专利名称：连续化生产水合肼工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及生产水合胼工艺，主要是一种连续化生产水合胼工艺。
背景技术：
水合胼又名水合联氨，是胼的一水化合物(N2H4 · H20)，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。水合胼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。水合胼的生产方法有拉西法、尿素法、酮连氮法、双氧水法、空气氧化法。拉西法环境污染严重，设备投资大，产品收率低，在国外已经基本上被淘汰。尿素法能耗和物耗高，生产的粗胼中含有大量的氯化钠、碳酸钠及氢氧化钠等杂质，环保压力比较大。酮连氮法明显优于尿素法，其合成收率接近理论值，能耗约为尿素法的1/3。双氧水法是酮连氮法的改进， 即采用双氧水替代次氯酸钠作为氧化剂，从而避免了次氯酸钠作为氧化剂带来的副产大量盐的问题，是一种清洁生产工艺，目前国外重要的水合胼生产商多采用此法。国内大部分生产ADC发泡剂的厂家大多采用尿素法生产水合胼，其反应机理为H2NC0NH2+NaC10+2Na0H — N2H4 · H20+NaCl+Na2C03主要副反应①次氯酸钠受热分解
加执
2NaC10 ^· 2 NaCl+02②次氯酸钠过量N2H4+2NaC10 — N2+2H20+2NaCl③尿素水解H2NC0NH2+2Na0H — 2NH3+Na2C03水合胼的产率直接关系到ADC发泡剂产品的产率，有效提高ADC发泡剂的产率， 不仅能降低能耗，提高原料利用率，更加能降低生产成本。因此提高水合胼得率一直是ADC 得率的关键，也是制约其生产工艺发展的瓶颈之一。国内采用尿素法生产，是将尿素、次氯酸钠和催化剂氢氧化钠同时投入反应釜中进行反应，该反应为放热反应，次氯酸钠在升温过程中会分解放出活性氧，而水合胼是强还原剂，可与活性氧发生氧化还原反应；同时尿素也会和氢氧化钠发生副反应生成氨气，采用一次投料生产水合胼得到的水合胼含量最高为 75%左右，而ADC产品的得率仅为66%左右。
发明内容
本发明的目的正是要克服上述技术的不足，而提供一种连续化生产水合胼工艺。本发明解决其技术问题采用的技术方案本发明提供一种连续化生产水合胼工艺，该工艺的具体步骤如下(1)、首先称量一定质量的尿素，加水，配制成300g/L的尿素溶液；向质量百分比浓度为25%氢氧化钠溶液中通入氯气，制成有效氯浓度为120g/L，游离碱浓度150-160g/L 的次氯酸钠溶液；O)、打开静态混合器的冷冻盐水进出口 ；将尿素溶液和次氯酸钠溶液，按照尿素次氯酸钠氢氧化钠=1. 1-1. 2:1:2. 1-2. 2的质量比例，缓慢加入到静态混合器中，并不断搅拌，保持混合器温度在20°C以下；反应时间为30-60min，确保低温氧化反应的充分进行；(3)、待氧化反应完成后，打开静态反应器出口，使物料进入反应釜中，快速对反应釜进行升温，反应釜升温至125°C后，物料出釜。作为优选，采用静态混合器使尿素与次氯酸钠发生充分氧化反应，选用的静态混合器采用两级或者多级。本发明有益的效果是该工艺采用两步法进行反应，即第一步尿素和次氯酸钠进行低温充分氧化反应，具体是采用两个或者更多带有冷冻盐水夹套的静态混合器，使物料在低温下充分混合，确保氧化反应的充分进行，第二步是第一步的产物在氢氧化钠的作用下高温快速反应，发生霍夫曼重排，生成水合胼。该方法工艺简单，可实现连续化生产，只需增加静态混合器的数量，投资小，得到的水合胼含量为85%以上。
图1为连续化生产水合胼的流程图。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合举例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的举例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本发明所述的连续化生产水合胼工艺，具体步骤如下(1)、首先称量一定质量的尿素，加水，配制成300g/L的尿素溶液；向质量百分比浓度为25%氢氧化钠溶液中通入氯气，制成有效氯浓度为120g/L，游离碱浓度150-160g/L 的次氯酸钠溶液；O)、打开静态混合器的冷冻盐水进出口 ；将尿素溶液和次氯酸钠溶液，按照尿素次氯酸钠氢氧化钠=1. 1-1. 2:1:2. 1-2. 2的质量比例，缓慢加入到静态混合器中，并不断搅拌，保持混合器温度在20°C以下；反应时间为30-60min，确保低温氧化反应的充分进行；(3)、待氧化反应完成后，打开静态反应器出口，使物料进入反应釜中，快速对反应釜进行升温，反应釜升温至125°C后，物料出釜。本发明采用分步法生产水合胼，目的是避免水合胼与次氯酸钠或次氯酸钠经高温分解产生的活性氧发生氧化，造成水合胼的产率下降。第一步反应的产物在升温过程中，与氢氧化钠进行霍夫曼重排，生成水合胼，第一步反应的产物与氢氧化钠的霍夫曼重排反应是在升温并且快速完成的，温度升至125°C立即出料。采用静态混合器首先使尿素与次氯酸钠发生充分氧化反应，选用的静态混合器可采用两级或者多级；由于尿素和次氯酸钠发生氧化反应属于放热反应，因此反应过程中，要通冷冻盐水进行降温，温度保持在20°C以下；尿素与次氯酸钠的氧化反应时间为 30-60min,目的是保证氧化反应的充分进行，防止后续升温造成未反应的次氯酸钠发生分解放出活性氧，氧化生成的水合胼，造成水合胼的产率下降；同时避免尿素与氢氧化钠发生水解反应，造成水合胼的产率下降。实施例1
首先，将浓度为25%氢氧化钠溶液中，通入氯气，制备成有效氯浓度为120g/L，游离碱浓度为150-160g/L的次氯酸钠溶液，称取5kg尿素加入17L水配制成溶液，，并开启静态混合器的冷冻盐水进出口，保持恒温20°C。经尿素和次氯酸钠加入反应器中，不断搅拌， 30min后，将反应器的出口打开，使物料进入反应釜中，迅速对反应釜加热，升温至125°C， 物料出釜。经检测水合胼的得率为85%。实施例2首先，将浓度为25%氢氧化钠溶液中，通入氯气，制备成有效氯浓度为120g/L，游离碱浓度为150-160g/L的次氯酸钠溶液，称取5kg尿素加入17L水配制成溶液，，并开启静态混合器的冷冻盐水进出口，保持恒温20°C。经尿素和次氯酸钠加入反应器中，不断搅拌， 40min后，将反应器的出口打开，使物料进入反应釜中，迅速对反应釜加热，升温至125°C， 物料出釜。经检测水合胼的得率为87%。实施例3首先，将浓度为25%的氢氧化钠溶液中，通入氯气，制备成有效氯浓度为120g/ L,游离碱浓度为150-160g/L的次氯酸钠溶液，称取5kg尿素加入17L水配制成溶液，，并开启静态混合器的冷冻盐水进出口，保持恒温20°C。经尿素和次氯酸钠加入反应器中，不断搅拌，60min后，将反应器的出口打开，使物料进入反应釜中，迅速对反应釜加热，升温至 125°C，物料出釜。经检测水合胼的得率为90%。可以理解的是，对本领域技术人员来说，对本发明的技术方案及发明构思加以等同替换或改变都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种连续化生产水合胼工艺，其特征是该工艺的具体步骤如下(1)、首先称量一定质量的尿素，加水，配制成300g/L的尿素溶液；向质量百分比浓度为25%氢氧化钠溶液中通入氯气，制成有效氯浓度为120g/L，游离碱浓度150-160g/L的次氯酸钠溶液；O)、打开静态混合器的冷冻盐水进出口 ；将尿素溶液和次氯酸钠溶液，按照尿素次氯酸钠氢氧化钠=1. 1-1. 2:1:2. 1-2. 2的质量比例，缓慢加入到静态混合器中，并不断搅拌，保持混合器温度在20°C以下；反应时间为30-60min，确保低温氧化反应的充分进行；(3)、待氧化反应完成后，打开静态反应器出口，使物料进入反应釜中，快速对反应釜进行升温，反应釜升温至125°C后，物料出釜。
2.根据权利要求1所述的连续化生产水合胼工艺，其特征是采用静态混合器使尿素与次氯酸钠发生充分氧化反应，选用的静态混合器采用两级或者多级。
全文摘要
本发明涉及一种连续化生产水合肼工艺，该工艺采用两步法进行反应，即第一步尿素和次氯酸钠进行低温充分氧化反应，具体是采用两个或者更多带有冷冻盐水夹套的静态混合器，使物料在低温下充分混合，确保氧化反应的充分进行，第二步是第一步的产物在氢氧化钠的作用下高温快速反应，发生霍夫曼重排，生成水合肼。本发明有益的效果该方法工艺简单可实现连续化生产，只需增加静态混合器的数量，投资小，得到的水合肼含量为85％以上。
文档编号C01B21/16GK102153056SQ20111003988
公开日2011年8月17日 申请日期2011年2月15日 优先权日2011年2月15日
发明者董梅, 陈海贤 申请人:杭州海虹精细化工有限公司