一种丁内酯与甲胺缩合法制N-甲基吡咯烷酮的管式系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种丁内酯与甲胺缩合法制N‑甲基吡咯烷酮的管式系统，包括：第一输送管，所述第一输送管始端到末端依次安装有丁内酯原料管、第一阀门开关、原料调节阀、反应器给料泵、反应器、精馏系统，第二输送管，所述第二输送管上还安装有甲胺原料管，所述精馏系统共有两个不同的出料口，分别连接有不合格品回炼调节阀和合格品调节阀，所述合格品调节阀出料口和原料调节阀进料口之间还安装有第三输送管，所述第三输送管靠近合格品调节阀出料口一侧安装有合格品输送泵，所述合格品输送泵与原料调节阀之间还安装有一个第三阀门开关。本实用新型专利技术避免原料丁内酯进入精馏系统无法分离的情况，缩短了原料投料时间和生产时间，降低了生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种丁内酯与甲胺缩合法制N-甲基吡咯烷酮的管式系统
本技术涉及化工产品制造领域，具体涉及一种丁内酯与甲胺缩合法制N-甲基吡咯烷酮的管式系统。
技术介绍
在丁内酯与甲胺缩合法生产N-甲基吡咯烷酮工艺中，管式反应器中甲胺和丁内酯需在温度345度、压强14Mpa停留一小时以上,反应物丁内酯才能完全反应完，在现有技术中，反应器中升温、升压使温度达到345、压强达到14Mpa需要10小时，且升温、升压过程中反应器中需要具有原料，在这个升温、升压过程中，反应器中的原料甲胺和丁内酯就会进行不完全反应，因丁内酯没有完全反应完，就会随着产物N-甲基吡咯烷酮一起流入下一步精馏系统工序，又因为丁内酯和N-甲基吡咯烷酮的沸点相近，在精馏系统工序中无法分离，所以这样会造成最后的N-甲基吡咯烷酮中混有大量的丁内酯，从而产生大量的不合格品，这样大大地延长了产品的合格时间，增加了能耗。
技术实现思路
本技术要解决的问题是针对现有技术中所存在的上述不足而提供一种丁内酯与甲胺缩合法制N-甲基吡咯烷酮的管式系统，包括：第一输送管，所述第一输送管始端到末端依次安装有丁内酯原料管、第一阀门开关、原料调节阀、反应器给料泵、反应器、精馏系统，所述原料调节阀和反应器之间还连通有第二输送管，所述第二输送管还与甲胺原料管出料口连接，所述甲胺原料管出料口还设有第二阀门开关，所述精馏系统共有两个不同的出料口，分别连接有不合格品回炼调节阀和合格品调节阀，所述合格品调节阀出料口和原料调节阀进料口之间还安装有第三输送管，所述第三输送管靠近合格品调节阀出料口一侧还安装有合格品输送泵，所述合格品输送泵与原料调节阀之间还安装有一个第三阀门开关。优选的，所述反应器给料泵进料口还安装有反应器进料缓冲罐。与现有技术相比，本技术的有益效果是：利用反应中合格的生成物N-甲基吡咯烷酮代替原料在反应器中升温、升压，达到反应条件后替换原料，这样可以使丁内酯和甲胺完全反应，减少了大量的不合格品，节约了反应中原材料的损失和能耗，使原料投料时间和生产合格的N-甲基吡咯烷酮的共减少了20小时。附图说明图1是本技术一种丁内酯与甲胺缩合法制N-甲基吡咯烷酮的管式系统的一种具体实施方式的结构示意图。附图标记：1-第一输送管；2-丁内酯原料管；3-第一阀门开关；4-原料调节阀；5-反应器；6-精馏系统；7-第二输送管；8-甲胺原料管；9-第二阀门开关；10-反应器给料泵；11-不合格品回炼调节阀；12-合格品调节阀；13-第三输送管；14-合格品输送泵；15-第三阀门开关；16-反应器进料缓冲罐。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。图1出示了本技术的一种丁内酯与甲胺缩合法制N-甲基吡咯烷酮的管式系统，包括：第一输送管1，所述第一输送管1始端到末端依次安装有丁内酯原料管2、第一阀门开关3、原料调节阀4、反应器给料泵10、反应器5、精馏系统6，所述原料调节阀4和反应器5之间还连通有第二输送管7，所述第二输送管7还与甲胺原料管8出料口连接，所述甲胺原料管8出料口还设有第二阀门开关9，所述精馏系统6共有两个不同的出料口，分别连接有不合格品回炼调节阀11和合格品调节阀12，所述合格品调节阀12出料口和原料调节阀4进料口之间还安装有第三输送管13，所述第三输送管13靠近合格品调节阀12出料口一侧还安装有合格品输送泵14，所述合格品输送泵14与原料调节阀4之间还安装有一个第三阀门开关15。现有技术方案说明，在丁内酯和甲胺的缩合法生产N-甲基吡咯烷酮中，甲胺相对于丁内酯为过量反应物，丁内酯和甲胺需要在温度345度、压强14Mpa下停留一小时以上才能完全反应，如果温度和压强不够，原料丁内酯便不能完全反应完，且丁内酯和生成物N-甲基吡咯烷酮沸点相近，分离困难；打开第一阀门开关3，原料丁内酯就会从顺着第一输送管1流入反应器5，原料调节阀4可以控制进料的流量，打开第二阀门开关9，原料甲胺就会顺着第二输送管7流到第一输送管1中再流入到反应器5，当丁内酯和甲胺都填满反应器5时，反应器给料泵9和反应器5中的导热油分别开始对反应器5中的原料进行升压和升温，温度和压强提升到345度和14Mpa需要10小时，在升压和升温过程中，原料甲胺和丁内酯便开始反应生成N-甲基吡咯烷酮，因为压强和温度还没有达到两原料能进行完全反应的压强14Mpa和温度345度，所以此时便会有尚未完全反应完的丁内酯随反应生成物N-甲基吡咯烷酮和其他杂质流入到后工序精馏系统6中，因丁内酯和N-甲基吡咯烷酮沸点相近，精馏系统6只能分离其他杂质，很难一次将丁内酯分离开来，所以要想将丁内酯和N-甲基吡咯烷酮分离开来，需要将该不合格品再次送入反应器5中反应，浪费大量时间和能耗，精馏系统6可以筛选出纯度大于99.9%的N-甲基吡咯烷酮，不合格的产物会通过不合格品回炼调节阀11然后进行统一回炼，合格的产物便会通过合格品调节阀12进行储存。在本技术方案中，为了减少不合格品的产生，提高生产效率，减少时间和能耗，故增加一条第三输送管13，第三输送管13连通合格品调节阀12出料口和原料调节阀4进料口，这样当打开合格品调节阀12和第三阀门开关15时，合格品N-甲基吡咯烷酮就会沿着第三输送管13进入第一输送管内1，原料调节阀4同样可以控制N-甲基吡咯烷酮进入反应器5的流量，在打开合格品调节阀12时，提前关闭第一阀门开关3和第二阀门开关9，禁止原料丁内酯和甲胺进入反应器5，当合格品N-甲基吡咯烷酮进入到反应器5填满反应器5时，反应器给料泵9和反应器5中的导热油分别开始对反应器5中合格品N-甲基吡咯烷酮的进行升压和升温，当反应器中压强达到14Mpa、温度达到345度时，即原料丁内酯和甲胺能够进行完全反应时的温度，关闭第三阀门开关15和合格品调节阀12，禁止合格品N-甲基吡咯烷酮进入第一输送管1，打开第一阀门开关3和第二阀门开关9，使丁内酯和甲胺进入到反应器5中，此时原先反应器5中的合格品N-甲基吡咯烷酮便会直接流入下一工序，这时只需丁内酯和甲胺在该温度345度和压强14Mpa下反应停留一小时便可进行完全反应，这样就可以生成不含丁内酯的N-甲基吡咯烷酮；这样做是将合格的N-甲基吡咯烷酮置于反应器5中加热代替原料丁内酯和甲胺升温、升压，避免了原料丁内酯随生成物N-甲基吡咯烷酮进入下一步工序精馏系统6中，缩短了丁内酯和N-甲基吡咯烷酮分离时间，经过生产运行验证，缩短了原料投料时间和生产合格的N-甲基吡咯烷酮时间共20小时。在另一实例中，所述反应器给料泵10进料口还安装有反应器进料缓冲罐16。采用这种方案，反应器进料缓冲罐16的设计可以避免因过多的物料进入反应器5，造成反应器5和机泵输出量不匹配时影响系统的稳定性，即对反应器5进料起缓冲作用。尽管本技术的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种丁内酯与甲胺缩合法制N-甲基吡咯烷酮的管式系统，包括：第一输送管（1），所述第一输送管（1）始端到末端依次安装有丁内酯原料管（2）、第一阀门开关（3）、原料调节阀（4）、反应器给料泵（10）、反应器（5）、精馏系统（6），所述原料调节阀（4）和反应器（5）之间还连通有第二输送管（7），所述第二输送管（7）还与甲胺原料管（8）出料口连接，所述甲胺原料管（8）出料口还设有第二阀门开关（9），所述精馏系统（6）共有两个不同的出料口，分别连接有不合格品回炼调节阀（11）和合格品调节阀（12），其特征在于，所述合格品调节阀（12）出料口和原料调节阀（4）进料口之间还安装有第三输送管（13），所述第三输送管（13）靠近合格品调节阀（12）出料口一侧还安装有合格品输送泵（14），所述合格品输送泵（14）与原料调节阀（4）之间还安装有一个第三阀门开关（15）。/n

【技术特征摘要】
1.一种丁内酯与甲胺缩合法制N-甲基吡咯烷酮的管式系统，包括：第一输送管（1），所述第一输送管（1）始端到末端依次安装有丁内酯原料管（2）、第一阀门开关（3）、原料调节阀（4）、反应器给料泵（10）、反应器（5）、精馏系统（6），所述原料调节阀（4）和反应器（5）之间还连通有第二输送管（7），所述第二输送管（7）还与甲胺原料管（8）出料口连接，所述甲胺原料管（8）出料口还设有第二阀门开关（9），所述精馏系统（6）共有两个不同的出料口，分别连接有不合格品回炼调节阀（...

【专利技术属性】
技术研发人员：王政，杨友明，陈兵，王明洪，李生勇，刘橙，
申请(专利权)人：四川天华富邦化工有限责任公司，
类型：新型
国别省市：四川;51