一种N,N-二甲基甲酰胺合成系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种N,N

【技术实现步骤摘要】
一种N,N
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二甲基甲酰胺合成系统


[0001]本技术涉及DMF合成
，更具体地，涉及一种N,N
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二甲基甲酰胺合成系统。

技术介绍

[0002]现有的N,N
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二甲基甲酰胺（DMF）生产工艺常采用一步法制备而得，即在50
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100℃、1MPa的条件下，以甲酸钠作为催化剂，二甲胺与一氧化碳进行反应制备DMF，我国规模以上企业大多采用此法。在现有的DMF生产合成的工艺中，反应器的空塔部分仅通过气体分布器对CO气体原料进行分散，并没有更多的空间来使CO与其他原料进行混合，混合不充分，难以保证CO分布的均匀性及其与催化剂混合的均匀性，此外CO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，最终由于不能及时带走DMF合成时放出的热量，导致合成反应器超温，随着反应器中温度的不断升高会导致催化剂甲酸钠的分解，降低整个反应的效率。而且现有的反应器采用泡罩塔，通气能力较弱，由于气体上升的空隙小，易造成难溶盐堵塔。
[0003]专利CN115106025A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、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，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。但该专利的合成反应器底部采用圆弧形的结构，易被阻塞。
[0004]专利CN204093422U公开了一种二甲基甲酰胺反应器及配套设备，包括DMF反应器和循环冷却器，DMF反应器的上部为浮阀式反应塔，下部为釜式反应器，浮阀式反应塔内部设有浮阀受液盘，釜式反应器内部安装有气体分布器，气体分布器分为上下两层，每层为四同心圆环管，每个圆环管上安装气体喷头，釜式反应器底部为锥形封头，锥形封头经管路与循环泵相连，循环泵连接循环冷却器的底部，循环冷却器内部设有换热管，循环冷却器顶部与DMF反应器相连；提高了气液混合反应效率，解决了反应甲酸钠、碳酸钠结晶盐泥附着于反应塔壁、输送管壁、换热装置内部管壁结垢堵塞问题，提高了生产效率，降低了生产成本。但该专利的上端浮阀反应塔空间较小，没有更多的空间来对CO与其他原料进行混合，混合不充分，难以保证CO分布的均匀性。
[0005]有鉴于此，特提出本技术。

技术实现思路

[0006]为了解决上述技术问题，本技术提供一种N,N
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二甲基甲酰胺合成系统，克服了催化剂易与CO中的杂质反应、CO分布不均、冷却器易被堆积堵塞等问题。
[0007]本技术的基本技术构思如下：
[0008]一种N,N
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二甲基甲酰胺合成系统，包括反应器、CO除杂器和循环冷却系统，反应器包括内壁、外壁和内腔，反应器的内壁外侧连接循环冷却系统以调节内腔温度；CO除杂器的第一进气口连接原料气供应装置、出气口连接反应器的内腔；
[0009]反应器的内腔交错设置若干塔盘，反应器在塔盘的上方部位分别设置二甲胺进料口和催化剂进料口、在下部设置输入原料气的第二进气口和出料口；
[0010]塔盘设置均布有导向孔的受液盘，受液盘的上表面垂直设置溢流堰，受液盘的下表面垂直设置降液管，塔盘在液体进入导向孔的前方部位设置鼓泡促进器。
[0011]作为一种示例，反应器的内壁外侧设置由冷却管环绕形成的冷却层，循环冷却系统包括循环泵、循环管路和波纹管冷却器，波纹管冷却器的一端与反应器上方设置的冷却管的进水口相连接，另一端通过设有循环泵的管路与反应器底部设置的冷却管的出水口相连接。
[0012]作为一种示例，导向孔呈百叶窗状，通过舌形冲压而成，开口为细长的矩形缝。
[0013]作为一种示例，反应器的内腔下部安装有CO布气盘，CO布气盘包括主布气管和多组垂直且连通主布气管的分布气管，主布气管的中点处设置第三进气口，第三进气口与第二进气口相连接，分布气管上均匀设置多个布气孔。
[0014]作为一种示例，CO布气盘还设有固定分布气管的固定架，固定架平行于主布气管且与各个分布气管相交。
[0015]作为一种示例，CO除杂器包括强碱罐、高温碳粉罐及干燥罐，高温碳粉罐内设有电热丝和碳粉，高温碳粉罐的进口与第一进气口相连接、出口连接强碱罐，强碱罐的出口连接干燥罐的一端，干燥罐的另一端连接第一出气口。
[0016]作为一种示例，反应器的上部设置第一进料口、第二进料口、第三进料口、第四进料口，其中，第一进料口和第二进料口为二甲胺进料口，第三进料口和第四进料口为催化剂进料口；
[0017]反应器的内腔自上而下交错设置第一塔盘、第二塔盘、第三塔盘和第四塔盘，第一进料口位于第一塔盘上方，第二进料口位于第三塔盘上方，第三进料口位于第二塔盘上方，第四进料口位于第四塔盘上方。
[0018]本技术和现有技术相比具有如下优点：
[0019]本技术系统中，DMF合成反应器整体呈圆柱形，增大反应器的内部空间，使CO在进入反应器后分布得更加均匀。
[0020]CO除杂器分离CO原料气中的CO2、水分、氧气杂质，有效防止杂质与催化剂反应；在不同部位分层设置多个塔盘，便于分次添加催化剂。
[0021]同时在CO布气装置上设置催化剂进料孔，使二甲胺、CO与催化剂混合地更加充分。
[0022]DMF合成反应器的微锥形的底部防止催化剂甲醇钠及生成的杂质，堆积堵塞在反应器的底部，此外微锥形的结构节约空间。
[0023]采用导向筛孔的塔盘，增强抗堵塞能力，导向孔的气流与液流方向一致，对液流有
一定的推动作用，有利于减少液面梯度。
[0024]进一步地，在受液盘的液体入导向孔前增设了鼓泡促进结构，有利于液体刚流入受液盘就可以生产鼓泡，形成良好的气液接触条件。
[0025]本技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0026]附图用来提供对本技术技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本技术的技术方案，并不构成对本技术技术方案的限制。
[0027]图1是本技术的N,N
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种N,N
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二甲基甲酰胺合成系统，其特征在于，包括反应器（1）、CO除杂器（2）和循环冷却系统，反应器（1）包括内壁、外壁和内腔，反应器（1）的内壁外侧连接循环冷却系统以调节内腔温度；CO除杂器（2）的第一进气口（205）连接原料气供应装置、出气口连接反应器（1）的内腔；反应器（1）的内腔交错设置若干塔盘（4），反应器（1）在塔盘（4）的上方部位分别设置二甲胺进料口和催化剂进料口、在下部设置输入原料气的第二进气口（301）和出料口（107）；塔盘（4）设置均布有导向孔（401）的受液盘（403），受液盘（403）的上表面垂直设置溢流堰（404），受液盘（403）的下表面垂直设置降液管（402），塔盘（4）在液体进入导向孔（401）的前方部位设置鼓泡促进器（405）。2.根据权利要求1所述的N,N
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二甲基甲酰胺合成系统，其特征在于，反应器（1）的内壁外侧设置由冷却管环绕形成的冷却层（701），循环冷却系统包括循环泵（6）、循环管路和波纹管冷却器（7），波纹管冷却器（7）的一端与反应器（1）上方设置的冷却管的进水口相连接，另一端通过设有循环泵（6）的管路与反应器（1）底部设置的冷却管的出水口相连接。3.根据权利要求1所述的N,N
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二甲基甲酰胺合成系统，其特征在于，导向孔（401）呈百叶窗状，通过舌形冲压而成，开口为细长的矩形缝。4.根据权利要求1
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3任一项所述的N,N
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二甲基甲酰胺合成系统，其特征在于，反应器（1）的内腔下部安装有CO布气盘（3），CO布气盘（3）包...

【专利技术属性】
技术研发人员：王醒，邱佩，王明，赵灿，邓菊香，
申请(专利权)人：安徽华功信息科技有限公司，
类型：新型
国别省市：