一步法合成DMF生產(chǎn)中合成不反應(yīng)原因分析

1、一步法合成DMF生產(chǎn)中合成不反應(yīng)原因分析 淮化集團現(xiàn)有兩套采用美國酸胺技術(shù)公司（AAT公司）的專有 技術(shù)一步法合成生產(chǎn)二甲基甲酰胺 （DMF）裝置。96年投產(chǎn)的8000 年I套裝置經(jīng)技術(shù)改造，目前生產(chǎn)能力已達到2萬年，為淮化三 次創(chuàng)業(yè)做出了貢獻。2002年又投產(chǎn)了 2萬年II套裝置，提高了企 業(yè)的市場競爭力。經(jīng)過多年來的生產(chǎn)實踐，積累了大量的技術(shù)經(jīng)驗, 充實、完善了一步法合成OMF工藝指標(biāo)。其中合成反應(yīng)控制的如 何直接影響到DMF的產(chǎn)量、質(zhì)量和消耗，是整套裝置工藝控制的 關(guān)鍵，而在生產(chǎn)過程中常出現(xiàn)合成不反應(yīng)現(xiàn)象，現(xiàn)將不反應(yīng)原因及 處理措施作一介紹。 勺、合成不反應(yīng)現(xiàn)象 兩套裝置在開車和運行過程

2、中合成都出現(xiàn)過不反應(yīng)現(xiàn)象：合成 系統(tǒng)放空量增大，壓力升高，合成塔底溫下降較快，合成液位逐漸 降低, 合成采出量減少, 取樣分析合成采出二甲胺（ DMA ）過量超 出工藝指標(biāo)，嚴(yán)重時造成系統(tǒng)停車。 2、 原因分析 步法合成DMF工藝原理是在合成塔反應(yīng)器內(nèi)，原料DMA和 CO在催化劑（25%甲醇鈉的甲醇溶液）作用下，在行0C和2.11MPa 條件下進行氣液相接觸反應(yīng)生成DMF,反應(yīng)實際分兩步進行： （1）co + ch3oh hcooch3 （甲酸甲酯） （2）HCOOCH3 + DMA DMF + CH3OH 其中反應(yīng)（1）為酯化反應(yīng)，反應(yīng)速率較慢，且需要催化劑參與; 反應(yīng)（2）為?；磻?yīng)，反應(yīng)

3、速率較快，總反應(yīng)為放熱反應(yīng)。經(jīng)生產(chǎn) 經(jīng)驗總結(jié)，影響合成反應(yīng)好壞的主要因素分析如下： 3.1水份的影響 在設(shè)備清洗后投入使用或原料中帶有少量水份時，合成塔內(nèi)將 出現(xiàn)以下副反應(yīng)： （3）H20+ CH3ONa CH3OH + NaOH （4）HCOOCHa +H20 HCOOH + CH3OH 反應(yīng)（3）將消耗催化劑；反應(yīng)（4）將反應(yīng)（1）的產(chǎn)物甲酸甲 酯迅速水解，生產(chǎn)甲酸，并且由于 NaOH的存在促進水解反應(yīng)向右 進行，從而無法進行?；磻?yīng)生成DMFo所以水份的存在將導(dǎo)致催 化劑消耗的增加，嚴(yán)重時導(dǎo)致合成出現(xiàn)不反應(yīng)。 3.2二氧化碳的影響 由于我公司所用原料氣為銅洗再生氣和德士古合成氣，雖經(jīng)變

4、壓吸附分離提純，但CO中仍有CO?雜質(zhì)存在，合成塔內(nèi)將出現(xiàn)以 下副反應(yīng)： （5）H20 + C02 + 2CH3ONa 2CH3OH + Na2CO3 顯然，由于CO?雜質(zhì)的存在將消耗大量的催化劑，并產(chǎn)生大量 的鹽類物質(zhì)，鹽類物質(zhì)將附著在換熱設(shè)備列管的內(nèi)表面上，影響了 換熱效果，合成溫度上升，使反應(yīng)（1）和向右進行，反應(yīng)轉(zhuǎn) 化率降低，嚴(yán)重時合成出現(xiàn)不反應(yīng)。 3.3惰性氣體含量的影響 由于薔中原因，我公司原料氣很難滿足這要求。但根據(jù)多年的生 一 A 舟于無值時，由于惰性氣體的增加，CO和DMA的有效接觸面積減 易合成放空量增大，帶走大量二甲胺和催化劑，造成合成因缺 司 S解決辦法 木 8夢上述幾

5、種因素來看，每種因素都可能導(dǎo)致合成出現(xiàn)不反應(yīng)， |以衆(zhòng)時iw敷控制o s 器4.1嚴(yán)格執(zhí)行原材料技術(shù)規(guī)格 根 據(jù) 多，丄 人裁行業(yè)務(wù)培訓(xùn)，熟練掌握分析規(guī)程，確保了原材料分析數(shù)據(jù) 生 應(yīng)正常義飯司重新制定了原材料技術(shù)規(guī)格， 度 a又4.2保證備用冷卻器中水份吹除干凈 為、 洗，了如果因冷卻器內(nèi)水份未吹除干凈，將造成合成出現(xiàn)嚴(yán)重不反 保 證 0生氣相色譜儀一臺，組 r 的 長 周 期 正 運 轉(zhuǎn) 應(yīng)。為此技術(shù)組對冷卻器進行了技術(shù)改造，在設(shè)備清洗后，用熱氮 氣進行自上而下的吹除，同時制定詳細的倒換設(shè)備的操作規(guī)程，基 本杜絕了因倒換冷卻器而出現(xiàn)合成不反應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)生。 5、小結(jié) 在一步法合成DMF生產(chǎn)過程中，造成合成不反應(yīng)的原因還有 很多：如因計量泵不打量合成原料配比失調(diào)；合成液位過高或過低； 合成溫度過高