专利名称：甲酰胺的新的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种甲酰胺的新的制备方法。
在现有技术中，甲酰胺的制备方法有以下几种第一种方法是用煤气发生炉产生的含25%～30%(体积)-氧化碳的煤气为原料，在温度为150℃左右，压力为1.8～2.0MPa(18～20atm)的条件下，与烧碱反应生成甲酸钠，甲酸钠经浓缩干燥后与硫酸反应生成甲酸，甲酸在催化剂硫酸的存在下与甲醇进行酯化反应生成甲酸甲酯，甲酸甲酯经氨解生成含醇的甲酰胺，通过蒸馏除去甲醇，制得甲酰胺。该方法用化学反应方程式表示如下
该工艺对所用的煤气的一氧化碳含量和纯度要求不高，无需对一氧化碳提纯和浓缩，反应压力地较低，但该工艺存在以下缺点一.反应工艺路线长，反应步骤多，设备投资高，煤气中一氧化碳的利用率低，消耗定额高，产品的成本高。二.甲酸的生产过程中甲酸对设备腐蚀严重，溢出的甲酸废气污染空气严重(如反应方程式(2)所示)。甲酸甲酯的生产过程中，溢出的甲酸甲酯气也污染了空气(如方程式(3)所示)。
第二种方法如德国专利Ger.Pat.1，142，163所描述的通过CO和NH3在催化剂甲醇钠的作用下，在温度为80～100℃、压力为10～30MPa(100～300atm)的条件下反应，直接生成甲酰胺，
该法需要较高纯度和浓度的CO煤气作原料;反应在高压下进行，需要用价格昂贵的高压设备。反应的产物中含有甲醇钠，分离过程较复杂，必须加水将甲醇钠转变为甲醇，再通过蒸馏得到甲酰胺。
第三种方法是由BASF公司开发的两步法合成甲酰胺，如德国专利Ger.Pat.1，215，130.所描述的通过CO和NH3在催化剂甲醇钠的作用下，在温度为80～100℃、压力为10～30MPa的条件下反应，先生成甲酸甲酯，
，经蒸馏分离出的甲酸甲酯与液氨或气态NH3在温度为80～100℃，压力为0.2～0.6MPa的条件下反应生成甲酰胺，
。这种方法解决了CO与NH3直接反应生成的甲酰胺与催化剂分离的问题，但该法仍需在高压下进行，对设备要求高，对一氧化碳的纯度和浓度要求较高。
本发明克服了上述已有技术的缺陷，用甲酸钠和铵盐直接反应来制备甲酰胺，提供了一种反应步骤少，工艺简单，设备投资少，对设备耐压要求低，对原料气一氧化碳的纯度和浓度要求低，生产成本低的甲酰胺的制备方法。
本发明所用的甲酸钠是通过空气与焦炭在煤气发生炉中产生的含一氧化碳25～30%(体积)的煤气与烧碱(NaOH)在150℃和18～20个大气压的条件下反应制得的。
本发明是这样实现的，用甲酸钠和铵盐反应，反应温度为100～210℃，反应压力为0.003～0.1MPa(0.03～1atm)。反应温度最佳为120～180℃，反应压力最佳为0.005～0.02MPa(0.05～0.2atm)。上述铵盐为氯化铵、硫酸铵、磷酸铵、溴化铵。甲酸钠与氯化铵反应的摩尔比为0.8～1.2。甲酸钠与硫酸铵反应的摩尔比为1.6～2.4，甲酸钠与磷酸铵反应的摩尔比为2.4～3.6。以氯化铵为例，反应方程式如下
反应生成的液相甲酰胺和水，在常压或减压的条件下，经加热，呈气相蒸发，与固体氯化钠分离，蒸发出的气相物经冷凝成含水的甲酰胺。含水甲酰胺经通氨或不通氨蒸馏除去水份，继续蒸馏，得甲酰胺产品。
本发明用甲酸钠和铵盐直接反应来制备甲酰胺，具有反应步骤少，工艺简单，设备投资少，对设备的耐压要求低，不污染环境，对原料气中一氧化碳的纯度和浓度要求低，生产成本低等优点。克服了现有技术中第一种方法的反应路线长、设备投资大，对设备腐蚀严重、污染空气、原料利用率低、产品成本高等缺陷。与第一种现有技术相比，甲酸钠利用率提高了10%，生产成本降低了10%，也克服了现有技术德国专利Ger.pat.1，142，163和Ger.pat.1，215，130的方法中需要高压设备，设备投资大，对原料气CO的纯度和浓度要求高等缺陷。
本发明的制备装置见附图
，附图标号表示1-电加热套，2-二颈瓶，3-温度计，4-冷凝管，5-接受管，6-真空泵，7-接受瓶。
现结合附图对本发明的几个实施例作详细说明。
实例1将37.5克甲酸钠和27克氯化铵混和均匀后，加入500ml二颈瓶[2]中，由电加热套[1]加热，由真空泵[6]控制压力为0.02MPa，反应温度为140～180℃，反应时间为1.5小时。反应过程中生成的甲酰胺和水的混和物经冷凝管[4]冷凝后，通过接受管[5]收集于接受瓶[7]中，得30克含量为64.2%(重量)的甲酰胺水溶液。
实例2将37克甲酸钠和33.5克硫酸铵混和均匀后，加入500ml二颈瓶[2]中，常压(0.1MPa)下，由电加热套[1]加热，反应温度为160～200℃，反应时间为1.5小时。生成的甲酰胺和水的混和物经冷凝管[4]冷凝，收集于接受瓶[7]中，得17克含量为62.9%(重量)的甲酰胺水溶液。
实例3将226.4克含量为90%的工业级甲酸钠和190克氯化铵混和均匀后，加入1000ml二颈瓶[2]中，由电加热套[1]加热，由真空泵[6]控制压力为0.006MPa，反应温度为110℃～170℃，反应时间为2小时。生成的甲酰按和水的混和物经冷凝管[4]冷凝，收集于接受瓶[7]中，得182克含量为62%(重量)的甲酰胺水溶液。
权利要求
1.一种甲酰胺的新的制备方法，其特征在于用甲酸钠和铵盐反应，反应温度为100～210℃，反应压力为0.003～0.1MPa。
2.如权利要求1所述的一种甲酰胺的新的制备方法，其特征在于反应温度最佳为120～180℃，反应压力最佳为0.005～0.02MPa。
3.如权利要求1或2所述的一种甲酰胺的新的制备方法，其特征在于铵盐为氯化铵、硫酸铵、磷酸铵、溴化铵。
4.如权利要求3所述的一种甲酰胺的新的制备方法，其特征在于a.甲酸钠与氯化铵反应的摩尔比为0.8～1.2，b.甲酸钠与硫酸铵反应的摩尔比为1.6～2.4，c.甲酸钠与磷酸铵反应的摩尔比为2.4～3.6。
全文摘要
本发明涉及一种甲酰胺的新的制备方法，在温度为100～210℃，压力为0.003～0.1MPa的条件下，由甲酸钠和铵盐反应直接生成甲酰胺。本发明具有反应步骤少，工艺简单，设备投资少，对设备耐压要求低，不污染环境，对一氧化碳原料气的浓度和纯度要求低，生产成本低等优点。
文档编号C07C233/02GK1074900SQ92108320
公开日1993年8月4日 申请日期1992年1月28日 优先权日1992年1月28日
发明者陈云标, 樊梁 申请人:上海大丰化工厂