专利名称：制备联二脲的方法
技术领域：
本发明涉及一种制备联二脲的方法。
联二脲(C2H6O2N4)是生产偶氮二甲酰氨(ADC发泡剂)必需的半成品，以往生产联二脲采用的工艺是先采用含有效氯仅10％-12％的次氯酸钠、26％-28％的氨水、丁酮或丙酮，在催化剂的作用下，在反应温度为10-80℃的条件下反应生成酮连氮，将生成的酮连氮在精馏塔内进行精馏，回收氨水和丁酮，精馏塔塔釜得到含量较高的酮连氮，将酮连氮在加压条件下进行水解或酸解得到水合肼，水合肼再与尿素反应生成联二脲。上述方法，由于所使用的次氯酸钠有效氯含量仅为10％-12％，且次氯酸钠中氯化钠含量达10％-12％，使其在酮连氮合成后，经萃取出的下层溶液中因氨水浓度低且含有大量氯化钠而使该溶液循环使用意义不大或需提浓处理，因此传统的方法基本不能直接循环使用。且传统的生产方法是采用精馏、水解或酸解、缩合三个各自独立工序进行，又因精馏、水解更需消耗10吨蒸汽(以联二脲计)。水解需要在加压条件下进行，且操作条件苛刻，收率仅80％-85％，原料消耗高。
本发明的目的是提供一种耗能少，不污染环境，将酸解、缩合、精馏三个工序集成到一个工序中，克服了需操作条件苛刻的水解或酸解工序的制备联二脲的方法以弥补现有技术之不足。
本发明的目的是这样实现的制备联二脲的方法，其特征在于a、次氯酸钠生产工序在开车时，将反应釜内30％浓度的氢氧化钠溶液稀释到25％浓度，通入氯气进行反应，直到剩余氢氧化钠2％-4％时，连续加入30％浓度的氢氧化钠溶液和氯气生产次氯酸钠，以后不再配稀碱，反应原理为
氯化钠由反应釜底排出，并经离心、分离得到较纯净的氯化钠晶体；这样生成的次氯酸钠中的有效氯含量较高，氯化钠含量较低，在酮连氮合成时所加入的次氯酸钠溶液的体积少，而使萃取下层液中含氨丁酮的浓度高，且氯化钠含量低，则该含氨和丁酮的混合液即可循环使用。
b、酮连氮合成工序将氨和丁酮混合水溶液(氨，丁酮和水的摩尔比为1∶2-4∶4-20)，按照反应要求的量补充26％-28％的氨水，丁酮，投入合成釜中，用冷冻盐水降温至0℃，在搅拌条件下加入次氯酸钠溶液，并控制加入速度以保证反应温度控制在0℃-10℃，当次氯酸钠加完以后即可缓慢升温至65℃-70℃，并保持65℃-70℃的温度条件进行反应0.5-1小时。其反应原理为
c、萃取工序将合成釜中的合成反应液送至萃取罐中，静置使其分层，再进行萃取下层未反应完的氨水和丁酮的混合水溶液，送回至酮连氮合成工序循环使用；上层为丁酮连氮。
d、缩合工序将丁酮连氮和尿素饱和液投入缩合釜中，其摩尔比为丁酮连氮∶尿素＝1∶2-3，用蒸汽加热至65℃-110℃进行缩合，在缩合过程中滴加50％-65％的硫酸，控制缩合液中PH值为2-8，将缩合时蒸出的气体引入精馏塔中进行精馏，塔顶经冷凝器冷凝后冷却回收氨和丁酮，送回至酮连氮合成工序循环使用，塔釜液流入缩合釜中，继续缩合，缩合16-24小时后取样分析，其缩合液中含丁酮连氮2g/l时为终点，停止缩合经离心、洗涤、干燥即联二脲。反应原理为 本发明由酮联氮直接生成了联二脲，生产率高、能耗少、原料消耗少，联二脲的总收率可达75-83％，比传统工艺提高10-15％，每生产1吨联二脲耗氨量由原来的0.6-0.7吨下降至0.3-0.4吨，蒸汽消耗由原来的1.3-1.5Mpa蒸汽(用于水解)5吨，0.4-0.6Mpa蒸汽10吨，降至不需要1.3-1.5Mpa蒸汽，而0.4-0.6Mpa蒸汽仅需6吨，降低了生产成本，因采用高浓度次氯酸钠而使氨和丁酮的混合水溶液得以循环使用，提高了产品的综合利用率，减轻了对环境的污染。
下面通过实施例对本发明做进一步描述实施例开车时先将30％氢氧化钠加入次氯酸钠反应釜中，再加水稀释至25％，通入氯气反应到溶液中含氢氯化钠2-4％时，连续将氯气30％氢氧化钠溶液加入次氯酸钠反应釜内，反应生成次氯酸钠，反应生成的氯化钠结晶经排出进入离心机离心分离出氯化钠晶体，送至化盐岗位作电解制烧碱的原料，反应放出的热量用冷冻盐水移走，反应生成的含有效氯20-25％次氯酸钠进入贮槽中。
将回收的氨和丁酮的混合水溶液投入合成釜中，并补充26-28％的氨水、丁酮，启开搅拌，并开启冷冻盐水c降温到0℃后，在强搅拌下缓慢滴入贮槽内的次氯酸钠，滴加次氯酸钠溶液时控制反应温度0-10℃，待滴加完成后，即关闭冷冻盐水，开启蒸汽，缓慢升温至65-70℃，并维持0.5-1小时，反应完成后，用泵抽至萃取罐中，经静置分层后先放掉下层未反应完的氨和丁酮的水溶液，并放入合成釜中进行下一次反应用。再放上层丁酮连氮及丁酮混合液于缩合釜中，加入饱和的尿素溶液，开启搅拌，并开启蒸汽进行加热，反应温度65-110℃时，滴加入50-60％的硫酸k，以控制缩合液的PH值为2-8，加热时蒸发出的气体进入精馏塔进行精馏，塔顶回收蒸出的丁酮、氨，经冷凝后进入贮槽，塔釜的丁酮连氮流入缩合釜内，缩合反应到终点后，将缩合完成后的反应液放出，经离心机离心分离、洗涤后，干燥即得到联二脲产品。离心出的液体可经冷冻可回收硫酸铵。
权利要求
1.制备联二脲的方法，其特征在于a、次氯酸钠生产工序在开车时，将反应釜内30％浓度的氢氧化钠溶液稀释到25％浓度，通入氯气进行反应，直到剩余氢氧化钠2％-4％时，连续加入30％浓度的氢氧化钠溶液和氯气生产次氯酸钠；b、酮连氮合成工序将氨和丁酮混合水溶液(氨，丁酮和水的摩尔比为1∶2-4∶4-20)，按照反应要求的量补充26％-28％的氨水，丁酮，投入合成釜中，用冷冻盐水降温至0℃，在搅拌条件下加入次氯酸钠溶液，并控制加入速度以保证反应温度控制在0℃-10℃，当次氯酸钠加完以后即可缓慢升温至65℃-70℃，并保持65℃-70℃的温度条件进行反应0.5-1小时；c、萃取工序将合成釜中的合成反应液送至萃取罐中，静置使其分层，再进行萃取下层未反应完的氨水和丁酮的混合水溶液，送回至酮连氮合成工序循环使用；上层为丁酮连氮；d、缩合工序将丁酮连氮和尿素饱和液投入缩合釜中，其摩尔比为丁酮连氮∶尿素＝1∶2-3，用蒸汽加热至65℃-110℃进行缩合，在缩合过程中滴加50％-65％的硫酸，控制缩合液中PH值为2-8，将缩合时蒸出的气体引入精馏塔中进行精馏，塔顶经冷凝器冷凝后冷却回收氨水和丁酮，，送回至酮连氮合成工序循环使用，塔釜液流入缩合釜中，继续缩合，缩合16-24小时后取样分析，其缩合液中含丁酮连氮2g/l时为终点，停止缩合经离心、洗涤、干燥即联二脲。
全文摘要
本发明涉及制备联二脲的方法,由次氯酸钠生产工序,酮连氮合成工序,萃取工序,缩合工序组成,本发明由酮联氮直接生成了联二脲,生产率高、能耗少、原料消耗少,降低了生产成本,因采用高浓度次氯酸钠而使氨和丁酮的混合水溶液得以循环使用,提高了产品的综合利用率,减轻了对环境的污染。
文档编号C07C273/00GK1374295SQ02113499
公开日2002年10月16日 申请日期2002年3月22日 优先权日2002年3月22日
发明者孙永贵, 付永宽, 陈华, 杨念东, 张开蓉, 郭锦春, 徐才琼 申请人:宜宾天原集团有限公司