可显著加快反应速度且随水溶液循环使用，未反应的氨气全循环使用，无工业废气。水既作为溶解碱性催化剂和草酸二甲酯溶剂，又起到析出草酰胺的作用，同时水在体系中全循环利用，无废水产生。

本申请采用如下技术方案：

一种温和条件下高纯草酰胺高效的生产方法，所述生产方法包括如下步骤：

S1、将含有草酸二甲酯、氨气、甲醇、水、碱性催化剂的反应混合物I置于反应器中，催化氨解反应，析出固体，得到固液混合物；

S2、将步骤S1得到的固液混合物进行固液分离得到固体粗品草酰胺和液体混合物I；

S3、将步骤S2得到的固体粗品草酰胺，甲醇洗，分离得到液体混合物II和草酰胺；

所述液体混合物I、液体混合物II独立地包含水、碱性催化剂、甲醇、氨中的至少两种；