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文献综述
1.选题背景
1.1甲胺市场前景
甲胺是一类重要的基本精细有机化工原料，广泛应用于农药、医药、橡胶、制革、合成染料、合成树脂、化学纤维、溶剂、表面活性剂、高效燃料、照相材料的生产中，是业内人士建议的100种重点发展的精细化工产品之一。甲胺的三种产品一甲胺（MMA）、二甲胺（DMA）和三甲胺(TMA)各有其独特用途，其中，二甲胺可以用于制备优良的溶剂二甲基甲酰胺（DMF），二甲基甲酰胺是聚丙烯腈、聚氯乙烯和聚氨基甲酸酯等化纤纺织的良好溶剂[1]。随着社会经济的发展市场对三种甲胺产品的需求比例与传统的甲胺产品的矛盾越来越尖锐，有几家规模较大的工厂产品比例接近或达到1:8:1[2]，因此为解决供需矛盾，开发高效、高选择性的甲胺催化剂以提高二甲胺的产量就成了各国学者和工程技术人员研究的热点课题。
1.2国内生产现状
目前，国内甲胺设计能力约为22.0万t/a，开工率较高和满负荷运行的工厂约10家，生产能力约为19.0万t/a。我国现有的甲胺企业中大部分规模偏小，最大能力为0.8万t/a，直到1998年最大一套生产装置生产能力才达到1.2万t/a。与国外相比，我国甲胺工业装置规模、设备自动化、原料消耗、新技术及下游产品品种等方面有较大差距。加入WTO后根本无法与国外大厂竞争，被淘汰的可能性越来越大，扩建改造成为当务之急[2]。
1.3选题的意义
在甲胺的生产过程中存在诸多不安全要素，其反应介质具有燃爆危险性，反应过程放出大量热易发生燃烧爆炸事故，氨呈碱性具有强腐蚀性，在混有少量水汽的情况下无论液态或气态都能与铜银锌锡发生化学作用，易与氧化银或氧化汞反应生成爆炸性混合物（雷酸盐）[3]。甲醇易燃易爆，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物，遇明火高热能引起燃烧爆炸；生成物甲胺也属易燃易爆化学品。因此为避免恶性事故的发生，有必要对其生产过程进行详细的分析，采取稳妥的安全控制措施。
2.甲胺生产工艺
2.1比较及本设计工艺的确定
甲胺的生产方法主要有四种。第一种，甲醇（或甲醛）和氯化铵反应生成，所采用原料氯化铵为固体，不易连续化生产，并且反应产生盐酸，对设备和管道腐蚀严重，对材料要求苛刻，该法仅在我国供求矛盾不突出的工业化初期采用过。第二种，卤代烷和氨反应，此法反应物复杂，对设备、管道有腐蚀，对材料要求也高。前两种方法都因对设备制造要求苛刻和投资过高而逐渐被取代。第三种，甲醛和氨反应，在德国曾工业化，国内也有厂家用此法生产甲胺，但原料贵，甲胺产率低，故被淘汰。第四种，甲醇和氨气相催化反应，原料来源丰富且价格便宜，并能大规模连续化生产，对设备、管道材料要求不高，工艺条件易于满足，且可根据市场要求灵活调节一二三甲胺的产品比例，是当今国内外甲胺工业化生产主要用的方法，我国现有甲胺装置全部采用此法生产。因此，本课题选择的工艺方法是甲醇与氨气相催化胺化法[4]。
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