一种制备电子级甲酰胺类化合物的方法技术

本发明专利技术公开一种制备电子级甲酰胺类化合物的方法，将有机胺类化合物的纯品和纯度为甲酸甲酯的纯品进入管道反应器内反应，其中，所述的有机胺类化合物为一甲胺，一乙胺或二乙胺，加料时，有机胺类化合物过量2-5wt％；反应后经冷却器冷却后，进入缓冲槽，缓冲槽出来的物料一部分返回至管道反应器，另一部分进入接收槽后经泵送入粗馏塔，控制塔釜温度≤130℃，塔顶温度≤64℃，塔釜液经检测，甲酰胺类化合物含量≥95wt％，有机胺类化合物含量≤5wt％后，由塔底采出经泵送至脱轻塔负压蒸馏，塔釜液经检测，甲酰胺类化合物含量≥99.5wt％，有机胺类化合物含量≤0.5wt％后,由塔底经泵送至精馏塔负压蒸馏，塔顶采出N-甲基甲酰胺，本工艺制备的产品金属含量低，经检测，达到电子级。

【技术实现步骤摘要】
一种制备电子级甲酰胺类化合物的方法
本专利技术属于一种制备电子级甲酰胺类化合物的方法。
技术介绍
近几年甲酰胺类化合物，尤其是N-甲基甲酰胺、一乙基甲酰胺和N,N-二乙基甲酰胺，在电子行业得到广泛运用，电子级市场需求非常广泛，其主要运用于电路板的剥离液原料，要求成品中金属离子含量小于20ppb，目前电子级DEF在国内外形成规模化生产的很少，因此开发出电子级DEF工业化生产的工艺路线非常必要。可通过一氧化碳法、甲酸甲酯法和甲酸乙酯法等路线合成，其三种工艺如下：(1)一氧化碳法由有机胺类化合物与一氧化碳作用而得，所述的有机胺类化合物通式用R1NHR2表示，其中，R1＝甲基，R1＝氢；R1＝甲基，R1＝甲基；或R1＝已基，R1＝已基，反应式为CO+R1NHR2→HCONHR1R2，在反应压力为2.8-3.2Mpa，反应温度为90℃下，由纯CO和R1NHR2CH纯品在催化剂甲醇钠的作用下净羰基化反应后，然后经过精馏得到产品。(2)甲酸乙酯法由甲酸乙酯和有机胺类化合物)作用而得，所述的有机胺类化合物通式用R1NHR2表示，其中，R1＝甲基，R1＝氢；R1＝甲基，R1＝甲基；或R1＝已基，R1＝已基，反应式为HCOOC2H5+R1NHR2→HCONHR1R2+C2H5OH将甲酸乙酯加入反应罐中，然后在冷却下加入有机胺类化合物的水溶液，于40℃回流搅拌，然后放置3天，减压回收乙醇，粗品经减压蒸馏而得成品。(3)甲酸甲酯法由甲酸甲酯与有机胺类化合物反应而得，所述的有机胺类化合物通式用R1NHR2表示，其中，R1＝甲基，R1＝氢；R1＝甲基，R1＝甲基；或R1＝已基，R1＝已基，反应式为R1NHR2+HCOOCH3→HCONHR1R2+CH3OH在常压下，反应温度为40℃左右下，由甲酸甲酯和有机胺类化合物反应而得。目前已有的三种方法中，一氧化碳法因在较高的反应压力和较高温度下进行，能耗高，且需添加催化剂甲醇钠，无法控制最终得到产品的钠离子含量，因而无法达到电子级；甲酸乙酯法因反应过程中有水存在，甲酸乙酯易水解生成甲酸，甲酸易于金属发生反应同样也很难得到电子级，而甲酸甲酯法因其反应条件较温和能耗低，是最优选用于制备电子级N-甲基甲酰胺的方法，但是，反应物甲酸甲酯还是会与系统中微量的水发生反应生成甲酸，甲酸会腐蚀设备导致最终产品的金属离子偏高，从而无法实现电子级甲酰胺类化合物工业化。
技术实现思路
本专利技术提供了一种制备电子级甲酰胺类化合物的方法，在选用了现有的甲酸甲酯法的基础上，通过有机胺类化合物过量，严格控制原料中的水分含量和后续一系列的粗馏、脱水以及精馏得到合格的电子级甲酰胺类化合物。为了解决上述问题，本专利技术采用的技术方案是这样的，一种制备电子级甲酰胺类化合物的方法，包括如下步骤：1)将有机胺类化合物的纯品和甲酸甲酯的纯品在管道反应器内发生酰胺反应，反应后生成的甲酰胺类化合物的混合物经过冷却器冷却后，进入缓冲槽，其中，所述的有机胺类化合物为一甲胺，一乙胺或二乙胺，加料时，有机胺类化合物过量2-5wt％；2)缓冲槽出来的物料一部分返回至管道反应器内反应，另一部分进入接收槽后经泵送入粗馏塔常压蒸馏，控制粗馏塔塔釜温度≤130℃，塔顶温度≤64℃，初步脱除副产物甲醇和过量的有机胺类化合物，由塔顶采出，塔釜液经检测：甲酰胺类化合物的含量≥95wt％，有机胺类化合物的含量≤5wt％后，由塔底采出经泵送至脱轻塔；3)在脱轻塔内进行负压蒸馏，脱除微量的水分和进一步脱除过量的有机胺类化合物和副产物甲醇，由塔顶采出，脱轻塔塔釜液经检测：甲酰胺类化合物的含量≥99.5wt％，有机胺类化合物的含量≤0.5wt％后,由塔底采出经泵送至精馏塔；4)在精馏塔内进行负压蒸馏，合格的电子级产品由塔顶采出，塔釜残液由塔底采出进行回收。经本专利技术人摸索发现，有机胺类化合物和甲酸甲酯在按照摩尔比1:1向管道反应器进行加料时，选择适当地将有机胺类化合物相对其自身过量2-5wt％，可以有效地抑制原料甲酸甲酯水解为甲酸，进而控制最终产品中金属离子的含量。优选地，管道反应器内的压力为为0.1-0.15Mpa，温度为40～65℃，反应时间6-8h。优选地，粗馏塔塔釜温度为120-130℃，塔顶温度55～64℃。优选地，脱轻塔塔内压力为≤-0.095Mpa，塔釜温度为80℃～130℃。优选地，精馏塔塔内压力为≤-0.095Mpa，精馏塔塔釜温度为90～150℃。优选地，管道反应器、粗馏塔、脱轻塔和精馏塔均采用不锈钢材料制成。有益效果：1、本专利技术在加料时，选择有机胺类化合物过量2-5wt％，并严格控制原料中的水分含量，避免过量的甲酸甲酯与系统中微量的水发生水解反应生成甲酸，从而腐蚀设备，导致最终产品中的金属离子偏高。2、脱轻塔和精馏塔采用负压蒸馏，从而可一定程度上降低塔内需求温度，避免甲酸甲酯水解生成甲酸。3、严格控制粗馏塔、脱轻塔和精馏塔中塔内压力、温度以及塔釜液中N-甲基甲酰胺和有机胺类化合物的浓度，当有机胺类化合为甲胺时，最终分离得到N-甲基甲酰胺产品中N-甲基甲酰胺的含量≥99.50wt％，水分含量≤0.05wt％，甲醇钠≤0.10wt％，色度Pt-Co≤20，Na含量≤20ppb，Mg含量≤20ppb，Al含量≤20ppb，K含量≤20ppb，Ca含量≤20ppb，Cr含量≤20ppb，Mn含量≤20ppb，Fe含量≤20ppb，Ni含量≤20ppb，Co含量≤20ppb，Cu含量≤20ppb，Zn含量≤20ppb。当有机胺类化合为乙胺时，最终分离得到N-乙基甲酰胺产品中N-乙基甲酰胺的含量≥99.75wt％，水分含量≤0.05wt％，甲醇钠≤0.10wt％，色度Pt-Co≤20，Na含量≤20ppb，Mg含量≤20ppb，Al含量≤20ppb，K含量≤20ppb，Ca含量≤20ppb，Cr含量≤20ppb，Mn含量≤20ppb，Fe含量≤20ppb，Ni含量≤20ppb，Co含量≤20ppb，Cu含量≤20ppb，Zn含量≤20ppb。当有机胺类化合为二乙胺时，最终分离得到N,N-二乙基甲酰胺产品中N-甲基甲酰胺的含量≥99.70wt％，水分含量≤0.05wt％，甲醇钠≤0.10wt％，色度Pt-Co≤20，Na含量≤20ppb，Mg含量≤20ppb，Al含量≤20ppb，K含量≤20ppb，Ca含量≤20ppb，Cr含量≤20ppb，Mn含量≤20ppb，Fe含量≤20ppb，Ni含量≤20ppb，Co含量≤20ppb，Cu含量≤20ppb，Zn含量≤20ppb。具体实施方式为了加深对本专利技术的理解，下面将结合实施例对本专利技术作进一步详述，这些实施例仅用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术保护范围的限定。实施例1一种制备电子级N-甲基甲酰胺的方法，包括如下步骤：1)将纯度为99.8％的一甲胺和纯度为95％的甲酸甲酯在管道反应器内进行酰胺反应，控制管道反应器内压力为0.1Mpa，温度为40℃，反应时间6-8h，反应后生成的NMF混合物经过冷切器冷却后，进入缓冲槽，其中，一甲胺和甲酸甲酯的质量比为32.5:60.05(即一甲胺过量5wt％)。2)缓冲槽出来的物料一部分返回至管道反应器内反应，另一部分进入粗馏塔，控制粗馏塔塔釜温度130℃，塔顶温度64℃，初步脱除副产本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备电子级甲酰胺类化合物的方法，其特征在于，包括以下步骤，1)将有机胺类化合物的纯品和甲酸甲酯的纯品在管道反应器内发生酰胺反应，反应后生成的甲酰胺类化合物的混合物经过冷却器冷却后，进入缓冲槽，其中，所述的有机胺类化合物为一甲胺，一乙胺或二乙胺，加料时，有机胺类化合物过量2‑5wt％；2)缓冲槽出来的物料一部分返回至管道反应器内反应，另一部分进入接收槽后经泵送入粗馏塔常压蒸馏，控制粗馏塔塔釜温度≤130℃，塔顶温度≤64℃，初步脱除副产物甲醇和过量的有机胺类化合物，由塔顶采出，塔釜液经检测：甲酰胺类化合物的含量≥95wt％，有机胺类化合物的含量≤5wt％后，由塔底采出经泵送至脱轻塔；3)在脱轻塔内进行负压蒸馏，脱除微量的水分和进一步脱除过量的有机胺类化合物和副产物甲醇，由塔顶采出，脱轻塔塔釜液经检测：甲酰胺类化合物的含量≥99.5wt％，有机胺类化合物的含量≤0.5wt％后,由塔底采出经泵送至精馏塔；4)在精馏塔内进行负压蒸馏，合格的电子级产品由塔顶采出，塔釜残液由塔底采出进行回收。

【技术特征摘要】
1.一种制备电子级甲酰胺类化合物的方法，其特征在于，包括以下步骤，1)将有机胺类化合物的纯品和甲酸甲酯的纯品在管道反应器内发生酰胺反应，反应后生成的甲酰胺类化合物的混合物经过冷却器冷却后，进入缓冲槽，其中，所述的有机胺类化合物为一甲胺，一乙胺或二乙胺，加料时，有机胺类化合物过量2-5wt％；2)缓冲槽出来的物料一部分返回至管道反应器内反应，另一部分进入接收槽后经泵送入粗馏塔常压蒸馏，控制粗馏塔塔釜温度≤130℃，塔顶温度≤64℃，初步脱除副产物甲醇和过量的有机胺类化合物，由塔顶采出，塔釜液经检测：甲酰胺类化合物的含量≥95wt％，有机胺类化合物的含量≤5wt％后，由塔底采出经泵送至脱轻塔；3)在脱轻塔内进行负压蒸馏，脱除微量的水分和进一步脱除过量的有机胺类化合物和副产物甲醇，由塔顶采出，脱轻塔塔釜液经检测：甲酰胺类化合物的含量≥99.5wt％，有机胺类化合物的含量≤0.5wt％后,...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔德文，万建龙，郭春花，徐为民，
申请(专利权)人：宿迁新亚科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32