气相法合成N-甲基苯胺工艺及催化剂

    我院于八十年代初进行气相法合成N-甲基苯胺工艺和催化剂进行研究和开发,继后又对N-乙基苯胺、N-乙基间
甲苯胺、N-丁基苯胺等系列产品的合成工艺及催化剂也进行了研究、开发,并取得了工业化成果。
气相法合成N-甲基苯胺工艺及催化剂简介
主要应用领域
    N-甲基苯胺是重要的有机合成和染料的中间体。广泛用于合成分散染料、阳离子染料等染料领域,同时又是农
药、医药、橡胶助剂以及炸药稳定剂的重要原料,还可用作无铅高级及通用汽油的添加剂和作为溶剂。
    合N-甲基苯胺催化剂
    号:CNW-1
    CNW-1型催化剂于1983年投入工业装置使用,20多年来在工业装置上使用情况表明,该催化剂具有活性高、热稳
定性好、寿命长、选择性好的特点。 在国内处于领先地位。“CNW-1型苯胺N-烷基化催化剂研制”项目荣获1987
度四川省科学技术进步二等奖,CNW-1型苯胺N-烷基化催化剂产品荣获1988年度四川省优秀新产品奖。
    CNW-1型苯胺N-烷基化催化剂是用于以苯胺和脂肪醇为原料,气相法合成N-单烷基苯胺的催化剂,特别适用于
以苯胺、甲醇为原料合成N-甲基苯胺。
    催化剂的组成和物理性质
组成:                由铜、锌、铬的含氧化合物组成
外观:                墨绿色的圆柱体
外形尺寸(直径×高,mm):    φ5×(4.55.0
堆密度,g/cm3                  1.051.20
径向抗压碎强度,N/cm           150
    催化剂的使用条件
操作温度:        200280

操作压力:        常压

液时空速:        0.350.7-1
原料配比:        甲醇/苯胺>1.3(摩尔比)
    催化剂活性与选择性综合指标
粗产品中,以胺类混合物计,N-甲基苯胺含量≥85%
 
    催化剂使用寿命
在正常条件下运转,寿命≥1500小时
    生产规模
 5005000吨/年  
    产品质量  达到ZBG-56004-88指标要求

纯度,%                  99.0  

         苯胺含量,%              ≤0.2  
         二甲基苯胺,%            0.7  
         水分,%                  0.1  
         比重,(154℃)     0.9870.994  
工艺流程简要说明  
    反应原理  

主反应方程:                                        主要副反应:

                  

    工艺流程  
  
    甲醇和苯胺经混合后进入汽化器,汽化后进入装有催化剂的固定床反应器,在常压和200280℃下反应,反应产
物经 冷凝分离,粗产品经真空精馏后得到产品N-甲基苯胺,没有反应完的甲醇和苯胺回收循环使用。
原材料和动力消耗
原料消耗定额
原材料   消耗量(tt产品)
甲醇 工业一级 0.55
苯胺 99.3% 0.94
N-烷基化催化剂 专用 0.002
动力消耗指标
    生产每吨产品的消耗量
冷却水 100300
220V380V 千瓦时 900
蒸汽 7
三废及治理  
本项目只产生极其微量的废气,对环境污染不大。500吨/年规模N-甲基苯胺生产装置,每天产生几百千克废水和
2030千克残渣。废水中主要含微量甲醇和胺类,可以集中定时处理。处理方法是稀释后通过活性污泥暴气进行生
化处理 ,沉降分离,其有机物含量达到排放标准,进行排放,或作循环冷却水使用。残渣可通过焚烧处理。
工业化推广情况  

       CNW-1型苯胺N-烷基化催化剂从1983年投入工业化装置以来,在国内先后有长风化工厂、锡山市新兴化工厂

无锡利达化工有限公司、镇江硫酸厂、温州市鹿城振兴精细化工厂、苏州平江区物资公司等近10个厂家使用本
催化剂。催化 剂在国内市场的覆盖面达70%以上。
    我院于1992年向镇江硫酸厂转让500吨/年规模生产装置技术。1993年建成投产。目前该装置已扩建为近
3000吨/年规模装置。
占地面积  
    10001500m2  
              
投资
    320800万元  

西南化工研究设计院碳一化学工程技术研究中心

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