NMP（N-甲基吡咯烷酮）主要通过丁二醇（BDO）合成路线生产。首先，从1,4-丁二醇（BDO）合成γ-丁内酯（GBL），再与甲胺反应生成NMP。这一方法目前是最可靠和成熟的工业生产路线。由于该工艺具有悠久的工业应用历史，经过高度优化，能够实现大规模生产，同时具备高效率和低成本的特点。

BDO 路线的主要特点：

使用铜基催化剂，并添加锌、铝、铬和锰等添加剂，以提高反应活性和选择性。

转换率高：对 BDO 的转化率为 98%，选择性为 95%，产量大于 90%。

不依赖外部氢源（产生副产品氢）。

生产规模灵活：使用现成的 1,4-丁二醇作为原料，可用于小型或大型生产。

经济可行性取决于 1,4-丁二醇的成本和供应情况。

γ-丁内酯（GBL）生产工艺

1.原料制备：

将 1,4-丁二醇泵入加热器，用导热油加热，并在静态混合器中与回收氢混合。

混合物在进入脱氢反应器之前会进一步加热，使 BDO 完全气化。

2.反应与分离：

脱氢反应在受控的温度和压力下进行。

反应后，产品和氢气在产品-氢气热交换器中进行热交换，然后通过循环水冷却。

冷却后的混合物进入气液分离器：

液体产品（粗GBL）流向储存库。

氢被部分回收（经过压缩和再加热）或提纯后用于其他用途。

3.净化：

粗 GBL 被泵送至共沸柱，以去除轻杂质。

在产品蒸馏塔中进一步提炼，得到高纯度的 GBL，然后储存起来。

NMP 合成工艺

1.反应设置：

将纯 GBL 和 40% 甲胺水溶液计量到蒸汽预热器中，在静态混合器中混合，然后送入胺化反应器。

2.高压反应：

反应在 230-260°C 和 7.0-8.0 兆帕压力下进行。

产品在恒压罐中冷却并减压至大气压，然后以粗 NMP 的形式储存。

3.净化步骤：

脱氨：粗 NMP 被泵送到脱氨塔，回收 ~30% 甲胺溶液（回收再利用）。

脱水：脱氨后的残留液体进入脱水塔；顶部的水被送往废水处理厂。

4.蒸馏：

脱水后的产品进入中间馏分塔进行初步分离。

最后在产品蒸馏塔中进行精制，得到纯净的 NMP，并进行储存和包装。

5.废物处理：蒸馏过程中产生的底部残留物会被收集起来，送往持证回收商或进行焚烧。

该工艺可确保高效、可扩展地生产 NMP，同时将废物减少到最低程度，并实现氢气和甲胺等副产品的高回收率。