Procesas pagrindiniu būdu susideda iš keturių skyrių: Šėrimo garinimas ir pirminis pašildymas, Katalizinė reakcija, Produkto kondensavimas ir absorbcija, bei Produkto atskyrimas ir distiliacija.
Procesas pagrindiniu būdu susideda iš keturių skyrių: Šėrimo garinimas ir pirminis pašildymas, Katalizinė reakcija, Produkto kondensavimas ir absorbcija, bei Produkto atskyrimas ir distiliacija.
1. Maitinimo garinimas ir perkaitinimas:
Metanolis ir skystas amoniakas, sumaišyti tam tikru santykiu, yra iš anksto pašildomi, visiškai išgarinami garintuve ir toliau perkaitinami iki reikiamos reakcijos temperatūros.
2. Katalizinė reakcija:
Perkaitintas maitinimo dujų srautas patenka į nejudamą sluoksnį katalizatoriaus, dažniausiai makroporėtą stiprią rūgščią katijonų keitiklio dulkę arba aliumo-silicio pagrindu pagamintą katalizatorių. Kontroliuojamoje temperatūroje (350–450 °C) ir slėgyje (2,0–5,0 MPa) metanolis ir amoniakas nuosekliai vykdo garinės fazės katalizinę aminavimo ir alkilinimo reakcijas, susidaro mišinys, sudarytas iš monoetilamino (MMA), dimetilamino (DMA) ir trimetilamino (TMA). Šios reakcijos yra atvirkštines ir egzoterminės.
3. Produkto kondensavimas ir absorbcija:
Karštas išmetamasis dujinis srautas iš reaktoriaus atvėsinamas per šilumokaičius, o tada patenka į kondensacijos ir absorbcijos sistemą. Nepasibaigęs reaguoti amoniakas, vanduo ir metilamino mišinys yra sutankinami ir absorbuojami. Necondensuojantys dujiniai produktai (pvz., vandenilis, metanas) pašalinami iš sistemos kaip degazacija.
4. Produkto skyrimas ir distiliacija:
Sutankintas mišinys paduodamas į kelių distiliavimo kolonų seriją atskyrimui. Pirmiausia amoniako kolona atgauna nepanaudotą amoniaką, kuris grąžinamas atgal į reakcinę sistemą. Vėliau mišinys praeina per keletą distiliavimo kolonų, kur viena-, di- ir trimetilaminai atskiriami nuosekliai, remiantis jų skirtingais virimo taškais. Kadangi DMA turi didžiausią paklausą rinkoje, bet TMA yra termodinamiškai palankesnis produktas, dažnai dalis atskirto TMA yra perdirbama atgal į reaktorių, kad būtų slopinama jo susidarymas ir padidintas brangesnio DMA išeiga.
i. Techninės charakteristikos
1. Privalumai dėl žaliavų: Pagrindinės žaliavos, metanolis ir amoniakas, yra lengvai pasiekiamos ir nebrangios.
2. Gamybos mastas ir tolydumas: Procesas vyksta tolydine garų faze, todėl jį lengva automatizuoti ir tinka masinei pramonei.
3. Inžinerinė ir eksploatacinė įgyvendinamumas: Reakcijos sąlygos (temperatūra ir slėgis) yra santykinai minkštos, todėl nereikalaujama specialių reikalavimų įrangos medžiagoms. Šios technologinės sąlygos lengvai pasiekiamos ir palaikomos.
4. Katalizatoriaus selektyvumas: Makroporų stipriųjų rūgščių jonų keitiklių ar modifikuotų cekoličių katalizatorių naudojimas užtikrina aukštą aktyvumą ir selektyvumą, dėl ko padidėja katalizatoriaus tarnavimo laikas.
5. Energijos integracija: Procesas efektyviai naudoja reakcijos šilumą bei tarpinių srautų šilumos apsikeitimą (pvz., karšto reaktoriaus ištekėjimo srauto naudojimą tiekiamojo mišinio pašildymui), žymiai sumažinant energijos suvartojimą.
6. Produktų asortimento lankstumas: pagrindinė technika, kurioje dalis trimetilamino yra grąžinama atgal į reaktorių, leidžia lanksčiai reguliuoti monometilamino, dimetilamino ir trimetilamino santykį, užtikrinant labai greitą prisitaikymą prie rinkos poreikių.
7. Technologijos brandumas ir paplitimas: ši technologija siūlo visapusiškus pranašumus ir šiuo metu yra plačiausiai naudojama, brandžiausia bei dominuojanti pramoninė metilamino gamybos metodika.
2 . produkto specifikacija
1. Monometilaminas (MMA)
Lent. 2-1 monometilamino (MMA) produkto kokybės specifikacija (HG\/T 2972-2017)
Prekė |
specifikacija |
|||||
Bevandis monometilaminas |
Aqueous monomethylamine solution (40 wt%) |
|||||
Aukštos grynumo klasė |
Pramoninis lygis |
Techninės kokybės klasė |
Aukštos grynumo klasė |
Pramoninis lygis |
Techninės kokybės klasė |
|
Išvaizda |
- |
Bespalvis ir skaidrus skystis, akimis neaptikta jokių mechaninių priemaišų. |
||||
Amoniakas, w/%, ≤ |
0.05 |
0.10 |
0.20 |
0.02 |
0.05 |
0.10 |
Monometilaminas, w/%, ≥ |
99.5 |
99.0 |
98.5 |
40.0 |
40.0 |
40.0 |
Dimetilaminas, w/%, ≤ |
0.10 |
0.15 |
0.20 |
0.04 |
0.06 |
0.10 |
Trimetilaminas, w/%, ≤ |
0.05 |
0.10 |
0.20 |
0.02 |
0.05 |
0.10 |
Vanduo, w/%, ≤ |
0.20 |
0.30 |
0.40 |
- |
- |
- |
2. Dimetilaminas (DMA)
Lentelė 2-2 dimetilamino (DMA) produkto kokybės specifikacija (HG/T 2973-2017)
Prekė |
Specifikacija |
|||||
Bevandis dimetilaminas |
Vandeninis dimetilamino tirpalas (40 sv%) |
|||||
Aukštos grynumo klasė |
Pramoninis lygis |
Techninės kokybės klasė |
Aukštos grynumo klasė |
Pramoninis lygis |
Techninės kokybės klasė |
|
Išvaizda |
- |
Bespalvis ir skaidrus skystis, akimis neaptikta jokių mechaninių priemaišų. |
||||
amoniakas, w/%, ≤ |
0.02 |
0.05 |
0.10 |
0.01 |
0.02 |
0.05 |
monometilaminas, w/%, ≤ |
0.10 |
0.15 |
0.20 |
0.05 |
0.08 |
0.10 |
dimetilaminas, w/%, ≥ |
99.5 |
99.0 |
98.5 |
40.0 |
40.0 |
40.0 |
trimetilaminas, w/%, ≤ |
0.05 |
0.10 |
0.20 |
0.02 |
0.05 |
0.10 |
metanolai, w/%, ≤ |
Nurodo savininkas ir tiekėjas |
Nurodo savininkas ir tiekėjas |
||||
vanduo, w/%, ≤ |
0.20 |
0.30 |
0.40 |
- |
- |
- |
Pastaba: produktas garantuotai atitinka aukštos grynumo klasės specifikaciją.
3. Trimetilaminas (TMA)
Lentelė 2-3 trimetilaminas (TMA) produkto kokybės specifikacija (GT/T 24770-2009)
| Klasė | Aukštos grynumo klasė | Pramoninis lygis | Techninės kokybės klasė |
| Išvaizda | spalvinga ir permatoma skysčio | ||
| Monometilaminas, % ≤ | 0.02 | 0.1 | 0.2 |
| Dimetilaminas, % ≤ | 0.05 | 0.15 | 0.25 |
| trimetilaminas, % ≥ | 99.5 | 99 | 98 |
| Amoniakas, % ≤ | 0.01 | 0.03 | 0.1 |
| Vanduo, % ≤ | 0.5 | 1 | 1.5 |
| N,N-Dietilmetilaminas (kaip dietilaminas), % | Nurodo savininkas ir tiekėjas | ||
Pastaba: produktas garantuotai atitinka aukštos grynumo klasės specifikaciją.