一种酮连氮法水合肼生产原料氨水的连续制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于酮连氮法水合肼技术领域，尤其涉及一种酮连氮法水合肼生产原料的连续制备方法。
【背景技术】
[0002]水合肼，又名:水合联氨，化学式为Ν2Η4.H20，为强还原剂，是重要的化工原料，也是医药、农药、染料、发泡剂、显影剂、抗氧化剂的原料；用于锅炉水去氧、高纯金属制取、有机化合物合成及还原、稀有元素分离，还用作火箭燃料及炸药的制造，随着技术的进步、社会的发展，近年来水合肼的应用领域在不断拓宽。水合肼的生产方法主要有拉西法、尿素法、酮连氮法、双氧水法以及空气氧化法等。本发明提到的水合肼生产方法为酮连氮法，它是采用丙酮、次氯酸钠与氨反应生产中间体一酮连氮，酮连氮水解生产水合肼。其主要化学反应方程式为:
[0003]2Na0H+Cl2—NaCl+NaC10+H20
[0004]NH3+NaC10 — NH2Cl+NaOH
[0005]2CH3C0CH3+NH3+NH2Cl+Na0H — (CH3)2C = N_N = (CH3) 2C+3H20+NaCl
[0006](CH3) 2C = N-N = C (CH3) 2+3H20 — N2H4.H20+2CH3C0CH3
[0007]由上式可知，在酮连氮法水合肼生产工艺中，要求一定浓度的次氯酸钠、氨水、丙酮按照一定的比例进入反应器反应，以减少副反应的发生，保证合成收率。而作为主要原料之一的氨水必在生产过程中浓度波动，会影响水合肼的收率；氨水浓度过低，合成副反应增大，合成收率大大降低；氨水浓度过高，影响水合肼的合成塔操作温度、蒸馏塔操作温度，水解压力等各单元的操作指标，从而降低水合肼的收率，同时影响生产运行的平稳性，还将造成水合肼产品里氯化物超标、T0C含量过高等，而目前还没有解决此问题的现有技术。
[0008]因此，为保证水合肼合成反应收率、保证生产系统的平稳运行、减少水合肼产品中有机杂质，如何控制氨水连续生产、保证氨水浓度的精确稳定成为关键。
【发明内容】
[0009]本发明所要解决的技术问题是提供一种酮连氮法水合肼生产原料氨水的连续制备方法，使用该方法使得所制备的氨水浓度稳定、精度高，且连续生产，满足酮连氮法水合肼合成反应的需要。
[0010]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种酮连氮法水合肼生产原料氨水的连续制备方法，包括以下步骤:
[0011](1)液氨气化:来自液氨贮罐的液氨通过减压阀调节流量进入液氨气化器，进行液氨气化，液氨气化流速稳定，液氨气化量< 2m3/h，气化压力< 0.4MPa，制备出氨气；
[0012](2) 一级吸收:气化后的氨气通入氨一级吸收塔，氨一级吸收塔塔顶喷淋吸收剂吸收氨气制成氨水；采用密度计检测氨水密度，通过调节液氨气化量自动控制氨水密度为920-925kg/m3，得到浓度为25%的氨水；制得的高温氨水一部分经液氨气化器为液氨气化提供热量、冷却后回流至氨一级吸收塔，另一部分送入氨水贮罐供制备水合肼使用；
[0013](3) 二级吸收:氨一级吸收塔塔顶未被吸收的气体全部进入氨二级吸收塔，氨二级吸收塔塔顶喷淋软水作为吸收剂对气体进行吸收；対气体吸收后的塔釜液体一部分通过换热器冷却后作为回流，一部分送到氨一级吸收塔顶部作为氨一级吸收塔的吸收剂；塔顶尾气通过放空管达标排空，尾气中氨排放速率< 4.9kg/ho
[0014]优选的，所述的二级吸收步骤尾气中氨排放速率为l_3kg/h，保证氨二级吸收后尾气指标更环保。
[0015]本发明的有益效果是:通过采用密度计在线检测，协同液氨气化量、气化压力自动控制氨水的密度为920-925kg/m3，以ΝΗ40Η含量计为340?380g/l的25%浓度的氨水，氨水含量得到精确稳定控制；利用液氨气化吸热、气氨溶解放热的原理完成氨水制取时所需的冷热交换，无需外界提供热量和冷量，节能降耗；通过二级吸收，保证过量的软水与少量的氨气吸收，完成了氨气的全部吸收，尾气排放达标，吸收了氨气的稀氨水作为一级吸收的吸收剂，整个生产过程中无废水、废液产生。
[0016]将本发明制备的氨水使用到酮连氮法水合肼生产过程中，使得水合肼的合成塔操作温度、蒸馏塔操作温度、水解压力等各单元操作指标平稳，水合肼合成副反应减少、水合餅收率提尚。
【附图说明】
[0017]图1是本发明的工艺流程框图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0019]本发明的具体操作步骤:如图1所示的，打开氨二级吸收塔的软水进口阀，待氨二级吸收塔的液位达80 %时，开启氨二级吸收塔出料栗，将氨二级吸收塔的软水转入氨一级吸收塔，当氨一级吸收塔液位达到30 %时，开启液氨贮罐出液氨阀门，来自液氨贮罐的液氨通过减压阀调节流量进入蒸发器与氨一级吸收塔出来的氨水进行热交换后气化，液氨气化量< 2m3/h，气化压力< 0.4MPa，保证液氨气化流速稳定，制备出氨气；气化后的氨气进入氨一级吸收塔被来自氨二级吸收塔的稀氨水吸收，制成氨水，若液氨气化量、气化压力超标，氨气速率过快，氨水吸收效果及吸收率降低，收率降低，且氨气速率过快，若此时软水流量调节不及时，将造成氨水浓度波动，影响氨水浓度的稳定性；采用密度计检测氨水密度，自动控制氨水密度为920-925kg/m3，得到浓度为25%的氨水；制得的高温氨水一部分送入氨水贮罐供制备水合肼使用，另一部分作为循环液经液氨气化器为液氨气化提供热量、冷却后回流至氨一级吸收塔，在循环液经液氨气化器、进氨一级吸收塔之间设置5°C水冷却降温，保证氨一级吸收塔温度< 25°C，若氨一级吸收塔温度过高，会导致氨水浓度达不到25%、氨二级吸收塔塔顶尾气氨含量超标。
[0020]氨一级吸收塔塔顶未被吸收的气体全部进入氨二级吸收塔，氨二级吸收塔塔顶喷淋软水作为吸收剂对气体进行吸收；対气体吸收后的塔釜液体一部分通过换热器冷却后作为回流，一部分送到氨一级吸收塔顶部作为氨一级吸收塔的吸收剂；塔顶尾气通过放空管达标排空，尾气中氨排放速率< 4.9kg/h，进一步的，尾气中氨排放速率为l-3kg/h。
[0021]实施例1:
[0022](1)来自液氨贮罐的液氨通过减压阀调节流量进入液氨气化器，进行液氨气化，液氨气化流速稳定，液氨气化量2m3/h，气化压力0.4MPa，制备出氨气；
[0023](2)气化后的氨气通入氨一级吸收塔，氨一级吸收塔塔顶喷淋吸收剂吸收氨气制成氨水；采用密度计检测氨水密度，自动控制氨水密度为925kg/m3，得到浓度为25%的氨水；制得的高温氨水一部分经液氨气化器为液氨气化提供热量、冷却后回流至氨一级吸收塔，另一部分送入氨水贮罐供制备水合肼使用；
[0024](3)氨一级吸收塔塔顶未被吸收的气体全部进入氨二级吸收塔，氨二级吸收塔塔顶喷淋软水作为吸收剂对气体进行吸收；対气体吸收后的塔釜液体一部分通过换热器冷却后作为回流，一部分送到氨一级吸收塔顶部作为氨一级吸收塔的吸收剂；塔顶尾气通过放空管达标排空，尾气中氨排放速率< 4.9kg/h0
[0025]实施例2:
[0026](1)来自液氨贮罐的液氨通过减压阀调节流量进入液氨气化器，进行液氨气化，液氨气化流速稳定，液氨气化量lm3/h，气化压力0.2MPa，制备出氨气；
[0027](2)气化后的氨气通入氨一级吸收塔，氨一级吸收塔塔顶喷淋吸收剂吸收氨气制成氨水；采用密度计检测氨水密度，自动控制氨水密度为920kg/m3，得到浓度为25%的氨水；制得的高温氨水一部分经液氨气化器为液氨气化提供热量、冷却后回流至氨一级吸收塔，另一部分送入氨水贮罐供制备水合肼使用；
[0028](3)氨一级吸收塔塔顶未被吸收的气体全部进入氨二级吸收塔，氨二级吸收塔塔顶喷淋软水作为吸收剂对气体进行吸收；対气体吸收后的塔釜液体一部分通过换热器冷却后作为回流，一部分送到氨一级吸收塔顶部作为氨一级吸收塔的吸收剂；塔顶尾气通过放空管达标排空，尾气中氨排放速率< lkg/h。
[0029]实施例3:
[0030](1)来自液氨贮罐的液氨通过减压阀调节流量进入液氨气化器，进行液氨气化，液氨气化流速稳定，液氨气化量1.5m3/h，气化压力0.3MPa，制备出氨气；
[0031](2)气化后的氨气通入氨一级吸收塔，氨一级吸收塔塔顶喷淋吸收剂吸收氨气制成氨水；采用密度计检测氨水密度，自动控制氨水密度为922kg/m3，得到浓度为25%的氨水；制得的高温氨水一部分经液氨气化器为液氨气化提供热量、冷却后回流至氨一级吸收塔，另一部分送入氨水贮罐供制备水合肼使用；
[0032](3)氨一级吸收塔塔顶未被吸收的气体全部进入氨二级吸收塔，氨二级吸收塔塔顶喷淋软水作为吸收剂对气体进行吸收；対气体吸收后的塔釜液体一部分通过换热器冷却后作为回流，一部分送到氨一级吸收塔顶部作为氨一级吸收塔的吸收剂；塔顶尾气通过放空管达标排空，尾气中氨排放速率l_3kg/h。
【主权项】
1.一种酮连氮法水合肼生产原料氨水的连续制备方法，其特征在于包括以下步骤: (1)液氨气化:来自液氨贮罐的液氨通过减压阀调节流量进入液氨气化器，进行液氨气化，液氨气化流速稳定，液氨气化量< 2m3/h，气化压力< 0.4MPa，制备出氨气； (2)—级吸收:气化后的氨气通入氨一级吸收塔，氨一级吸收塔塔顶喷淋吸收剂吸收氨气制成氨水；采用密度计检测氨水密度，通过调节液氨气化量自动控制氨水密度为920-925kg/m3，得到浓度为25%的氨水；制得的高温氨水一部分经液氨气化器为液氨气化提供热量、冷却后回流至氨一级吸收塔，另一部分送入氨水贮罐供制备水合肼使用； (3)二级吸收:氨一级吸收塔塔顶未被吸收的气体全部进入氨二级吸收塔，氨二级吸收塔塔顶喷淋软水作为吸收剂对气体进行吸收；対气体吸收后的塔釜液体一部分通过换热器冷却后作为回流，一部分送到氨一级吸收塔顶部作为氨一级吸收塔的吸收剂；塔顶尾气通过放空管达标排空，尾气中氨排放速率< 4.9kg/ho2.根据权利要求1所述的一种酮连氮法水合肼生产原料氨水的连续制备方法，其特征在于:所述的二级吸收步骤尾气中氨排放速率为l_3kg/h。
【专利摘要】本发明属于酮连氮法水合肼技术领域，目的是提供一种酮连氮法水合肼生产原料氨水的连续制备方法，它通过液氨气化、一级吸收和二级吸收连续制备出浓度稳定的氨水供酮连氮法水合肼生产系统使用；本发明通过采用密度计在线检测，协同液氨气化量、气化压力自动控制氨水的密度为920-925kg/m3，以NH4OH含量计为340～380g/l的25％浓度的氨水，氨水含量得到精确稳定控制；利用液氨气化吸热、气氨溶解放热的原理完成氨水制取时所需的冷热交换，无需外界提供热量和冷量，节能降耗；通过二级吸收，保证过量的软水与少量的氨气吸收，完成了氨气的全部吸收，尾气排放达标，吸收了氨气的稀氨水作为一级吸收的吸收剂，整个生产过程中无废水、废液产生。
【IPC分类】C01C1/02
【公开号】CN105293523
【申请号】CN201510811563
【发明人】万立, 周明, 柴进祥, 金永奎, 陈尚思, 舒帮会
【申请人】宜宾海丰和锐有限公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年11月19日