[发明专利]制备丙烯酰胺水剂的系统及丙烯酰胺水剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种丙烯酰胺的制备方法，同时，本发明还涉及一种制备该 丙烯酰胺的系统。

背景技术

丙烯酰胺做为一种重要的精细有机化工原料，在工业上得到了广泛的应 用，通常，在工业生产中直接使用丙烯酰胺的厂家不多，多数是用来生产丙 烯酰胺及其衍生物的均聚物和共聚物，其中以生产聚丙烯酰胺居多。目前丙 烯酰胺都是以丙烯腈为原料，进行催化水合法生产丙烯酰胺，根据催化剂种 类的不同，分为三种：(1)硫酸水解法；(2)铜催化水合法；(3)微生物催 化水合法；硫酸水解法目前不常用，微生物催化水合法成本较高，使用范围 也受到限制，使用较广泛的为铜催化水合法，现有的方法得到的丙烯酰胺产 物约含20％的丙烯酰胺和4％左右未反应的丙烯腈，得到的丙烯酰胺需要经过 精制和浓缩，使其浓度达到50％左右时才可以出售，同时还副产有不需要的聚 丙烯酰胺和丙烯酸。

另外，水合反应过程中，杂质会严重影响到最终产品丙烯酰胺的质量， 采用杂质没有得以控制的丙烯酰胺溶液，是得不到质量稳定且合格的聚丙烯 酰胺。

发明内容

本发明的目的在于提供一种丙烯酰胺水剂的制备方法，以降低成本，提 高产物的浓度。

同时，本发明的目的还在于提供一种制备该丙烯酰胺水剂的系统。

为了实现上述目的，本发明的技术方案采用了一种丙烯酰胺水剂的制备 方法，包括以下步骤：首先将丙烯腈打入水合反应器与加热到90-95℃的纯 水混和，经三级水合反应器水解后，得丙烯酰胺溶液；将得到的丙烯酰胺溶 液送入闪蒸器的塔釜，在真空条件下，未反应的丙烯腈和水蒸汽从塔顶逸出， 经冷凝器冷凝后进入真空循环罐循环，重新做为原料进入水合反应器进行反 应；经闪蒸后的丙烯酰胺从塔底流出，经循环后，得到浓度为33％-50％的丙 烯酰胺水溶液。

原料丙烯腈在进入混合器反应前进行除杂处理，即将丙烯腈中的噁唑、 丙酮、丙烯醛、乙腈有机物去除。

所述的真空条件指0.9-0.95个大气压。

所述原料在水合塔经均布后开始水解反应。

同时，本发明的技术方案还采用了一种制备丙烯酰胺的设备，包括水合 反应装置，与水合反应装置的进料口相连的原料提纯装置，水合反应装置的 出口处通过管道连通有一闪蒸器，闪蒸器的顶部通过管道与冷凝装置相连， 冷凝装置与一循环装置的入口相连通，循环装置的出口与水合反应装置相连 通，在闪蒸器的底部设置有循环设备。

所述的水合反应装置由两个或两个以上的反应器串联而成。

所述的反应器上设有进料口，反应器内于原料流动方向上的进料口的下 游位置设有均布器，均布器包括板面正对进料口的板体，板体上均布设有走 向与原料流动方向一致的通孔。

所述的原料提纯装置，包括蒸馏器，在蒸馏器的出料口上通过管道连接 有一个以上的冷却器，提纯装置还包括在工作时填充有用于去除噁唑有机物 吸附剂的粗腈过滤器，所述粗腈过滤器具有进料口以及与所述闪蒸器的进料 口通过管道相连的出料口。

所述的闪蒸器，包括内设流体通道的塔体，塔体上部设有减压部分，下 部设有加热部分，所述加热部分包括加热釜及加热釜中设置的连接于流体通 道中的换热管，所述换热管为环绕于加热釜四周的并列设置的列管，每根列 管自上而下连接于塔体的流体通道中。

采用本发明的方法，原料丙烯腈和加热到90-95℃的纯水混和，流入装 有含催化剂填料的水合反应器内进行水合反应，得丙烯酰胺溶液；将得到的 丙烯酰胺溶液送入闪蒸器的塔釜，在真空条件下，未反应的丙烯腈和水蒸汽 从塔顶逸出，经冷凝器冷凝后进入真空循环罐循环，重新做为原料进入水合 反应器进行反应；经闪蒸后的丙烯酰胺从塔底流出，经循环后，得到浓度为 33％50％的丙烯酰胺水溶液。本发明的方法得到浓度为33％-50％的丙烯酰胺 水溶液，没有副产物，产物也不需要经提浓，就可以直接做为商品进行销售， 生产成本大大降低；另外，整个过程没有废气排放，反应过程闭路循环，达 到了节能减排的效果。本发明的装置结构简单，操作方便，具有很好的社会 价值和经济价值，易于推广应用。

附图说明

图1为本发明的工艺设备流程图；

图2为本发明中水合反应装置的结构示意图；

图3为本发明中闪蒸器的结构示意图。

具体实施方式

实施例1