一種合成n-甲基吡咯烷酮的系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種合成N-甲基吡咯烷酮的系統(tǒng)，更具體地說，是以1，4-丁二醇脫氫生成無需純化的中間產(chǎn)物γ-丁內(nèi)酯和混合甲基胺通過連續(xù)法制得高純度的N-甲基吡咯烷酮產(chǎn)品的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]N-甲基吡咯烷酮是重要的化工原料，是一種選擇性強(qiáng)和穩(wěn)定性好的極性溶劑，具有毒性低、沸點(diǎn)高、溶解力強(qiáng)、不易燃、可生物降解、可回收利用、使用安全和適用于多種配方用途等優(yōu)點(diǎn)。被廣泛用于聚偏二氟乙烯的溶劑，鋰電子電池的電極輔助材料，合成氣脫硫、潤滑油精制、潤滑油抗凍劑、烯烴萃取劑、難溶工程塑料聚合時(shí)的溶劑，農(nóng)用除草劑，絕緣材料、集成電路制作，半導(dǎo)體行業(yè)精密儀器、線路板的洗凈，PVC尾氣回收，清洗劑、染料助劑、分散劑等。也用于聚合物的溶劑及聚合反應(yīng)的介質(zhì)，如工程塑料及芳綸纖維。另外還可用在農(nóng)藥、醫(yī)藥和清潔劑等方面。其主要用途如下:(I)乙炔提濃及丁二烯、異戊二烯、芳烴等萃??；(2)潤滑油精煉；(3)難溶工程塑料(聚苯硫醚、聚酰亞胺)及芳綸纖維用聚合溶劑；⑷電子絕緣材料和鋰離子電池；(5)高檔涂料、油墨和顏料；(6)農(nóng)藥助劑；(7)脫油、脫脂、脫蠟、拋光、防銹和脫漆；(8)人工腎臟機(jī)能膜液和海水淡化膜液。
[0003]目前N-甲基吡咯烷酮工業(yè)化生產(chǎn)已經(jīng)公開了通過將γ-丁內(nèi)酯和單甲基胺在280°C，以及銅離子交換的Y型沸石催化劑存在下連續(xù)反應(yīng)來制備98%產(chǎn)率的N-甲基吡咯烷酮，然而這些方法具有缺陷，如產(chǎn)率低，以及與產(chǎn)物N-甲基吡咯烷酮沸點(diǎn)差小(約2°C)的γ-丁內(nèi)酯仍保持為未反應(yīng)的反應(yīng)物，因此使得分離和純化困難并增加雜質(zhì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種合成N-甲基吡咯烷酮的系統(tǒng)，更具體地說，是以1，4-丁二醇脫氫生成無需純化的中間產(chǎn)物γ-丁內(nèi)酯和混合甲基胺通過連續(xù)法制得高純度的N-甲基吡咯烷酮產(chǎn)品的系統(tǒng)。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種合成N-甲基吡咯烷酮系統(tǒng)，其創(chuàng)新點(diǎn)在于，包括1，4- 丁二醇脫氫裝置，混合胺合成裝置和制備N-甲基吡咯烷酮裝置。
[0006]I, 4- 丁二醇脫氫裝置包括1，4- 丁二醇脫氫反應(yīng)器、第一分離器、第一脫氣塔裝置和γ-丁內(nèi)酯中間儲(chǔ)槽；1，4-丁二醇脫氫反應(yīng)器，其右端設(shè)有一個(gè)物料出口，左端設(shè)有一個(gè)物料進(jìn)口，1，4- 丁二醇脫氫反應(yīng)器物料進(jìn)口連接著一根物料進(jìn)樣管；第一分離器，其頂端設(shè)有一個(gè)氣相出口，底端設(shè)有一個(gè)液相出口，中部設(shè)有物料進(jìn)口，第一分離器的物料進(jìn)口通過管道與1，4- 丁二醇脫氫反應(yīng)器右端的物料出口相連通，第一分離器的氣相出口通過管道并入1，4- 丁二醇脫氫反應(yīng)器物料進(jìn)口的物料進(jìn)樣管路上；第一脫氣塔裝置，包括第一脫氣塔和第一脫氣塔再沸器，第一脫氣塔，其頂端設(shè)有一個(gè)氣相出口，塔身從上向下四分之一處設(shè)有物料進(jìn)樣口，塔底部設(shè)有一個(gè)物料出口，塔底側(cè)面設(shè)有一個(gè)回流入口，第一脫氣塔再沸器，其頂端設(shè)有出口，底端設(shè)有進(jìn)口，第一脫氣塔頂端出口通過管道連接到1，4- 丁二醇脫氫反應(yīng)器物料進(jìn)口的物料進(jìn)樣管上，第一脫氣塔的物料進(jìn)樣口通過管道與第一分離器液相出口相連接；第一脫氣塔再沸器的頂端出口通過管道與第一脫氣塔塔底側(cè)面回流入口連接，第一脫氣塔再沸器的底端進(jìn)口通過管道與第一脫氣塔塔底物料出口連接，進(jìn)而形成一個(gè)物料加熱循環(huán)通道；γ-丁內(nèi)酯中間儲(chǔ)槽，其頂端設(shè)有物料進(jìn)口，底端設(shè)有物料出口，其物料進(jìn)口通過管道連接到第一脫氣塔再沸器的底端進(jìn)口與第一脫氣塔塔底物料出口相連通的管道上，物料出口通過管道連接到第一脫氣塔的物料進(jìn)樣口與第一分離器液相出口連接的管道上；
混合胺合成裝置包括胺化反應(yīng)器、第二分離器、第二脫氣塔裝置和混合胺中間儲(chǔ)槽；胺化反應(yīng)器，其頂端設(shè)有物料出口，底端設(shè)有物料進(jìn)口，胺化反應(yīng)器物料進(jìn)口連接著一根物料進(jìn)樣管；第二分離器，其頂端設(shè)有一個(gè)氣相出口，底端設(shè)有一個(gè)液相出口，中部設(shè)有物料進(jìn)口，第二分離器的物料進(jìn)口通過管道與胺化反應(yīng)器頂端的物料出口相連通，第二分離器的氣相出口通過管道并入胺化反應(yīng)器物料進(jìn)口的物料進(jìn)樣管路上；第二脫氣塔裝置，包括第二脫氣塔和第二脫氣塔再沸器，第二脫氣塔，其頂端設(shè)有一個(gè)氣相出口，塔身從上向下四分之一處設(shè)有物料進(jìn)樣口，塔底部設(shè)有一個(gè)物料出口，塔底側(cè)面設(shè)有一個(gè)回流入口，第二脫氣塔再沸器，其頂端設(shè)有出口，底端設(shè)有進(jìn)口，第二脫氣塔頂端出口通過管道連接到胺化反應(yīng)器物料進(jìn)口的物料進(jìn)樣管上，第二脫氣塔的物料進(jìn)樣口通過管道與第二分離器液相出口相連接；第二脫氣塔再沸器的頂端出口通過管道與第二脫氣塔塔底側(cè)面回流入口連接，第二脫氣塔再沸器的底端進(jìn)口通過管道與第二脫氣塔塔底物料出口連接，進(jìn)而形成一個(gè)物料加熱循環(huán)通道；混合胺中間儲(chǔ)槽，其頂端設(shè)有物料進(jìn)口，底端設(shè)有物料出口，其物料進(jìn)口通過管道連接到第二脫氣塔再沸器的底端進(jìn)口與第二脫氣塔塔底物料出口相連通的管道上，物料出口通過管道連接到第二脫氣塔的物料進(jìn)樣口與第二分離器液相出口連接的管道上；
制備N-甲基吡咯烷酮裝置包括N-甲基吡咯烷酮反應(yīng)器、第三分離器、第三脫氣塔裝置、脫輕精餾塔裝置和脫重精餾塔裝置；Ν-甲基吡咯烷酮反應(yīng)器，其頂端設(shè)有物料出口，底端設(shè)有物料進(jìn)口，γ - 丁內(nèi)酯中間儲(chǔ)槽物料出口和混合胺中間儲(chǔ)槽物料出口通過管道并聯(lián)與N-甲基吡咯烷酮反應(yīng)器底端的物料進(jìn)口連接；第三分離器，其頂端設(shè)有一個(gè)氣相出口，底端設(shè)有一個(gè)液相出口，中部設(shè)有物料進(jìn)口，第三分離器的物料進(jìn)口通過管道與N-甲基吡咯烷酮反應(yīng)器頂端的物料出口相連通，第三分離器的氣相出口通過管道并入胺化反應(yīng)器物料進(jìn)口的物料進(jìn)樣管路上；第三脫氣塔裝置，包括第三脫氣塔和第三脫氣塔再沸器，第三脫氣塔，其頂端設(shè)有一個(gè)氣相出口，塔身從上向下四分之一處設(shè)有物料進(jìn)樣口，塔底部設(shè)有一個(gè)物料出口，塔底側(cè)面設(shè)有一個(gè)回流入口，第三脫氣塔再沸器，其頂端設(shè)有出口，底端設(shè)有進(jìn)口，第三脫氣塔頂端出口通過管道連接到胺化反應(yīng)器物料進(jìn)口的物料進(jìn)樣管上，第三脫氣塔的物料進(jìn)樣口通過管道與第三分離器液相出口相連接；第三脫氣塔再沸器的頂端出口通過管道與第三脫氣塔塔底側(cè)面回流入口連接，第三脫氣塔再沸器的底端進(jìn)口通過管道與第三脫氣塔塔底物料出口連接，進(jìn)而形成一個(gè)物料加熱循環(huán)通道；脫輕精餾塔裝置，包括脫輕精餾塔和脫輕精餾塔再沸器，脫輕精餾塔，其頂端設(shè)有一個(gè)氣相出口，塔身從上向下四分之一處設(shè)有物料進(jìn)樣口，塔底部設(shè)有一個(gè)物料出口，塔底側(cè)面設(shè)有一個(gè)回流入口，脫輕精餾塔再沸器，其頂端設(shè)有出口，底端設(shè)有進(jìn)口，脫輕精餾塔的物料進(jìn)樣口通過管道與第三脫氣塔底端出口相連接；脫輕精餾塔再沸器的頂端出口通過管道與脫輕精餾塔塔底側(cè)面回流入口連接，脫輕精餾塔再沸器的底端進(jìn)口通過管道與脫輕精餾塔塔底物料出口連接，進(jìn)而形成一個(gè)物料加熱循環(huán)通道；脫重精餾塔裝置，包括脫重精餾塔和脫重精餾塔再沸器，脫重精餾塔，其頂端設(shè)有一個(gè)氣相出口，塔身從上向下四分之一處設(shè)有物料進(jìn)樣口，塔底部設(shè)有一個(gè)物料出口，塔底側(cè)面設(shè)有一個(gè)回流入口，脫重精餾塔再沸器，其頂端設(shè)有出口，底端設(shè)有進(jìn)口，脫重精餾塔的物料進(jìn)樣口通過管道與脫輕精餾塔底端出口相連接；脫重精餾塔再沸器的頂端出口通過管道與脫重精餾塔塔底側(cè)面回流入口連接，脫重精餾塔再沸器的底端進(jìn)口通過管