一種制備水合肼的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于精細(xì)化工生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及一種制備水合肼的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前水合肼工業(yè)生產(chǎn)方法主要有拉西法、尿素法、酮連氮法和過(guò)氧化氫法4種。拉西法是以氨為氮源，用次氯酸鈉氧化氨氣生成水合肼。該方法因反應(yīng)過(guò)程中生成氯胺，故該法也稱為氯胺法。由于該方法得到的是I?2%肼的水溶液，需蒸發(fā)濃縮方可得到可銷售的產(chǎn)品，因此能耗高，且副產(chǎn)大量NaCUNH4Cl等鹽，收率低(總收率為67%)，所以該方法已基本淘汰。尿素法是對(duì)拉西法的改進(jìn)，是將尿素作為氮源，同樣用次氯酸鈉做氧化劑，改進(jìn)后的工藝可得到濃度約為40%的水合肼產(chǎn)品，工藝較成熟，但與拉西法相比同樣存在能耗高、副產(chǎn)多、環(huán)保壓力大的問題。酮連氮法是由德國(guó)拜耳公司首先提出并于20世紀(jì)70年代實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的一種合成水合肼工藝，是在酮(丙酮、甲乙酮等)存在條件下，將次氯酸鈉與氨反應(yīng)，生成中間產(chǎn)物酮連氮，酮連氮在高壓下水解，產(chǎn)物經(jīng)精餾濃縮可得到濃度為80%的水合肼。該方法的能耗約為拉西法的1/3，總收率接近90%，生產(chǎn)工藝明顯優(yōu)于拉西法。而過(guò)氧化氫法實(shí)際上是對(duì)酮連氮法改進(jìn)的一種生產(chǎn)工藝，即采用H2O2代替NaClO做氧化劑，避免了NaClO做氧化劑產(chǎn)生大量副產(chǎn)鹽的問題，環(huán)保壓力小且最后生成的肼的濃度較高，總收率在90%以上。目前,法國(guó)Produit Chimiques、Ugine Kuhlmann公司、阿托公司，德國(guó)朗勝公司，日本三菱瓦斯化學(xué)公司均采用過(guò)氧化氫法生產(chǎn)工藝生產(chǎn)水合肼。上世紀(jì)80年代初，化工部黎明化工研究院就有酮連氮法制備水合肼的研究報(bào)告，到80年代中期，化工部西南化工研究院試驗(yàn)成功過(guò)氧化氫及甲乙酮法生產(chǎn)水合肼工藝，但未中試?，F(xiàn)國(guó)內(nèi)仍主要采用尿素法工藝生產(chǎn)水合肼。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是在于提供一種比較先進(jìn)的水合肼合成工藝。本方法操作簡(jiǎn)單得到的水合肼純度高，不但解決了水合肼的含量要求而且解決了污染問題，同時(shí)還大大降低了生產(chǎn)的成本和資源的消耗。
[0004]本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種制備水合肼的方法，其特殊之處在于:將二苯甲酮加入反應(yīng)釜中，以氧化釷、氯化銨、氯化亞銅為催化劑并同時(shí)加入上述反應(yīng)釜中，將反應(yīng)釜抽真空后以0.5L/min的速度向反應(yīng)釜中連續(xù)通入氨氣，同時(shí)以2L/min的速度向反應(yīng)釜中通入氧化劑氧氣，在250°C條件下，反應(yīng)8-12h，在氧化釷和氯化銨催化作用下，二苯甲酮和氨進(jìn)行脫水縮合生成二苯亞甲胺，在氯化亞銅催化作用下，二苯亞甲胺進(jìn)一步氧化偶合生成二苯甲酮聯(lián)氮，反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)釜自然降溫至室溫，分離出二苯甲酮聯(lián)氮；將非離子表面活性劑聚氧化乙烯和十二烷基苯磺酸分散在二苯甲酮聯(lián)氮中混合均勻，將混合物送入常壓蒸餾塔中水解得到水合肼成品并同時(shí)回收二苯甲酮。
[0005]本發(fā)明一種制備水合肼的方法，水解中分散有聚氧化乙烯和十二烷基苯磺酸的二苯甲酮和水從蒸餾塔的中間位置進(jìn)料，反應(yīng)中塔釜溫度為150°C，塔頂溫度為100°C，水解時(shí)間為4~8小時(shí)。
[0006]本發(fā)明一種制備水合肼的方法，反應(yīng)釜中的催化劑通過(guò)離心分離，洗滌，用于下一次反應(yīng)。
[0007]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的制備水合肼的方法，選用綠色無(wú)污染的氧氣作為氧化劑，工藝簡(jiǎn)單，操作方便，且解決了聯(lián)氮水解過(guò)程中的液泛?jiǎn)栴}，制備的水合肼純度高，成本低，值得推廣。
【具體實(shí)施方式】
[0008]實(shí)施例1:
將130 g苯甲酮加入反應(yīng)釜中，分別加入氧化釷1.5g，氯化銨1.5g和氯化亞銅8g，將反應(yīng)釜密閉抽真空，升溫至250°C，以0.5L/min的速度向反應(yīng)釜中連續(xù)通入氨氣，同時(shí)以2L/min的速度向反應(yīng)釜中通入氧氣，在此條件下反應(yīng)8小時(shí)得到含量為65%的二苯甲酮聯(lián)氮，在反應(yīng)中，在氧化釷和氯化銨催化作用下，二苯甲酮和氨進(jìn)行脫水縮合生成二苯亞甲胺，在氯化亞銅催化作用下，二苯亞甲胺進(jìn)一步氧化偶合生成二苯甲酮聯(lián)氮，反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)釜自然降溫至室溫，分離出二苯甲酮聯(lián)氮，同時(shí)將催化劑離心分離，洗滌后回收，用于下一次反應(yīng)。在二苯甲酮聯(lián)氮中加入4g聚氧化乙烯和4g十二烷基苯磺酸混合均勻，將上述混合物和200mL水加入蒸餾塔，常壓下進(jìn)行水解反應(yīng)，進(jìn)料板位于塔的中間位置，反應(yīng)中塔釜溫度為150°C，塔頂溫度為100°C，水解時(shí)間為4小時(shí)，水解產(chǎn)物得水合肼，將二苯丙酮回收循環(huán)再利用。
[0009]實(shí)施例2:
將260g苯甲酮加入反應(yīng)釜中，分別加入氧化釷2g，氯化銨2g和氯化亞銅15g，將反應(yīng)釜密閉抽真空，升溫至250°C，以0.5L/min的速度向反應(yīng)釜中連續(xù)通入氨氣，同時(shí)以2L/min的速度向反應(yīng)釜中通入氧氣，在此條件下反應(yīng)10小時(shí)得到含量為65%的二苯甲酮聯(lián)氮，在反應(yīng)中，在氧化釷和氯化銨催化作用下，二苯甲酮和氨進(jìn)行脫水縮合生成二苯亞甲胺，在氯化亞銅催化作用下，二苯亞甲胺進(jìn)一步氧化偶合生成二苯甲酮聯(lián)氮，反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)釜自然降溫至室溫，分離出二苯甲酮聯(lián)氮，同時(shí)將催化劑離心分離，洗滌后回收，用于下一次反應(yīng)。在二苯甲酮聯(lián)氮中加入8g聚氧化乙烯和8g十二燒基苯磺酸混合均勻,將上述混合物和400mL水加入蒸餾塔，常壓下進(jìn)行水解反應(yīng)，進(jìn)料板位于塔的中間位置，反應(yīng)中塔釜溫度為150°C，塔頂溫度為100°C，水解時(shí)間為6小時(shí)，水解產(chǎn)物得水合肼，將二苯丙酮回收循環(huán)再利用。
[0010]實(shí)施例3:
將650 g苯甲酮加入反應(yīng)釜中，分別加入氧化釷8g，氯化銨8g和氯化亞銅30g，將反應(yīng)釜密閉抽真空，升溫至250°C，以0.5L/min的速度向反應(yīng)釜中連續(xù)通入氨氣，同時(shí)以2L/min的速度向反應(yīng)釜中通入氧氣，在此條件下反應(yīng)12小時(shí)得到含量為60%的二苯甲酮聯(lián)氮，在反應(yīng)中，在氧化釷和氯化銨催化作用下，二苯甲酮和氨進(jìn)行脫水縮合生成二苯亞甲胺，在氯化亞銅催化作用下，二苯亞甲胺進(jìn)一步氧化偶合生成二苯甲酮聯(lián)氮，反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)釜自然降溫至室溫，分離出二苯甲酮聯(lián)氮，同時(shí)將催化劑離心分離，洗滌后回收，用于下一次反應(yīng)。在二苯甲酮聯(lián)氮中加入1g聚氧化乙烯和1g十二燒基苯磺酸混合均勻,將上述混合物和100mL水加入蒸餾塔，常壓下進(jìn)行水解反應(yīng)，進(jìn)料板位于塔的中間位置，反應(yīng)中塔釜溫度為150°C，塔頂溫度為100°C，水解時(shí)間為8小時(shí)，水解產(chǎn)物得水合肼，將二苯丙酮回收循環(huán)再利用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種制備水合肼的方法，其特征在于:將二苯甲酮加入反應(yīng)釜中，以氧化釷、氯化銨、氯化亞銅為催化劑并同時(shí)加入上述反應(yīng)釜中，將反應(yīng)釜抽真空后以0.5L/min的速度向反應(yīng)釜中連續(xù)通入氨氣，同時(shí)以2L/min的速度向反應(yīng)釜中通入氧化劑氧氣，在250°C條件下，反應(yīng)8-12h，在氧化釷和氯化銨催化作用下，二苯甲酮和氨進(jìn)行脫水縮合生成二苯亞甲胺，在氯化亞銅催化作用下，二苯亞甲胺進(jìn)一步氧化偶合生成二苯甲酮聯(lián)氮，反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)釜自然降溫至室溫，分離出二苯甲酮聯(lián)氮；將非離子表面活性劑聚氧化乙烯和十二烷基苯磺酸分散在二苯甲酮聯(lián)氮中混合均勻，將混合物送入常壓蒸餾塔中水解得到水合肼成品并同時(shí)回收二苯甲酮。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備水合肼的方法，其特征在于:水解中分散有聚氧化乙烯和十二烷基苯磺酸的二苯甲酮和水從蒸餾塔的中間位置進(jìn)料，反應(yīng)中塔釜溫度為150°C，塔頂溫度為100°C，水解時(shí)間為4~8小時(shí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種制備水合肼的方法，其特征在于:反應(yīng)釜中的催化劑通過(guò)離心分離，洗滌，用于下一次反應(yīng)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種制備水合肼的方法，將二苯甲酮加入反應(yīng)釜中，以氧化釷、氯化銨、氯化亞銅為催化劑，將反應(yīng)釜抽真空后以0.5L/min的速度向反應(yīng)釜中連續(xù)通入氨氣，同時(shí)以2L/min的速度向反應(yīng)釜中通入氧化劑氧氣，在250℃條件下，反應(yīng)8-12h制得二苯甲酮聯(lián)氮，將聚氧化乙烯和十二烷基苯磺酸分散在二苯甲酮聯(lián)氮中混合均勻，將混合物送入常壓蒸餾塔中水解得到水合肼成品并同時(shí)回收二苯甲酮。本發(fā)明選用綠色無(wú)污染的氧氣作為氧化劑，工藝簡(jiǎn)單，操作方便，且解決了聯(lián)氮水解過(guò)程中的液泛?jiǎn)栴}，制備的水合肼純度高，成本低，值得推廣。
【IPC分類】C01B21-16
【公開號(hào)】CN104528673
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510024163
【發(fā)明人】朱嘉震, 張敏, 李海存, 趙新遠(yuǎn), 尹傳祥, 王金才
【申請(qǐng)人】山東斯遞爾化工科技有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2015年1月19日