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低能耗甲胺清洁生产新工艺
低能耗甲胺清洁生产新工艺
低能耗甲胺清洁生产新工艺 打造我国甲胺行业新局面
孙建民 王福生
(杭州华杰绿色能源有限公司 310012)
摘要:主要介绍甲胺的工艺与用途 ,甲胺生产工艺的历史沿革,目前甲胺生产工艺存在的问题,一种改良的甲胺生产新工艺技术简介及改良工艺的有益效果。
关键词:甲胺 新工艺 有益效果
0 前 言
根据国家“在优化结构、提高效益和降低消耗的基础上,实现2010年人均国内生产总值比2000年翻一番;资源利用效率显著提高,单位国内生产总值能源消耗比“十五”期末降低20%左右;形成一批拥有自主知识产权和知名品牌、国际竞争力较强的优势企业” 的国家“十一五”时期经济社会发展主要目标和“提高自主创新能力,转变经济增长方式,发展循环经济,建设资源节约型、环境友好型社会,走新型工业化道路”等 “十一五”发展规划的战略思想,我国甲胺行业如何充分利用企业现有资源,利用高新技术和先进适用技术占领行业制高点,建设资源节约型、环境友好型企业、走新型工业化发展的道路,是摆在我们面前的一个课题。
????近年来,随着我国PU(聚氨酯浆料)及相关行业突飞猛进的发展,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)及N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)行业对二甲胺的需求不断攀升,一些甲胺企业不断通过努力增加二甲胺的产量,因受种种限制,装置潜力虽已发挥到了极至,仍难满足对市场的供应,必须通过新增甲胺生产装置来满足。而随着能源产品-石油、天然气及煤炭价格的不断提升和国家环保政策的严格控制,如何在甲胺企业进行技术改造的同时,通过采用高新技术和先进适用技术,最大限度地降低装置产品成本、提升装置产能、改善环境,最终占领行业的制高点、提升企业的生存能力是我国甲胺行业努力追求的一个共同点。
本文主要推荐《一种改良的甲胺生产工艺》专利,希望能够对我国的甲醇下游产品-甲胺行业的技术提升提供有效帮助!
1、总 论
1.1、概 述
根据国家“十一五”发展战略思路,结合我国甲胺行业实际,最大限度的利用好各方面资源,依托企业现有资源和技术团队的力量,进行甲胺改良工艺的实施。
项目采用的工艺技术力求先进适度,所有工艺、设备立足国内;项目瞄准清洁、友好、低耗、优质等目标,努力提高装置的整体水平。
1.1.1、甲胺的工艺与用途
甲胺是甲醇的重要后加工产品,是重要的化工原料,它广泛应用于国民经济各个领域,是农药、医药、橡胶、制革、合成染料、合成树脂、化学纤维、溶剂、表面活性剂、燃料、照像材料等工业的基本原料。
目前国内外普遍采用的甲醇气相催化氨化法制甲胺的工艺大体为:原料甲醇和氨通过连续计量配料系统,控制好原料N/C比和流量,在一定的温度、压力、空速下经甲胺反应器催化剂床层进行甲醇气相催化氨化反应得到一、二、三甲胺,同时发生一系列的主、副反应:
主反应如下: CH3OH+NH3 CH3NH2+H2O
2CH3OH+NH3(CH3)2NH+2H2O
3CH3OH+NH3(CH3)3N+3H2O
(CH3)3N +NH3CH3NH2+(CH3)2NH
副反应如下: 2CH3OH+O22HCHO+2H2O
2CH3OH CH3OCH3+H2O
2CH3OHCO↑+2H2↑
CO+H2O CO2↑+H2↑
在甲醇气相催化氨化法制备甲胺过程中,甲醇的单程转化率≥97%。反应后的混合甲胺和未反应的微量甲醇进入精馏分离体系,获得一、二、三甲胺产品,回收甲醇。其中一、三甲胺因市场需求量小,通常返回合成配料系统进行再次氨化或歧化反应生产二甲胺,能源消耗较高。一、二、三甲胺产品的用途分别为:
一甲胺主要用于农药(乐果、杀虫醚)、医药(咖啡因、麻黄素等)、染料(茜素中间体)、炸药和燃料(水胶炸药、一甲肼等)、表面活性剂、促进剂、显影剂和溶剂等的原料;
二甲胺主要用于橡胶硫化促进剂、皮革去毛剂、医药(抗菌素)、农药(福美双、杀虫醚、灭草隆等)、纺织工业溶剂、染料、炸药、火箭推进剂及有机中间体(如偏二甲肼、N,N-二甲基甲酰胺)等的原料。二甲胺目前最大的用途在于生产高质量的化纤溶剂和聚氨酯溶剂——N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和N,N-二甲基乙酰胺(DMAc);
三甲胺主要用作消毒剂、天然气的警报剂、分析试剂和有机合成原料。也用作医药、农药、照像材料、橡胶助剂、炸药、化纤溶剂、表面活性剂和染料的原料。主要用作饲料添加剂和离子交换树脂及表面活性剂。
由此可见,甲胺是化学工业的基础有机化工原料,它对国民经济的各个领域和人们生活方面,用途十分广泛。
1.1.2、甲胺生产工艺的历史沿革
脂肪族胺催化法合成甲胺在1909年被Sabatien,Mailhe研究成功。1920年以前,甲胺仅作为一种烷基胺被研究过。1920年美国开始少量生产,仅用于毛皮的脱毛剂。随着工业的发展,甲胺逐渐用于染料、橡胶等工业作原料,进而在
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