N,N-二甲基乙酰胺合成反应精馏工艺研究

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N,N-二甲基乙酰胺(N,N-dimethyl acetamide,简称DMAC)是一种高沸点、强极性、非质子化有机溶剂,具有溶解能力强、稳定性好、不易变色、挥发性低、不易水解、腐蚀性低等特点,可广泛用于石油加工和有机合成工业领域。目前,国内的腈纶和氨纶行业对N,N-二甲基乙酰胺的消耗需求占主要部分。随着化工行业的发展,N,N-二甲基乙酰胺将会有更加广阔的发展空间和市场应用前景。本文采用直接缩合的方法,在间歇搅拌釜式反应器中进行了醋酸和二甲胺缩合制取N,N-二甲基乙酰胺的反应。测定了转速、反应温度、醋酸和二甲胺的物料配比对缩合反应的影响,利用数据处理软件进行拟合得到合成N,N-二甲基乙酰胺的动力学方程:在动力学研究的基础上,利用化工模拟软件对反应过程进行模拟计算,分别考查了进料方式、全塔理论级数、进料位置、醋酸与二甲胺的摩尔比和回流比等因素对合成N,N-二甲基乙酰胺的影响。以二甲胺和冰醋酸为原料,在小试装置上采用反应精馏技术,在常压合成了N,N-二甲基乙酰胺。精馏塔高1.5m,内装玻璃丝填料。实验选择气体二甲胺过量由塔釜进料。实验结果显示醋酸适宜的进料位置为距塔顶3/5处,回流比为1,塔釜DMAC含量达到87.5%。塔釜获得的产品中含有少量的醋酸,可直接通过常压精馏得到高纯度的DMAC产品,不必再经过中和、过滤、蒸馏等工序精制,产品完全可以满足DMAC各应用领域的要求。
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