N-乙烯基吡咯烷酮简称NVP,是一种重要的化工原料,可在塑料、纸张、木材、油墨等多种材料中用作溶解剂或添加剂,用来合成的聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)更是广泛地应用于食品,化妆品,医药等行业,需求量与日俱增。N-乙烯基吡咯烷酮的合成方法较多,其中工业化最为广泛的是乙炔法,利用2-吡咯烷酮为原料在高温碱催化下与乙炔反应生成。该法成本低,产量大,但由于产率普遍不高且需在高温高压下反应,因此对其反应的工艺条件及生产安全进行设计优化是非常必要的。本文先在实验室小试中对乙炔法的合成条件进行探索优化,之后在其基础上进行相关的中试设计。论文主要内容如下:1.在实验室的小试过程中利用强碱催化2-吡咯烷酮与乙炔气体反应生产N-乙烯基吡咯烷酮。并针对反应体系筛选了催化剂,考察了水分对反应体系的影响,优化了反应的压力、温度等工艺参数,验证了添加聚醚助剂、乙炔纯化对反应体系的影响。得出优化后的工艺条件为吡咯烷酮钾盐为催化剂,采用真空脱水法脱水,反应温度180℃,反应乙炔压力0.75MPa,此时产率到达最高的84.7%。此外还研究了体系套用情况多次补料对产率的影响。2.根据小试结果设计了年产100吨N-乙烯基吡咯烷酮中试线,包括乙炔纯化,催化剂制备,NVP合成,NVP精制四个工段,给出了相应工艺流程图。并对关键设备,如主反应釜,精馏塔进行重点设计优化。生产出的NVP纯度为99.8%,收率高达65%,高于国内平均水平。