甲胺（包括一甲胺、二甲胺、三甲胺）是生产各种溶剂、医药、农药、表面活性剂的重要化工原料，其中二甲胺在市场上的需求量约占甲胺总需要量的70％。目前国内外多数甲胺生产厂家使用非晶质硅铝或氧化铝等热力学平衡型催化剂，在400℃～430℃的高温下使甲醇和氨进行胺化反应生产甲胺。反应产物组成：二甲胺～27mol%，一甲胺和三甲胺分别为～23mol% 和～50mol%。

    由于传统甲胺生产过程中产生大量过剩的三甲胺，必须将其分离后再返回反应系统转化成一甲胺和二甲胺，这样生产装置的设备相对庞大、效能较低、操作复杂，单位产品的生产能耗也较高。在甲胺生产行业中，虽然生产企业通过改变原料的N/C比和反应器催化剂床层温度等工艺条件，在一定程度上提高了甲胺合成反应产中二甲胺的贡献率，但并未有效解决三甲胺大量过剩的问题。

    甲胺制造过程中的甲胺分离采用萃取精馏工艺去除由恒沸精馏分离塔—脱氨塔（分离氨和三甲胺的共沸物）后物料中剩余的三甲胺，萃取剂通常为水。而在萃取塔的实际运行中，萃取水与被处理物料的体积比为1.0～1.5（与三甲胺之比达3.5～5.0），在中央及地方各级政府大力建设“和谐社会”和“环境友好型社会”的今天，如何解决好萃取水和工艺生成水的后处理问题尤为重要！

1.3.3《一种改良的甲胺生产工艺》的研发过程

    上世纪八十年代末、九十年代初，中央政府为解决全国人民的吃饭穿衣问题、提高人民的生活水平，从国外引进五套晴纶装置，同时提出配套建设高质量二甲基甲酰胺装置项目，这对我国的二甲基甲酰胺和二甲胺生产领域提出了新的挑战，也是一个发展机遇。在当时，我国建有几套以甲酸法工艺制备二甲基甲酰胺的小规模装置，太化公司化肥厂在从前东德引进甲胺装置同时引进了一氧化碳与二甲胺一步合成制二甲基甲酰胺的装置技术，辽宁铁岭化工厂通过自行开发建成了一氧化碳与二甲胺一步合成制二甲基甲酰胺的装置，但因种种原因，装置运行不正常，产品质量不能满足腈纶纺丝工艺的要求，必须引进国外当时先进技术。而这里又提出了DMF引进规模和甲胺的配套问题。当时由原化工部第六设计院设计的甲胺装置为3600t/a的规模，而从当时的行业报表表明，国内开的最好的是上海染料化工厂（原上海红旗化工厂）的甲胺装置，二甲胺的最高年产量约3200吨，这样的产能水平仅能配套建设5000t/a二甲基甲酰胺装置，这样的规模是否太小了！为此，江山化工总厂（浙江江山化工股份有限公司前身）在进行二甲基甲酰胺技术引进同时，于1991年先期委托中石化上海石化研究院开展高选择性二甲胺催化剂的研究与开发，并在企业内部建立了催化剂评价装置。由于技术原因，二甲胺催化剂的开发没有跟上DMF项目建设的进度，于是引进了KDC-6型甲胺催化剂完成了8kt/a二甲基甲酰胺项目配套的甲胺技改工作。随后，上海石化研究院和上海苏鹏实业有限公司相继推出了与引进的KDC-6型甲胺催化剂性能相接近的A-6型和SC-B02型甲胺催化剂，以满足用户需求。

    然而，到目前为止，不任进口工艺还是我们自己的工艺，甲胺合成使用的均为平衡型催化剂，这在一、三甲胺产品有较好的市场情况下无可非议，但自上世纪九十年代中期二甲基甲酰胺市场需求不断增加而致使二甲胺需求急剧上升，就愈来愈显得甲胺传统工艺的不足。在这个基础上，中石化上海石化研究院、上海苏鹏实业有限公司、南昌大学及北京化工研究院等单位就高二甲胺选择性的非平衡型甲胺催化剂继续展开研究与开发。南昌大学因研制方法发生偏差而未成功。北京化工研究院的研究成果从相关报道中了解到：以丝光沸石为催化剂对甲醇气相氨化进行了模试和中试评价（按质量分数，用氨61％、三甲胺31％、一甲胺8％的混合胺与甲醇为原料，进料中N/C摩尔比1.61～1.8，压力1.8～2.0MPa，温度320～330℃，气相空速1300～1800h^—1，甲醇转化率≥98％，二甲胺选择性为62％～65％），该成果在北化院并入中石化系统后，未能在上海石化研究院重现结果。

    上海苏鹏实业有限公司自九十年代中期开展非平衡型甲胺催化剂的开发研究以来，通过大量的文献和资料调查及方案筛选，成功地开发出能够用于工业化的非平衡型甲胺催化剂，在反应压力2.0MPa、反应温度320℃，原料组成(wt%)：MMA/DMA/TMA/Me0H/NH₃ = 4.29/1.10/16.71/17.54/60.36、N/C = 2.52时，粗胺中：MMA/DMA/TMA＝23.16/75.86/0.98。此时的液相空速为4.55L/h.L-cat，甲醇转化率为95.7%；在原料组成(wt%)中MMA/DMA/TMA/MeOH/NH₃ = 12.21/0.55/12.45/26.93/47.86 (N/C =1.81)及同样的温度和压力条件时，粗胺中MMA/DMA/TMA＝1.52/80.18/18.30。此时的液相空速为4.61 L/h.L-cat，甲醇转化率为98.6%（见附件1）。非平衡型甲胺催化剂SC-B03原料试验汇总（见附件2）。

为了让开发成果尽早实现产业化，上海苏鹏实业有限公司在进一步优化催化剂性能的同时，积极开展非平衡型甲胺催化剂的推广应用工作，并进行了两次工业化试用。一次在浙江江山化工股份有限公司的甲胺装置内（2000年），另一次在韩国三星精密化学的甲胺装置（2002年）。在江山化工股份有限公司甲胺装置上的试用期间，先期粗胺中三甲胺非常少，甲醇转化率尚能保持催化剂的指标要求，但由于试用准备工作不足，催化剂床层温度得不到有效控制（温度达400℃以上），在不到两天的时间内甲醇转化率由95％急剧下降到76％左右，难以维持正常生产而停用。在此基础上，上海苏鹏实业有限公司积极寻求改进方法。根据《甲胺生产与设计》中提出的“甲胺合成塔的结构能否象氨合成塔那样，将电加热炉、高温换热器与反应器合并在一起，从而减少热损、减少金属耗量、降低对材料的要求”的思路和国内氨、甲醇合成过程的生产实际，提出采用内置换热器的甲胺反应器构思，寻求国内有关公司的合作，共同向韩国三星精密化学进行了技术转让。然而，韩方为了节约项目开发投资，仅按我方技术构思自行制作了甲胺反应器，用了上海苏鹏实业有限公司SC-B03型非平衡型甲胺催化剂2t投入试运行。该催化剂经上海苏鹏公司和三星公司的评价结果见下表：