[00103108]催化蒸馏合成 N-甲酰吗啉工艺开发

　　一、成果简介

　　催化蒸馏合成 NFM 工艺首次将非均相催化-非均相共沸精馏技术耦合再一起并应用于合成NFM，具有独创性和先进性，该工艺充分利用了体系物料性质，在溶剂的选择上具有新颖性，降低了分离水和溶剂的能量消耗。其先进性在于工艺流程短、操作简单、能耗低，无污染，可以进行连续化工业生产。目前国内尚无采用反应非均相共沸精馏方法合成 N-甲酰吗啉的研究报道。吗啉转化率 99.15 （mol），N-甲酰吗啉收率 95.24 （mol）。产品 N-甲酰吗啉含量＞99.6 （w），吗啉含量＜0.2 （w），水含量＜0.2 （w），甲酸含量＜0.02 （w），我国现有 NFM 生产厂有吉化辽源精细化工厂、西南化工研究院和青岛新宇化工有限公司，装置规模分别为 1000、1000 和 500 吨/年，生产过程均为间歇工艺。以甲酸甲酯为酰化剂由于受原料性质限制，只能进行季节性生产。青岛新宇化工有限公司以甲酸为酰化剂生产 NFM，由于产品质量问题，目前处于停产、半停产状态。国内 NFM 实际产量不足 2000 吨/年，而我国现有使用 NFM 装置的补充用量已经达到 1500 吨/年。国外 NFM 广泛用于芳烃抽提、碳四分离、天然气脱硫、合成气和工业废气净化等过程。作为萃取剂，NFM 用于芳烃分离，与目前国内普遍使用的环丁砜相比，能耗可降低20 -40 ，苯、甲苯纯度达到 99.9 。我国是芳烃生产和消费大国，目前芳烃抽提溶剂多采用甘醇类，N-甲基吡咯烷酮和环丁砜，随着市场对芳烃产量和纯度需求的不断提高，由重整生成油、裂解汽油或焦化粗苯中回收芳烃，均面临着溶剂更新和技术改进问题，NFM 的独特优越性，已经引起众多厂家的关注。在正丁烯和丁烷分离过程中，利用 NFM 极性强、选择性好、溶剂回收率高等优点，与甲乙酮或吗啉组成复合溶剂，使分离后丁烯纯度达到了 97 ，为丁烯水合制仲丁醇工艺的实现提供了原料保障。作为吸收剂，NFM 用于天然气、合成气、工业废气中 CO、CO2、 SO2 和硫化物的净化，国外已经实现了产业化，国内应用正在启动。

　　二、应用前景

　　就我国目前的生产能力尚有大部分用量的缺口，我国是芳烃、碳四烃和天然气生产及消费的大国，对 NFM 的需求日益增加，目前国内还没有一套连续化 NFM 生产装置，无论是 NFM 产品， 还是 NFM 生产技术，均有极大的市场空间，本项目具有较好的推广应用前景。