Il processo consiste principalmente in quattro sezioni: Evaporazione dell'alimentazione e preriscaldamento, Reazione catalitica, Condensazione e assorbimento del prodotto, e Separazione del prodotto e distillazione.
Il processo consiste principalmente in quattro sezioni: Evaporazione dell'alimentazione e preriscaldamento, Reazione catalitica, Condensazione e assorbimento del prodotto, e Separazione del prodotto e distillazione.
1. Evaporazione dell'alimentazione e surriscaldamento:
Metanolo e ammoniaca liquida, miscelati in un rapporto specifico, vengono preriscaldati, completamente vaporizzati in un evaporatore e ulteriormente surriscaldati alla temperatura di reazione richiesta.
2. Reazione catalitica:
Il gas di alimentazione surriscaldato entra in un reattore a letto fisso riempito con un catalizzatore, tipicamente una resina a scambio cationico acida forte macro porosa o un catalizzatore a base di allumina-silice. A temperatura controllata (350–450°C) e pressione (2,0–5,0 MPa), metanolo e ammoniaca subiscono reazioni consecutive di aminazione e alchilazione catalitiche in fase vapore per produrre una miscela di monoetilammina (MMA), dimetilammina (DMA) e trimetilammina (TMA). Queste reazioni sono reversibili ed esotermiche.
3. Condensazione del prodotto e assorbimento:
Il gas caldo in uscita dal reattore viene raffreddato attraverso scambiatori di calore e successivamente entra nel sistema di condensazione e assorbimento. L'ammoniaca non reagita, l'acqua e la miscela di metilammine vengono condensate e assorbite. I gas non condensabili (ad esempio idrogeno, metano) vengono scaricati dal sistema come gas di scarico.
4. Separazione dei prodotti & Distillazione:
La miscela condensata viene alimentata in una serie di colonne di distillazione per la separazione. Inizialmente, una colonna dell'ammoniaca recupera l'ammoniaca non reagita, che viene riciclata nel sistema di reazione. Successivamente, la miscela passa attraverso una sequenza di colonne di distillazione in cui mono-, di- e trimetilammina vengono separate in modo sequenziale in base ai diversi punti di ebollizione. Poiché la DMA ha la domanda di mercato più elevata ma la TMA è il prodotto termodinamicamente favorito, una parte della TMA separata viene spesso riciclata nel reattore per sopprimerne la formazione e aumentare la resa della DMA, più preziosa.
i. Caratteristiche tecniche
1. Materie prime vantaggiose: Le materie prime principali, metanolo e ammoniaca, sono facilmente disponibili e poco costose.
2. Scala produttiva e continuità: Il processo è un'operazione in fase vapore continua, facilmente automatizzabile e adatta alla produzione industriale su larga scala.
3. Fattibilità ingegneristica ed operativa: Le condizioni di reazione (temperatura e pressione) sono relativamente moderate e non richiedono materiali speciali per l'equipaggiamento. Queste condizioni di processo sono facili da raggiungere e mantenere.
4. Selettività del catalizzatore: L'uso di resine a scambio ionico fortemente acide macro porose o di catalizzatori zeolitici modificati offre elevata attività e selettività, contribuendo a una maggiore durata del catalizzatore.
5. Integrazione energetica: Il processo sfrutta efficacemente il calore di reazione e lo scambio termico tra i flussi (ad esempio, utilizzando l'effluente caldo del reattore per preriscaldare l'alimentazione), riducendo significativamente il consumo energetico.
6. Flessibilità della gamma di prodotti: La tecnica chiave del riciclo di una parte della trimetilammina nel reattore consente un'adeguata regolazione del rapporto tra mono-, di- e trimetilammina, permettendo un'adattabilità altamente reattiva alle richieste di mercato.
7. Maturità e diffusione della tecnologia: Questa tecnologia offre vantaggi completi ed è attualmente il metodo industriale più diffuso, maturo e dominante per la produzione di metilammine.
due . specifica del prodotto
1. Monometilammina (MMA)
Tab. 2-1 specifica di qualità del prodotto monometilammina (MMA) (HG/T 2972-2017)
Voce |
specifiche |
|||||
Monometilammina anidra |
Soluzione acquosa di monometilammina (40% in peso) |
|||||
Grado ad alta purezza |
Grado industriale |
Grado tecnico |
Grado ad alta purezza |
Grado industriale |
Grado tecnico |
|
Aspetto |
- |
Liquido incolore e trasparente, privo di impurità meccaniche ad occhio nudo. |
||||
Ammoniaca, w/%, ≤ |
0.05 |
0.10 |
0.20 |
0.02 |
0.05 |
0.10 |
Monometilamina, in peso/%, ≥ |
99.5 |
99.0 |
98.5 |
40.0 |
40.0 |
40.0 |
Dimetilamina, in peso/%, ≤ |
0.10 |
0.15 |
0.20 |
0.04 |
0.06 |
0.10 |
Trimetilammina, w/% , ≤ |
0.05 |
0.10 |
0.20 |
0.02 |
0.05 |
0.10 |
Acqua,w/%, ≤ |
0.20 |
0.30 |
0.40 |
- |
- |
- |
2.Dimetilamina (DMA)
- Un tassello. 2-2 dimetilamina (DMA) specifiche di qualità del prodotto (HG/T 2973-2017)
Voce |
Specifiche |
|||||
Dimetilamina anidra |
Soluzione acquosa di dimetilamina (40 p.w.) |
|||||
Grado ad alta purezza |
Grado industriale |
Grado tecnico |
Grado ad alta purezza |
Grado industriale |
Grado tecnico |
|
Aspetto |
- |
Liquido incolore e trasparente, privo di impurità meccaniche ad occhio nudo. |
||||
ammoniaca, w/%, ≤ |
0.02 |
0.05 |
0.10 |
0.01 |
0.02 |
0.05 |
monometilamina, in peso/% ≤ |
0.10 |
0.15 |
0.20 |
0.05 |
0.08 |
0.10 |
dimetilammina, w/% , ≥ |
99.5 |
99.0 |
98.5 |
40.0 |
40.0 |
40.0 |
trimetilammina, w/% , ≤ |
0.05 |
0.10 |
0.20 |
0.02 |
0.05 |
0.10 |
metanolo, w/% , ≤ |
Da specificare da parte del proprietario e del fornitore |
Da specificare da parte del proprietario e del fornitore |
||||
acqua, w/% , ≤ |
0.20 |
0.30 |
0.40 |
- |
- |
- |
Nota: si garantisce che il prodotto soddisfi le specifiche per grado ad alta purezza.
3. Trimetilammina (TMA)
Tab. 2-3 specifiche di qualità del prodotto trimetilammina (TMA) (GT/T 24770-2009)
| Grado | Grado ad alta purezza | Grado industriale | Grado tecnico |
| Aspetto | liquido incolore e trasparente | ||
| Monometilammina, % ≤ | 0.02 | 0.1 | 0.2 |
| Dimetilammina, % ≤ | 0.05 | 0.15 | 0.25 |
| trimetilammina, % ≥ | 99.5 | 99 | 98 |
| Ammoniaca, % ≤ | 0.01 | 0.03 | 0.1 |
| Acqua, % ≤ | 0.5 | 1 | 1.5 |
| N,N-Dietilmetilammina (come dietilammina), % | Da specificare da parte del proprietario e del fornitore | ||
Nota: si garantisce che il prodotto soddisfi le specifiche per grado ad alta purezza.
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