年产200吨醇解法合成氨基甲酸甲酯的工艺设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

氨基甲酸甲酯(c2h5no2)别名尿基烷(urethylane)甲基乌来坦(methylurethane),白色针状结晶,易溶于水和乙醇,溶于乙醚。纯品熔点54℃,沸点177℃,相对密度d56 41.1361,折光率n561.4125。化学纯质量要求熔点52～56.5℃。氨基甲酸甲酯是一种重要的精细化学品,不仅可作药物,亦是许多医药、农药合成的中间体。衍生物作为除草剂、昆虫捕杀添加剂、橡胶的抗氧剂、热稳定剂等在农业、橡胶工业中得到越来越广泛的应用。氨基甲酸甲酚的制备方法比较多,根据所用原料不同,有尿素法、电解甲酸胺法、异氰酸法顿号氯甲酸甲酯法。纯铜的合成方法主要以剧毒光气为原料，经醇解和氨解得到氨基甲酸甲酯。近年来，随着社会的发展，各国对环境越来越重视，许多国家都在积极研究，利用绿色化学和技术思想，寻求新的合成方法，以逐渐取缔光气的生产和应用。因此，采用非光气法生产氨基甲酸甲酯势在必行。以往采用的硝酸脲素盐法，虽避免了使用光气，但硝酸脲盐易爆炸，工业生产事故率高，产率低，不能大规模生产；近年来由尿素和甲醇制氨基甲酸甲酯受到很大重视，具有很好的应用前景。

据国内外文献报导, 由尿素和甲醇制氨基甲酸甲酯有许多方法, 大体有三种类型:（1）常温常压催化合成法。反应以过渡金属的氧化物或其盐类和一些无机酸组成催化体系,其反应的时间很长,反应收率低,对设备存在严重腐蚀,产品的精制也很麻烦。（2）无催化剂的高温高压合成法,这类反应反应时间大大缩短,也不存在 严重的腐蚀问题,但要求反应温度很高(200℃以上),反应的压力很高(高达几十兆帕),反应的收率不高(60%),但采用反应精馏，不但压力可控制在中压下，反应进行，且收率大大提高，是一种较好的工艺。（3）中温中压催化合成法,这类方法是国外70年代以来开发的方法。它的反应温度、压力和反应时间皆适中,反应的收率在80%以上,反应使用的催化剂是过渡金属的氧化物或盐与h2so4、hno3、h3po4及聚磷酸等类无机酸的复合物，有一定的腐蚀性。国内采用离子树脂加微量的氧化锌作为催化剂进行的氨基甲酸甲酯的合成实验，氨基甲酸甲酯的收率达到了90%以上，反应后的树脂经过简单的处理后课重复使用，但催化剂和产物的分立需要改进，如采用反应精馏效果较好。

当前氨基甲酸甲酯的价格使得其在通用材料的应用受到很大的限制，主要作用医药、农药领域的合成中间体。随着尿素醇解法制备工艺研究的不断深入，氨基甲酸甲酯的生产工艺成本有所下降，同时，其下游应用领域需进一步地拓展。相信在众多科技工作者的不懈努力下，氨基甲酸甲酯行业会有光明的发展前景。

2. 研究的基本内容与方案

研究目标：

以氨基甲酸甲酯的整个合成过程为研究对象，以合成中的主要物质以及副产物为应用目标，如hno，nh3，通过计算来确定整个生产工艺的生产周期，年生产时间，物料衡算，设备尺寸等。

基本内容：

3. 研究计划与安排

第1-3周：查资料，进行相关文献查阅，设计思路进行思考，了解反应条件要求；

第3-4周：写开题报告，初步确认工艺流程；

第5周：进行设计说明书的撰写；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 刘毅锋, 张鹃, 李华. 氨基甲酸脂类化合物的应用[j]. 化学通报. 2002,65(3):167～173.

[2] 司宗兴, 葛天安. 氨基甲酸酯农药合成新途径的研究[j]. 化学通报. 1990,53(4):25～27.

[3] 张应年, 冯亚非. 一种氨基甲酸酯类新农药的合成[j]. 化学世界. 1993,34(12):595～596.