本发明专利技术属于二甲基甲酰胺生产技术领域，公开了一种环保节能的二甲基甲酰胺的生产装置，包括尾气冷凝器、冷凝器和合成反应器，还包括第一分离器、反应冷却器、第二分离器、二甲胺冷却器和二甲胺循环泵。本发明专利技术新增两个分离器、两个冷凝器代替了原工艺流程中的循环液冷却器和软水冷却器，同时将二甲胺改为间接进料，代替了原工艺流程中将二甲胺直接进入合成反应器，从而避免了含微量水的二甲胺直接进入合成反应器中，与甲醇钠催化剂发生反应生成催化剂渣物质，从而避免了上述物质在反应冷却器和二甲胺冷却器的管壁上析出，彻底解决了生产过程中因冷却器换热管被催化剂渣物质堵塞问题，该生产工艺更加环保、节能、安全。安全。安全。
【技术实现步骤摘要】
一种环保节能的二甲基甲酰胺的生产装置与生产方法
[0001]本专利技术属于二甲基甲酰胺生产
，涉及一种环保节能的二甲基甲酰胺的生产装置与生产方法。
技术介绍
[0002]二甲基甲酰胺（DMF）是一种重要的有机化工原料和优良的非质子极性有机溶剂。它能与水、乙醚、乙醇、煤油、氯化烃、芳烃及多数有机溶剂混溶，在常温下可溶解乙基纤维素、硝化纤维素、乙酸丁酯纤维素、聚丙烯腈、氯乙烯、聚氯乙烯等聚合物，被称为全能溶剂；DMF作为原料，可以用来合成胺、酰胺、醚、醛、腈、肽类和卤代、杂环和含磷化合物，也可用于可的松、扑尔敏、强力霉素、维生素B6、驱挠净等药物的生产；可以作为化学反应的催化剂；DMF可以作为湿法聚氨酯合成革的溶剂、聚丙烯腈干法抽丝制腈纶和合成纤维的溶剂；DMF可以作为萃取剂用于物质的分离，如作为萃取剂用于从乙烯裂解气C4中抽提丁二烯等。
[0003]DMF主要生产工艺（如图1所示）是在甲醇钠催化剂的催化作用下由二甲胺和一氧化碳反应生成，由于生产过程中使用的原料二甲胺中含有微量水，一氧化碳中含有微量的二氧化碳、氧气和水分等，这些物质均能与甲醇钠反应生产氢氧化钠、碳酸钠和甲酸钠等，这些物质在DMF溶液中的溶解度均很小，它们很容易在DMF水冷器换热管的管壁上析出。这些物质在换热管上不断析出，不仅影响了换热器的换热效率，而且堵塞了换热管流通面积，换热器的换热能力不断下降，最终由于不能及时取走DMF合成时放出的热量，导致合成反应器超温，被迫倒换水冷器，排出水冷器中反应物料，再用热水清洗水冷器，使水冷器恢复换热能力。在水冷器清洗时会产生异味，影响职工身体健康。水冷器清洗必须使用高温蒸汽凝液，操作不当还可能出现烫伤等事故。每个班组都清洗水冷器，增加了职工的劳动强度。
[0004]水冷器清洗前首先要回收其中的物料，但是由于管道阀门较多，系统中的物料很难清理干净，用热水清洗水冷器时会产生大量有机废水，而且这些废水中含有大量的酰胺类物质，它们具有杀菌作用，无法直接进行生化处理。目前常用的处理方法有：用焚烧炉进行焚烧处理，但是由于废水中含有大量的钠盐，钠盐对焚烧炉炉壁腐蚀严重；如果采用氢氧化钠进行碱解处理，使DMF与氢氧化钠反应生产二甲胺和甲酸钠，不仅需要消耗大量蒸汽和氢氧化钠，而且会产生大钠盐废水，运行成本很高。
[0005]因此，需要改进二甲基甲酰胺的生产方法。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的在于提供一种环保节能的二甲基甲酰胺的生产装置及生产方法，彻底解决了生产过程中因冷却器换热管被催化剂渣物质堵塞问题，解决了冷却器因堵塞需要经常倒换清洗而产生大量高含量酰胺类有机废水问题，提高了冷却器的换热效果，减少烫伤事故的发生，也减轻了操作工人劳动强度，更加环保、节能、安全。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术提供一种环保节能的二甲基甲酰胺的生产装置，包括尾气冷凝器、冷凝器
和合成反应器，还包括第一分离器、反应冷却器、第二分离器、二甲胺冷却器和二甲胺循环泵；所述合成反应器的CO入口和催化剂入口分别连接CO输料管道和催化剂输料管道，合成反应器顶部气体出口依次通过管道连接冷凝器的气体入口和尾气冷凝器的气体入口，所述冷凝器的冷凝液出口和尾气冷凝器的冷凝液出口通过管道连接合成反应器下部的冷凝液入口，合成反应器底部的DMF出口通过管道连接第一分离器上部的液体进口，第一分离器顶部的气体出口通过管道连接反应冷却器的气体入口，反应冷却器的冷凝液出口通过管道连接第二分离器的冷凝液入口，第一分离器底部的DMF出口通过管道分别连接第二分离器下部的循环液入口和后续精馏系统，第二分离器顶部的气体出口通过管道连接二甲胺冷却器的气体入口，第二分离器底部的二甲胺出口通过管道连接合成反应器的二甲胺入口，第二分离器中部的二甲胺入口连接二甲胺输料管道，二甲胺冷却器的冷凝液出口通过管道连接第二分离器的冷凝液入口。
[0008]在一个技术方案中，所述尾气冷凝器的不凝气出口通过管道连接火炬系统。
[0009]在一个技术方案中，所述反应冷却器的不凝气出口和二甲胺冷却器的不凝气出口均通过管道连接火炬系统。
[0010]在一个技术方案中，所述合成反应器内设置有蛇形盘管，所述蛇形盘管一端连接蒸汽管道、另一端连接冷凝液管道。
[0011]在一个技术方案中，所述合成反应器内设置有CO分布器，所述CO分布器由环形分布的内外多层布气管组成、且外层布气管通过交叉分布的两个分布支管与内层布气管相互连通，内层布气管上沿圆周设置多个喷头。
[0012]在一个优选地技术方案中，所述外层布气管的管径大于内层布气管的管径。
[0013]本专利技术还提供一种环保节能的二甲基甲酰胺生产方法，包括以下步骤：2.3MPa的催化剂通过催化剂入口进入合成反应器上部，2.3MPa的CO经CO入口进入合成反应器下部；二甲胺经二甲胺入口进入第二分离器内，利用二甲胺汽化吸收热量降低合成物料温度，汽化后的二甲胺蒸汽通过二甲胺冷却器降温再冷凝为液体二甲胺并依靠重力返回第二分离器循环使用，二甲胺通过不断汽化和冷凝间接完成对进入第二分离器内循环液的冷却，从第二分离器底部出来的含有二甲胺的循环液经泵加压后通过二甲胺入口进入合成反应器上部以带走合成反应放出的热量，合成反应器的操作温度为110~120℃、操作压力为2.0MPa；合成反应器内未反应的气相物料从顶部进入冷凝器经冷却后冷凝液经冷凝液入口返回合成反应器，不凝气进入尾气冷凝器经冷凝后冷凝液经冷凝液入口返回合成反应器、顶部不凝气送火炬系统；合成反应器底部的DMF进入第一分离器，经闪蒸后第一分离器顶部气体进入反应冷却器进行冷却，冷凝液进入第二分离器，不凝气送火炬焚烧，第一分离器底部的DMF一部分送至后续精馏系统、一部分作为循环液送入第二分离器内与二甲胺混合。
[0014]在一个技术方案中，所述第一分离器的操作压力为0.6~0.7MPa，第二分离器的操作压力为0.55~0.65MPa。
[0015]在一个技术方案中，所述合成反应器内设置有蛇形盘管，所述蛇形盘管一端连接蒸汽管道、另一端连接冷凝液管道，在合成反应器开车阶段启用蛇形盘管利用蒸汽为合成
反应器内循环液升温，当合成反应器内温度达到85℃以上时，向合成反应器内通入CO、向第二分离器加入二甲胺。
[0016]在一个技术方案中，所述合成反应器内设置有CO分布器，用以将通入合成反应器的CO均匀分布。
[0017]相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：本专利技术二甲基甲酰胺生产工艺中新增两个分离器、两个冷凝器代替了原工艺流程中的循环液冷却器和软水冷却器，同时通过先将二甲胺在第二分离器和二甲胺冷却器中不断气化和冷凝间接完成对进入第二分离器内循环液的冷却，再将从第二分离器底部出来的含有二甲胺的循环液经泵加压后通过二甲胺入口进入合成反应器上部以带走合成反应放出的热量，代替了原工艺流程中将二甲胺直接进入合成反应器，从而避免了含微量水的二甲胺直接进入合成反应器中，与甲醇钠催化剂发生反应生成氢氧化钠、碳酸钠和甲酸钠等在DMF溶液中溶解本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种环保节能的二甲基甲酰胺的生产装置，包括尾气冷凝器（1）、冷凝器（2）和合成反应器（3），其特征在于，还包括第一分离器（8）、反应冷却器（9）、第二分离器（10）、二甲胺冷却器（11）和二甲胺循环泵（12）；所述合成反应器（3）的CO入口和催化剂入口分别连接CO输料管道和催化剂输料管道，合成反应器（3）顶部气体出口依次通过管道连接冷凝器（2）的气体入口和尾气冷凝器（1）的气体入口，所述冷凝器（2）的冷凝液出口和尾气冷凝器（1）的冷凝液出口通过管道连接合成反应器（3）下部的冷凝液入口，合成反应器（3）底部的DMF出口通过管道连接第一分离器（8）上部的液体进口，第一分离器（8）顶部的气体出口通过管道连接反应冷却器（9）的气体入口，反应冷却器（9）的冷凝液出口通过管道连接第二分离器（10）的冷凝液入口，第一分离器（8）底部的DMF出口通过管道分别连接第二分离器（10）下部的循环液入口和后续精馏系统，第二分离器（10）顶部的气体出口通过管道连接二甲胺冷却器（11）的气体入口，第二分离器（10）底部的二甲胺出口通过管道连接合成反应器（3）的二甲胺入口，第二分离器（10）中部的二甲胺入口连接二甲胺输料管道，二甲胺冷却器（11）的冷凝液出口通过管道连接第二分离器（10）的冷凝液入口。2.根据权利要求1所述的生产装置，其特征在于，所述尾气冷凝器（1）的不凝气出口通过管道连接火炬系统。3.根据权利要求1所述的生产装置，其特征在于，所述反应冷却器（9）的不凝气出口和二甲胺冷却器（11）的不凝气出口均通过管道连接火炬系统。4.根据权利要求1所述的生产装置，其特征在于，所述合成反应器（3）内设置有蛇形盘管（13），所述蛇形盘管（13）一端连接蒸汽管道、另一端连接冷凝液管道。5.根据权利要求1所述的生产装置，其特征在于，所述合成反应器（3）内设置有CO分布器（14），所述CO分布器（14）由环形分布的内外多层布气管组成、且外层布气管通过交叉分布的两个分布支管与内层布气管相互连通，内层布气管上沿圆周设置多个喷头。6.根据权利要求5所述的生产装置，其特征在于，所述外层布气管的管径大于内层布气管的管径。7....
【专利技术属性】
技术研发人员：程建军，徐爱军，张超奇，张连飞，尉宏光，陈义全，许耀辉，刘纪中，高毅，赵利利，祁宏亮，李楠，杨晓芳，王琰，刘小羽，牛振，
申请(专利权)人：安阳九天精细化工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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