专利名称：一种提高水合肼浓度的方法
技术领域：
本发明涉及水合肼领域，具体涉及一种提高水合肼浓度的方法。
背景技术：
水合肼又名水合联氨，是肼的一水化合物(N2H4 · H2O)，外观为无色透明液体，能与水、醇任意混合，不溶于乙醚和氯仿。水合肼是一种重要的精细化工中间体，广泛应用于合成农药、医药、水处理、发泡剂、引发剂和固化剂等，开发利用前景广阔。目前国内生产水合肼的方法主要有尿素法和酮连氮法，尿素法水合肼粗肼中水合肼含量在4 6%，酮连氮法水合肼中水合肼浓度为1(Γ12%，其他方法制备的水合肼或者回收的水合肼含肼量均较低，制备成40%、80%等高浓度的水合肼，均需要经过蒸发、精馏浓缩等工艺步骤，需要消耗大量的蒸汽，每吨80%水合肼约消耗25 35t蒸汽，使得水合肼的生产成本大大提高，切不符合国家节能减排的相关政策。本发明通过在水合 肼溶液中添加不含结晶水或含有低结晶水的无机盐，利用无机盐与水分形成结晶水合物的特点，把无机盐看成带水剂，通过对无机盐的结晶、分离、脱水，无机盐可以重复利用。而在结晶过程中，其只需要消耗少量的冷量或者其他方法就可以得至IJ，而在脱水过程中，根据无机物的不同，所需要的热量也不高，例如十水硫酸钠的脱水，每吨硫酸钠只消耗O. 03t标准煤的热量。除去相同量的水分，其能源消耗可以大大降低，浓缩阶段的成本可以降低一半。由于添加的无机盐相对稳定，与原溶液中的水合肼等成分均不发生反应，不影响水合肼的使用，浓缩后的水合肼可以直接进行有酸缩合反应制备联二脲，也可以通过蒸发直接得到高浓度的水合肼，不需要在进行精馏提浓。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种提高水合肼浓度的方法，通过可以结合结晶水的无机盐经过结合结晶水进行分离，对结晶脱除水分，循环使用，以较低的能耗提高水合肼浓度的新工艺。本发明的目的是通过如下技术方案来完成的。这种提高水合肼浓度的方法，该方法包括以下几个步骤a.取IOO-1OOOml的水合肼溶液；b.向水合肼溶液中加入30g_200g不含结晶水或者含低结晶水的无机盐；c.对加入无机盐后的水合肼溶液进行结晶，针对不同无机盐种类确定其最佳工况指标，即在结合最多结晶水的条件下尽可能完全结晶；d.对结晶后的水合肼溶液进行离心过滤，母液即提浓后的水合肼；e.离心后的水合无机盐，进行脱水，得到无水或者结晶水含量更少的无机盐，作为原料循环使用。所述水合肼溶液可以是尿素法制备的水合肼、酮连氮法制备的水合肼，其他方法制备的、回收的低浓度水合肼溶液。尿素法水合肼可以是经过初步处理的水合肼溶液也可以是未经任何处理的水合肼溶液。不带结晶水或者含低结晶水的无机盐具有不含结晶水、含有不同数量的结晶水的特点。该含水无机盐可以是硫酸钠、磷酸氢钠、硫酸镁、碳酸钠、氟化钾、硫酸铜、氯化镁等具有可以含有结晶水的一类化合物，也可以是其中的一种或几种。该无机物的选择应遵从在水合肼溶液中稳定，不与水合肼反应、容易结晶、结晶颗粒容易过滤、结晶水含量较高，结晶水容易脱除、等特点。本方法优选硫酸钠。该水合物的结晶过程可以是冷冻结晶、蒸发结晶、摊晒等不同种类的结晶。该水合无机盐结晶的脱水，可以是加热、蒸发、干燥等的一种或几种。该无机盐的投加和结晶过程可以是一次完成也可以分步完成，主要根据所需浓缩的浓度和含固量的大小确定，以保证物料可以正常输送，正常生产。该无机盐经过脱水处理后，可以循环使用。本发明的有益效果为通过结合结晶水的形式把大量的水分带走，再用相对比较低的能耗脱水，能够在不影响水合肼品质的情况下，通过更少的能耗，获得更高浓度的水合肼。在此过程中，还充分考虑了所添加无机盐的可重复性，减少运营成本。
图1是本发明的工艺流程具体实施例方式下面通过具体实施方式
对本发明作进一步阐述，实施例将帮助更好地理解本发明，但本发明并不仅仅局限于下述实施例。图1所示的该工艺流程以尿素法水合肼(通过浓硫酸预先中和了其中的烧碱和碳酸钠)、采用无水硫酸钠作为带水剂，分两次加料提浓为例。实施例1取精肼溶液1000ml，测定其中的水合肼浓度为59. 46g/l，碳酸钠含量为55. 42g/1，烧碱含量为12. 28g/l，首先向其中滴加98%的工业浓硫酸，调节肼溶液PH=7，使其中的碳酸钠、氢氧化钠等均转化为硫酸钠，在向其中加入200g无水硫酸钠，充分搅拌后，冷却到(TC，结晶，离心分离，得到滤饼583g，母液为667ml，测的其中的水合肼含量为88. 25g/l。水合肼浓度提高了 48. 42%。得到的滤饼经过干燥脱水，得到固体物质268. 5g。实施例2向实例I中的母液中继续投加干燥后的滤饼200g，充分搅拌后，冷却到(TC，结晶，离心分离，得到滤饼613g，母液为346ml，测得其中的水合肼含量为168. 4g/l，水合肼浓度提高了 90. 8%.得到的滤饼经过干燥脱水，得到固体物质280. 7g。通过两次投加，使得水合肼浓度从59. 46g/l提高到了 168. 4g/l，提高了 2. 8倍，溶液中氯化钠等也部分结晶析出，减少了水合肼溶液中的盐分，硫酸钠脱水后回用，在正常生产的情况下，不增加原材料成本。经过计算，水合肼的综 合收率在98%以上，在生产中的离心过滤环节中还可以通过少量水洗涤进一步提高收率，故水合肼的损失也属于较低程度。实施例3
取40%的商品水合肼100ml，向其中加入无水硫酸钠30g，充分搅拌后，冷却到0°C结晶，离心分离，得到滤饼59. 8g十水硫酸钠，测得离心母液中水合肼的含量为56. 2%，浓度提闻了 40. 5%ο最后，应当指出，以上实例仅是本发明较有代表性的例子。显然，本发明的技术方案并不限于上述实例，还可以有许多变形，本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形 ，均应认为是本发明的保护范围。
权利要求
1.一种提高水合肼浓度的方法，其特征在于该方法包括以下几个步骤 a.取IOO-1OOOml的水合肼溶液； b.向水合肼溶液中加入30g-200g不含结晶水或者含低结晶水的无机盐； c.对加入无机盐后的水合肼溶液进行结晶，在结合最多结晶水的条件下尽可能完全结晶; d.对结晶后的水合肼溶液进行离心过滤，母液即提浓后的水合肼； e.离心后的水合无机盐，进行脱水，得到无水或者结晶水含量更少的无机盐，作为原料循环使用。
2.根据权利要求1所述的提高水合肼浓度的方法，其特征在于所述的无机盐是硫酸钠、磷酸氢钠、硫酸镁、碳酸钠、氟化钾、硫酸铜或氯化镁一种或几种。
3.根据权利要求1所述的提高水合肼浓度的方法，其特征在于该水合物的结晶过程是冷冻结晶、蒸发结晶或摊晒不同种类的结晶。
4.根据权利要求1所述的提高水合肼浓度的方法，其特征在于该水合无机盐结晶的脱水，是加热、蒸发或干燥的一种或几种。
全文摘要
本发明提供了一种提高水合肼浓度的方法，该方法是通过在水合肼溶液中添加可以形成带结晶水的无机盐，以无机盐水合结晶的形式把大量的水分带走。向水合肼溶液中加入足量的不含结晶水或者含低结晶水的无机盐，再在一定的条件下以含高水合无机盐的形式结晶出来，通过离心分离，母液即为提高浓度后的水合肼；离心分离的结晶部分，进行脱水处理，脱水后的无机盐再次投加到水合肼溶液中，循环使用。本发明的有益效果为通过结合结晶水的形式把大量的水分带走，再用相对比较低的能耗脱水，能够在不影响水合肼品质的情况下，通过更少的能耗，获得更高浓度的水合肼。在此过程中，还充分考虑了所添加无机盐的可重复性，减少运营成本。
文档编号C01B21/16GK103043636SQ201310004518
公开日2013年4月17日 申请日期2013年1月6日 优先权日2013年1月6日
发明者陈海贤, 魏增 申请人:杭州海虹精细化工有限公司