N-甲酰吗啉介绍

    N-甲酰吗啉(简称NFM)是制取芳烃的优良抽提溶剂，采用NFM的芳烃抽提工艺可以生产纯度为99.99%的精苯。在合成纤维等领域用途十分广泛，而且其售价也较普通纯苯要高。同时，采用该工艺的苯收率可以接近100%，甲苯收率大于99%，二甲苯收率大于97%；所得产品纯度也很高：苯为99.99%，甲苯为99.93%，二甲苯为99%。
 
      我国是芳烃生产和消费大国，拥有数十套大规模生产装置，许多新装置还在建设中。目前芳烃抽提溶剂主要采用四甘醇、N-甲基吡咯烷酮和环丁砜，而使用N-甲酰吗啉作为抽提溶剂的仅有石家庄焦化厂、上海宝钢焦化厂、上海石化等企业。为提高装置竞争力和加强环境保护，一些芳烃生产企业如北京燕山、南京金陵等大型石化企业正在或计划选用N-甲酰吗啉为抽提溶剂。

      燕山石化制苯装置采用的NFM(N-甲酰吗啉)抽提蒸馏分离芳烃新工艺生产苯、甲苯，年新增效益达1600多万元。这套技术的成功开发，打破了国外技术垄断，可节约近千万元的技术引进费用。该技术荣获2004年度中石化科技进步一等奖。抽提蒸馏分离芳烃新工艺开发应用项目由燕山石化与石科院、中国石化工程公司等单位联合开发。其过程包括系统试验、过程模拟研究、工艺包开发、工程化研究等环节。该技术适用于从裂解加氢汽油中分离苯和甲苯，具有产品质量好、收率高和操作灵活等特点。2001年该技术在燕化年产20万吨芳烃抽提装置改扩建中首次工业应用，并一次开车成功。两年多的运行结果显示：该工艺生产稳定、产品质量优良，到2004年12月累计生产合格产品37万吨。装置标定考核结果表明，在产品产量达到设计值的工况下，苯、甲苯质量均达到或超过国家优级品标准，收率分别为99.75％及99.37％，其他各项技术经济指标也达到了合同保证值，而且单位产品能耗和溶剂消耗较改造前均大幅度降低。其中，苯工况的蒸汽消耗降低约45％，溶剂消耗较原来每年减少35吨，装置运行稳定性大大改善，苯产品质量也明显提高。目前国内多套乙烯下游装置都将进行扩能改造，此项新技术在投资和操作费用等方面具有很大的优势，具有较高的推广价值。

     由西南化工研究院开发的用N-甲酰吗啉(NFM)脱除天然气凝析油中硫化物的新技术，通过了专家鉴定。鉴定认为，该项目属国际前沿技术，具有较好的推广前景。天然气凝析出来的凝析油(又称天然气油)，主要成分是C5～C8烃类的混合物，含有二氧化硫、噻吩类、硫醇类、硫醚类和多硫化物等，气味恶臭，对铜腐蚀性极强，作为汽油使用之前必须进行脱硫净化处理。国内目前工业上汽油脱硫普遍采用催化氧化、吸附法、抽提氧化法和加氢脱硫等方法。加拿大等国家20世纪80年代开始利用NFM作为溶剂，采用新工艺进行含硫化物的天然气或合成气脱硫的新方法研究，结果表明该脱硫剂脱除力强、适应性广、脱除效率高、对溶解度小，其投资较催化氧化等方法更省、操作更简便，操作费用低，加拿大已建成用NFM进行天然气脱硫的工业装置。目前，国内外尚未见到用N-甲酰吗啉(NFM)脱除天然气凝析油中硫化物的文献报道。

     西南院在充分进行市场调研基础上，发挥其分离领域的专业优势，只用了两年时间就完成该项目的技术攻关，经处理后的凝析油总硫含量≤35mg/L，低于国家标准GB9053-1998中的总硫含量。而且当凝析油硫含量≤45mg/L时，铜片腐蚀试验还可达到符合汽油使用要求。四川天然气产量丰富，川北、川南、川东等气田天然气净化厂都伴随有大量凝析油，总硫量在165～6000mg/L，铜片的腐蚀度为3～4级，没有达到国家标准，急需解决，西气东输每年也有90万吨的凝析油需进行脱硫净化。该技术市场前景广阔。目前，西南院正积极进行工业推广应用，并进行NFM吸附法净化天然气、煤制气、焦炉气、黄磷气等工业气体在形态硫的研究。

      2004年我国N-甲酰吗啉需求约400吨，主要用于芳烃装置的溶剂补充。随着越来越多的芳烃装置采用N-甲酰吗啉抽提工艺，新建或改造装置一次添加量为14～18吨每万吨芳烃，N-甲酰吗啉的潜在需求量非常可观。另外，N-甲酰吗啉是重要的有机合成溶剂和精细化学品原料。预计未来几年国内潜在市场需求量约为1500吨/年。

      N-甲酰吗啉生产不仅国内合成技术成熟，而且主要原料吗啉供应充足。吗啉主要用于合成橡胶助剂NOBS，前几年国内掀起吗啉建设热潮，其生产能力迅猛增加，目前约1.8万吨/年，其中一半用于合成橡胶促进剂NOBS。安徽昊源化工公司又在现有2000吨/年基础上建设8000吨/年技改项目，建成后将成为亚洲最大的同类装置。由于NOBS产品易产生致癌的亚硝胺，西方发达国家和地区在上个世纪90年代中后期就已停止使用。我国到2005年也将基本不使用可分解亚硝胺的仲胺促进剂。一旦促进剂NOBS限制使用或禁用，则对吗啉生产和市场将造成严重影响。为此加快吗啉下游产品的开发和应用十分迫切。

     开发N-甲酰吗啉，不仅可提升我国芳烃抽提工艺，而且也有效解决我国未来吗啉过剩问题。据估算，建设年产500吨N-甲酰吗啉装置，设备投资仅50万元，生产成本每吨3万元，进口产品价格在每吨4.5万元，经济效益明显。