一种连续制备叠氮化钠的方法
【专利摘要】本发明提供了一种连续制备叠氮化钠的方法，该方法以氨气和空气为初始原料，采用丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、戊醇或异戊醇为载体原料，通过气-液塔式连续反应和液-液连续反应制备叠氮化钠，该方法与现有工艺比较不再产生大量的无机盐废水，在连续系统中所有的有害气体均回收再用避免了危险，生成的产品质量稳定，容易在工业上广泛推广。
【专利说明】一种连续制备叠氮化钠的方法
【技术领域】
[0001]本发明属化工领域，涉及叠氮化钠，具体涉及一种连续制备叠氮化钠的方法。
【背景技术】[0002]叠氮化钠是一种军工、汽车工业、制药领域非常有用的化工原料。关于它的合成方法以所用主原料分类主要有四种方法。最早的工艺是钠法，由于其生产的危险性，已被淘汰；第二、第三种方法是硝酸胍法和尿素法，由于其生产工艺比较复杂目前尚未工业化；第四种方法是肼法，肼法由于其生产的安全性，现已成为工业上采用的主要方法。
[0003]目前工业上主要采用的是间歇法，是以硫酸、亚硝酸钠、醇为原料先生成亚硝酸酯然后再与水合肼、氢氧化钠的醇溶液反应生成叠氮化钠，公布号为CN101012055A的中国专利和公布号为CN102718197A的中国专利公开了这种方法。该方法产生大量的硫酸钠废水，处理非常困难，能耗高污染大。由于采用间歇生产，生产过程中跑、冒、滴、漏问题比较突出，再加上亚硝酸酯、叠氮酸钠均为剧毒、易爆物品，生产过程中存在安全隐患。如何降低污染、降低能耗、消除安全隐患一直以来是生产叠氮化钠企业关注和研究的难题。公布号为CN102659088A的中国专利公布了用水作溶剂通过相转移催化合成叠氮化钠，但没有从根本上解决问题。
【发明内容】
[0004]针对现有技术存在的缺陷与不足，本发明的目的是提供一种连续制备叠氮化钠的方法，该方法能够实现叠氮化钠制备过程的连续化，解决生产过程中产生大量无机盐废水的问题。
[0005]为了实现上述技术任务，本发明采用如下技术方案予以实现:
[0006]一种连续制备叠氮化钠的方法，该方法采用连续反应装置来实现叠氮化钠的连续制备，所述的连续反应装置包括氨氧化炉，氨氧化炉的顶部与换热器的进料口连通，换热器的出料口与第一三通阀的进料口相连，第一三通阀的一个出料口与第一塔式酯化反应器塔体的底部连通，第一三通阀的另一个出料口与第二塔式酯化反应器塔体的底部连通，第一塔式酯化反应器塔釜和第二塔式酯化反应器塔釜分别通过泵将塔釜液输送到塔体顶部，第一塔式酯化反应器塔釜的采出口和第二塔式酯化反应器塔釜的采出口分别与液-液洗涤分离器相连通，液-液洗涤分离器与暂存罐相连通，暂存罐通过泵将物料输送到高位槽中，高位槽与第二三通阀的进料口相连通，第二三通阀的一个出料口与第一反应釜相连通，第二三通阀的另一个出料口与第二反应釜相连通；第一反应釜的采出口和第二反应釜的采出口分别与过滤器相连通，过滤器与后处理系统相连；第一塔式酯化反应器塔体顶部和第二塔式酯化反应器塔体顶部均与尾气处理系统相连。
[0007]—种采用如上所述的连续反应装置连续制备叠氮化钠的方法，该方法包括以下步骤:
[0008]步骤一，将氨气和空气分别从氨氧化炉的底部通入进行催化氧化反应，生成的氮氧化物通入换热器底部换热，将氮氧化物的温度降至30°C~40°C,其中:氨氧化的反应温度控制在700°C~720°C范围内，压力为0.1~0.15Mpa范围内，氨氧摩尔比为1:1.5，催化剂为钼-铑催化剂；
[0009]步骤二，经过换热器冷却后的氮氧化物通过第一三通阀通入第一塔式酯化反应器塔体的底部，送入第一塔式酯化反应器塔釜的醇泵送到塔式酯化反应器塔体顶部顺流而下，与逆流而上的氮氧化物发生酯化反应，生成亚硝酸酯，未反应的氮氧化物通过尾气处理系统回收再利用，其中:塔式酯化反应的温度控制在20~30°C范围内，压力为常压；
[0010]步骤三，检测第一塔式酯化反应器塔釜中亚硝酸酯的质量含量大于90%时，将第一三通阀切换到第二塔式酯化反应器，第一塔式酯化反应器塔釜放料，生成的亚硝酸酯进入液-液洗涤分离器；第二塔式酯化反应器的反应条件与第一塔式酯化反应器的反应条件相同，生成的亚硝酸酯，进入液-液洗涤分离器，第一塔式酯化反应器和第二塔式酯化反应器相互切换，实现亚硝酸酯的连续反应；
[0011]步骤四，常温下在液-液洗涤分离器中采用水对生成的亚硝酸酯进行洗涤，洗涤分离掉副反应产生的硝酸，洗涤分离后的亚硝酸酯进入暂存罐；
[0012]步骤五，暂存罐中的亚硝酸酯泵送到高位槽中，通过第二三通阀进入第一反应釜中，与送入第一反应爸的含有水合肼的氢氧化钠溶液反应生成叠氮化钠，其中:氢氧化钠溶液的质量浓度为15%~20%,水合肼与氢氧化钠的摩尔比为1:1.05,第一反应爸的反应的温度为35°C~55°C ；
[0013]步骤六，从第一反应釜取样检测，当样品减压浓缩至无挥发物的固体后的残余物中氢氧化钠的质量含量小于 5%时，将第二三通阀切换到第二反应釜，第一反应釜放料，生成的叠氮化钠悬浮液进入过滤器，通过过滤器后进入后处理系统；第二反应釜的反应条件与第一反应釜的反应条件相同，第一反应釜和第二反应釜相互切换，实现叠氮化钠的连续制备。
[0014]本发明还具有如下技术特征:
[0015]所述的泵采用蠕动泵。
[0016]所述的液-液分离洗涤器为连续式液-液分离洗涤器。
[0017]所述的过滤器采用压力式过滤器。
[0018]步骤二所述醇为丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、戊醇或异戊醇。
[0019]步骤五中所述的含有水合肼的氢氧化钠溶液为含有水合肼的氢氧化钠的水溶液、含有水合肼的氢氧化钠的甲醇溶液或含有水合肼的氢氧化钠的乙醇溶液。
[0020]本发明与现有技术相比，具有如下有益的技术效果:
[0021]本发明的叠氮化钠的制备方法采用连续反应装置，以氨气为初始原料，通过连续生产的工艺彻底避免了生产过程中产生大量无机盐废水的问题，所产生的无机盐废水仅为硫酸/亚硝酸钠法制备叠氮化钠的方法的的1%左右，工艺过程的连续化，避免了跑、冒、滴、漏的问题，消除了安全隐患，工艺过程简单，非常容易在工业上广泛推广，具有操作简单，环境友好，生产安全，低能耗的特点，将会推动叠氮化钠行业发生革命性的进步。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是连续反应装置示意图。[0023]图中:A为氨氧化炉，B为换热器，Cl第一塔式酯化反应器，C2为第二塔式酯化反应器，Dl为第一三通阀，D2为第二三通阀，E为液-液洗涤分离器，F为暂存罐，G为高位槽，Hl为第一反应签，H2为第二反应签，I为过滤器。
[0024]以下结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步阐述说明。
【具体实施方式】
[0025]将氨气和空气按比例送入氨氧化塔A进行氧化，生成的氮氧化物经热交换器B冷却后调节与氧的比例进入第一塔式酯化反应器Cl或第二塔式酯化反应器C2，尾气经处理返回系统再用，亚硝酸酯粗品经液-液洗涤分离器E洗涤后进入暂存罐F ;再经高位槽G进入第一反应釜Hl或第二反应釜H2 ;反应液经蒸馏分离醇，再减压浓缩分离析出产品，母液与稀硫酸反应，生成的少量叠氮酸与醇钠反应回收叠氮化钠，生成的少量硫酸钠以固体废料处理。
[0026]遵从上述技术方案，一种连续制备叠氮化钠的方法，该方法采用如图1所示的连续反应装置来实现，所述的连续反应装置包括氨氧化炉A，氨氧化炉A的顶部与换热器B的进料口连通，换热器B的出料口与第一三通阀Dl的进料口相连，第一三通阀Dl的一个出料口与第一塔式酯化反应器Cl塔体的底部连通，第一三通阀Dl的另一个出料口与第二塔式酯化反应器C2塔体的底部连通，第一塔式酯化反应器Cl塔釜和第二塔式酯化反应器C2塔釜分别通过泵将塔釜液输送到塔体顶部，第一塔式酯化反应器Cl塔釜的采出口和第二塔式酯化反应器C2塔釜的采出口分别与液-液洗涤分离器E相连通，液-液洗涤分离器E与暂存罐F相连通，暂存罐F通过泵将物料输送到高位槽G中，高位槽G与第二三通阀D2的进料口相连通，第二三通阀D2的一个出料口与第一反应釜Hl相连通，第二三通阀D2的另一个出料口与第二反应釜H2相连通；第一反应釜Hl的采出口和第二反应釜H2的采出口分别与过滤器I相连通，过滤器I与后处理系统相连；第一塔式酯化反应器Cl塔体顶部和第二塔式酯化反应器C2塔体顶部均与尾气处理系统相连。
`[0027]—种采用如上所述的连续反应装置连续制备叠氮化钠的方法，该方法包括以下步骤:
[0028]步骤一，将氨气和空气分别从氨氧化炉A的底部通入进行催化氧化反应，生成的氮氧化物通入换热器B底部换热，将氮氧化物的温度降至30°C~40°C,其中:氨氧化的反应温度控制在700°C~720°C范围内，压力为0.1~0.15Mpa范围内，氨氧摩尔比为1:1.5，催化剂为钼-铑催化剂；
[0029]步骤二，经过换热器B冷却后的氮氧化物通过第一三通阀Dl通入第一塔式酯化反应器Cl塔体的底部，送入第一塔式酯化反应器Cl塔釜的醇泵送到塔式酯化反应器Cl塔体顶部顺流而下，与逆流而上的氮氧化物发生酯化反应，生成亚硝酸酯，未反应的氮氧化物通过尾气处理系统回收再利用，其中:塔式酯化反应的温度控制在20~30°C范围内，压力为常压；
[0030]步骤三，检测第一塔式酯化反应器Cl塔釜中亚硝酸酯的质量含量大于90%时，将第一三通阀Dl切换到第二塔式酯化反应器C2，第一塔式酯化反应器Cl塔釜放料，生成的亚硝酸酯进入液-液洗涤分离器E ;第二塔式酯化反应器C2的反应条件与第一塔式酯化反应器的反应条件相同，生成的亚硝酸酯，进入液-液洗涤分离器E，第一塔式酯化反应器Cl和第二塔式酯化反应器C2相互切换，实现亚硝酸酯的连续反应；
[0031 ] 步骤四，常温下在液-液洗涤分离器E中采用水对生成的亚硝酸酯进行洗涤，洗涤分离掉副反应产生的硝酸，洗涤分离后的亚硝酸酯进入暂存罐F ；
[0032]步骤五，暂存罐F中的亚硝酸酯泵送到高位槽G中，通过第二三通阀D2进入第一反应爸Hl中，与送入第一反应爸Hl的含有水合肼的氢氧化钠溶液反应生成叠氮化钠,其中:氢氧化钠溶液的质量浓度为15%~20%，水合肼与氢氧化钠的摩尔比为1:1.05，第一反应釜Hl的反应的温度为35°C~55°C ；
[0033]步骤六，从第一反应釜Hl取样检测，当样品减压浓缩至无挥发物的固体后的残余物中氢氧化钠的质量含量小于5%时，将第二三通阀D2切换到第二反应釜H2，第一反应釜Hl放料，生成的叠氮化钠悬浮液进入过滤器I，通过过滤器I后进入后处理系统；第二反应釜H2的反应条件与第一反应釜Hl的反应条件相同，第一反应釜Hl和第二反应釜H2相互切换，实现叠氮化钠的连续制备。
[0034]泵采用蠕动泵。选用防爆蠕动泵一是耐腐蚀，二是避免泄漏。
[0035]液-液分离洗涤器E为连续式液-液分离洗涤器，便于实现连续化反应。
[0036]过滤器I采用压力式过滤器。采用压力式过滤器，一是避免有毒物料的泄漏，二是溶剂损失小。
[0037]步骤二所述醇为丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、戊醇或异戊醇。其相应的亚硝酸酯的沸点较稿，不容易汽化，便于在液相反应体系中参加反应。
[0038]步骤五中所述的含有水合肼的氢氧化钠溶液为含有水合肼的氢氧化钠的水溶液、含有水合肼的氢氧化钠的甲醇溶液或含有水合肼的氢氧化钠的乙醇溶液。需要说明的是下述实施例中所述的含有水合肼的氢氧化钠的溶液，是先将氢氧化钠溶于甲醇、乙醇或水中，制成氢氧化钠的甲醇溶液、氢氧化钠的乙醇溶液或者氢氧化钠的水溶液，然后再向溶液中加入水合肼，下述实施例中氢氧化钠溶液的质量浓度是将氢氧化钠溶于甲醇、乙醇或水中制成的溶液的浓度。选择甲醇、乙醇或水作为溶剂是因为氢氧化钠在甲醇、乙醇或水中的溶解性良好，且价格便宜，利于工业化生产，控制生产成本。
[0039]需要说明的是本发明中的尾气处理系统和后处理系统均为本领域常规的后处理方法。尾气处理系统中未反应的氮氧化物通过尾气处理系统回收再利用，后处理系统中生成的叠氮化钠通过连续分离器分离，母液蒸馏回收溶剂套用，釜残集中，釜残主要是含有氢氧化钠的叠氮化钠，釜残用稀硫酸中和，生成的少量叠氮酸与醇钠反应回收叠氮化钠，生成的少量硫酸钠以固体废料处理。
[0040]以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。
[0041]实施例1:
[0042]本实施例给出一种连续制备叠氮化钠的方法，该方法采用如图1所示的连续反应装置来实现叠氮化钠的连续制备，所述的连续反应装置包括氨氧化炉A，氨氧化炉A的顶部与换热器B的进料口连通，换热器B的出料口与第一三通阀Dl的进料口相连，第一三通阀Dl的一个出料口与第一塔式酯化反应器Cl塔体的底部连通，第一三通阀Dl的另一个出料口与第二塔式酯化反应器C2塔体的底部连通，第一塔式酯化反应器Cl塔釜和第二塔式酯化反应器C2塔釜分别通过泵将塔釜液输送到塔体顶部，第一塔式酯化反应器Cl塔釜的采出口和第二塔式酯化反应器C2塔釜的采出口分别与液-液洗涤分离器E相连通，液-液洗涤分离器E与暂存罐F相连通，暂存罐F通过泵将物料输送到高位槽G中，高位槽G与第二三通阀D2的进料口相连通，第二三通阀D2的一个出料口与第一反应釜Hl相连通，第二三通阀D2的另一个出料口与第二反应釜H2相连通；第一反应釜Hl的采出口和第二反应釜H2的采出口分别与过滤器I相连通，过滤器I与后处理系统相连；第一塔式酯化反应器Cl塔体顶部和第二塔式酯化反应器C2塔体顶部均与尾气处理系统相连。
[0043]连续制备叠氮化钠的方法具体包括以下步骤:
[0044]步骤一，将氨气和空气分别从氨氧化炉A的底部通入进行催化氧化反应，生成的氮氧化物通入换热器B底部换热，将氮氧化物的温度降至30°C~40°C,其中:氨氧化的反应温度控制在700°C~720°C范围内，压力为0.1~0.15Mpa范围内，氨氧摩尔比为1:1.5，催化剂为钼-铑催化剂；
[0045]步骤二，经过换热器B冷却后的氮氧化物通过第一三通阀Dl通入第一塔式酯化反应器Cl塔体的底部，送入第一塔式酯化反应器Cl塔釜的异丙醇泵送到塔式酯化反应器Cl塔体顶部顺流而下，与逆流而上的氮氧化物发生酯化反应，生成亚硝酸异丙酯，未反应的氮氧化物通过尾气处理系统回收再利用，其中:塔式酯化反应的温度控制在20°C，压力为常压；
[0046]步骤三，检测第一塔式酯化反应器Cl塔釜中亚硝酸异丙酯的质量含量大于90%时，将第一三通阀Dl切换到第二塔式酯化反应器C2，第一塔式酯化反应器Cl塔釜放料，生成的亚硝酸异丙酯进入液-液洗涤分离器E ;第二塔式酯化反应器C2的反应条件与第一塔式酯化反应器的反应条件相同，生成的亚硝酸异丙酯，进入液-液洗涤分离器E，第一塔式酯化反应器Cl和第二塔式酯化反应器C2相互切换，实现亚硝酸异丙酯的连续反应；
[0047]步骤四，常温下在液-液洗涤分离器E中采用水对生成的亚硝酸异丙酯进行洗涤，洗涤分离掉副反应产生的硝酸，洗涤分离后的亚硝酸异丙酯进入暂存罐F ；
[0048]步骤五，暂存罐F中的亚硝酸异丙酯泵送到高位槽G中，通过第二三通阀D2进入第一反应爸Hl中，与送入第一反应爸Hl的含有水合肼的氢氧化钠的甲醇溶液反应生成叠氮化钠，其中:氢氧化钠溶液的质量浓度为15%，水合肼与氢氧化钠的摩尔比为1:1.05，第一反应釜Hl的反应的温度为35°C ；
[0049]步骤六，从第一反应釜Hl取样检测，当样品减压浓缩至无挥发物的固体后的残余物中氢氧化钠的质量含量小于5%时，将第二三通阀D2切换到第二反应釜H2，第一反应釜Hl放料，生成的叠氮化钠悬浮液进入过滤器I，通过过滤器I后进入后处理系统；第二反应釜H2的反应条件与第一反应釜Hl的反应条件相同，第一反应釜Hl和第二反应釜H2相互切换，实现叠氮化钠的连续制备。本实施例连续制备的叠氮化钠以水合肼为基准计，产率达到95%以上。
[0050]实施例2:
[0051]本实施例给出一种连续制备叠氮化钠的方法，该方法采用如图1所示的连续反应装置来实现叠氮化钠的连续制备，连续反应装置与实施例1相同。
[0052]连续制备叠氮化钠的方法具体包括以下步骤:
[0053]步骤一，将氨气和空气分别从氨氧化炉A的底部通入进行催化氧化反应， 生成的氮氧化物通入换热器B底部换热，将氮氧化物的温度降至30°C~40°C,其中:氨氧化的反应温度控制在700°C~720°C范围内，压力为0.1~0.15Mpa范围内，氨氧摩尔比为1:1.5，催化剂为钼-铑催化剂；
[0054]步骤二，经过换热器B冷却后的氮氧化物通过第一三通阀Dl通入第一塔式酯化反应器Cl塔体的底部，送入第一塔式酯化反应器Cl塔釜的丁醇泵送到塔式酯化反应器Cl塔体顶部顺流而下，与逆流而上的氮氧化物发生酯化反应，生成亚硝酸丁酯，未反应的氮氧化物通过尾气处理系统回收再利用，其中:塔式酯化反应的温度控制在25°C，压力为常压；
[0055]步骤三，检测第一塔式酯化反应器Cl塔釜中亚硝酸丁酯的质量含量大于90%时，将第一三通阀Dl切换到第二塔式酯化反应器C2，第一塔式酯化反应器Cl塔釜放料，生成的亚硝酸丁酯进入液-液洗涤分离器E ;第二塔式酯化反应器C2的反应条件与第一塔式酯化反应器的反应条件相同，生成的亚硝酸丁酯，进入液-液洗涤分离器E，第一塔式酯化反应器Cl和第二塔式酯化反应器C2相互切换，实现亚硝酸丁酯的连续反应；
[0056]步骤四，常温下在液-液洗涤分离器E中采用水对生成的亚硝酸丁酯进行洗涤，洗涤分离掉副反应产生的硝酸，洗涤分离后的亚硝酸丁酯进入暂存罐F ；
[0057]步骤五，暂存罐F中的亚硝酸丁酯泵送到高位槽G中，通过第二三通阀D2进入第一反应爸Hl中，与送入第一反应爸Hl的含有水合肼的氢氧化钠的甲醇溶液反应生成叠氮化钠，其中:氢氧化钠的甲醇溶液的质量浓度为18%，水合肼与氢氧化钠的摩尔比为1: 1.05，第一反应釜Hl的反应的温度为45°C ；
[0058]步骤六，从第一反应釜Hl取样检测，当样品减压浓缩至无挥发物的固体后的残余物中氢氧化钠的质量含量小于5%时，将第二三通阀D2切换到第二反应釜H2，第一反应釜Hl放料，生成的叠氮化钠悬浮液进入过滤器I，通过过滤器I后进入后处理系统；第二反应釜H2的反应条件与第一反应釜Hl的反应条件相同，第一反应釜Hl和第二反应釜H2相互切换，实现叠氮化钠的连续制备。本实施例连续制备的叠氮化钠以水合肼为基准计，产率达到95%以上。`
[0059]实施例3:
[0060]本实施例给出一种连续制备叠氮化钠的方法，该方法采用如图1所示的连续反应装置来实现叠氮化钠的连续制备，连续反应装置与实施例1相同。
[0061]连续制备叠氮化钠的方法具体包括以下步骤:
[0062]步骤一，将氨气和空气分别从氨氧化炉A的底部通入进行催化氧化反应，生成的氮氧化物通入换热器B底部换热，将氮氧化物的温度降至30°C~40°C,其中:氨氧化的反应温度控制在700°C~720°C范围内，压力为0.1~0.15Mpa范围内，氨氧摩尔比为1:1.5，催化剂为钼-铑催化剂；
[0063]步骤二，经过换热器B冷却后的氮氧化物通过第一三通阀Dl通入第一塔式酯化反应器Cl塔体的底部，送入第一塔式酯化反应器Cl塔釜的异戊醇泵送到塔式酯化反应器Cl塔体顶部顺流而下，与逆流而上的氮氧化物发生酯化反应，生成亚硝酸异戊酯，未反应的氮氧化物通过尾气处理系统回收再利用，其中:塔式酯化反应的温度控制在30°C，压力为常压；
[0064]步骤三，检测第一塔式酯化反应器Cl塔釜中亚硝酸异戊酯的质量含量大于90%时，将第一三通阀Dl切换到第二塔式酯化反应器C2，第一塔式酯化反应器Cl塔釜放料，生成的亚硝酸异戊酯进入液-液洗涤分离器E ;第二塔式酯化反应器C2的反应条件与第一塔式酯化反应器的反应条件相同，生成的亚硝酸异戊酯，进入液-液洗涤分离器E，第一塔式酯化反应器Cl和第二塔式酯化反应器C2相互切换，实现亚硝酸异丙酯的连续反应；
[0065]步骤四，常温下在液-液洗涤分离器E中采用水对生成的亚硝酸异戊酯进行洗涤，洗涤分离掉副反应产生的硝酸，洗涤分离后的亚硝酸异戊酯进入暂存罐F ；
[0066]步骤五，暂存罐F中的亚硝酸异戊酯泵送到高位槽G中，通过第二三通阀D2进入第一反应爸Hl中，与送入第一反应爸Hl的含有水合肼的氢氧化钠的甲醇溶液反应生成叠氮化钠，其中:氢氧化钠甲醇溶液的质量浓度为20%，水合肼与氢氧化钠的摩尔比为1: 1.05，第一反应釜Hl的反应的温度为55°C ；
[0067]步骤六，从第一反应釜Hl取样检测，当样品减压浓缩至无挥发物的固体后的残余物中氢氧化钠的质量含量小于5%时，将第二三通阀D2切换到第二反应釜H2，第一反应釜Hl放料，生成的叠氮化钠悬浮液进入过滤器I，通过过滤器I后进入后处理系统；第二反应釜H2的反应条件与第一反应釜Hl的反应条件相同，第一反应釜Hl和第二反应釜H2相互切换，实现叠氮化钠的连续制备。本实施例连续制备的叠氮化钠以水合肼为基准计，产率达到95%以上。
[0068]实施例4:
[0069]本实施例给出一种连续制备叠氮化钠的方法，该方法采用如图1所示的连续反应装置来实现叠氮化钠的连续制备，连续反应装置与实施例1相同。
[0070]本实施例中连续制备叠氮化钠的方法的具体步骤与实施例2相同，区别仅仅在于，将实施例2的步骤五中的含有水合肼的氢氧化钠的甲醇溶液变为含有水合肼的氢氧化钠的水溶液，氢氧化钠的水 溶液的质量浓度为18%,其他反应条件相同，实现叠氮化钠的连续制备。本实施例连续制备的叠氮化钠以水合肼为基准计，产率达到95%以上。
[0071]实施例5:
[0072]本实施例给出一种连续制备叠氮化钠的方法，该方法采用如图1所示的连续反应装置来实现叠氮化钠的连续制备，连续反应装置与实施例1相同。
[0073]本实施例中连续制备叠氮化钠的方法的具体步骤与实施例2相同，区别仅仅在于，将实施例2的步骤五中的含有水合肼的氢氧化钠的甲醇溶液变为含有水合肼的氢氧化钠的乙醇溶液，氢氧化钠的乙醇溶液的质量浓度为15%，其他反应条件相同，实现叠氮化钠的连续制备。本实施例连续制备的叠氮化钠以水合肼为基准计，产率达到95%以上。
[0074]实施例6:
[0075]本实施例给出一种连续制备叠氮化钠的方法，该方法采用如图1所示的连续反应装置来实现叠氮化钠的连续制备，连续反应装置与实施例1相同。
[0076]本实施例中连续制备叠氮化钠的方法的具体步骤与实施例3相同，区别仅仅在于，将实施例3的步骤五中的含有水合肼的氢氧化钠的甲醇溶液变为含有水合肼的氢氧化钠的水溶液，氢氧化钠的水溶液的质量浓度为20%，其他反应条件相同，实现叠氮化钠的连续制备。本实施例连续制备的叠氮化钠以水合肼为基准计，产率达到95%以上。
[0077]实施例7:
[0078]本实施例给出一种连续制备叠氮化钠的方法，该方法采用如图1所示的连续反应装置来实现叠氮化钠的连续制备，连续反应装置与实施例1相同。
[0079]本实施例中连续制备叠氮化钠的方法的具体步骤与实施例3相同，区别仅仅在于，将实施例3的步骤五中的含有水合肼的氢氧化钠的甲醇溶液变为含有水合肼的氢氧化钠的乙醇溶液，氢氧化钠的乙醇溶液的质量浓度为15%，其他反应条件相同，实现叠氮化钠的连续制备。本实施例连续制备的叠氮化钠以水合肼为基准计，产率达到95%以上。
[0080]实施例8: [0081]本实施例给出一种连续制备叠氮化钠的方法，该方法采用如图1所示的连续反应装置来实现叠氮化钠的连续制备，连续反应装置与实施例1相同。
[0082]本实施例中连续制备叠氮化钠的方法的具体步骤与实施例1相同，区别仅仅在于，将实施例1的步骤二中的异丙醇替换为丙醇，生成亚硝酸丙酯，其他反应条件相同，实现叠氮化钠的连续制备。本实施例连续制备的叠氮化钠以水合肼为基准计，产率达到95%以上。
[0083]实施例9:
[0084]本实施例给出一种连续制备叠氮化钠的方法，该方法采用如图1所示的连续反应装置来实现叠氮化钠的连续制备，连续反应装置与实施例1相同。
[0085]本实施例中连续制备叠氮化钠的方法的具体步骤与实施例2相同，区别仅仅在于，将实施例2的步骤二中的丁醇替换为异丁醇，生成亚硝酸异丁酯，其他反应条件相同，实现叠氮化钠的连续制备。本实施例连续制备的叠氮化钠以水合肼为基准计，产率达到95%以上。
[0086]实施例10:
[0087]本实施例给出一种连续制备叠氮化钠的方法，该方法采用如图1所示的连续反应装置来实现叠氮化钠的连续制备，连续反应装置与实施例1相同。
[0088]本实施例中连续制备叠氮化钠的方法的具体步骤与实施例3相同，区别仅仅在于，将实施例3的步骤二中的异戊醇替换为戊醇，生成亚硝酸戊酯，其他反应条件相同，实现叠氮化钠的连续制备。本实施例连续制备的叠氮化钠以水合肼为基准计，产率达到95%以上。
【权利要求】
1.一种连续制备叠氮化钠的方法，其特征在于，该方法采用连续反应装置来实现叠氮化钠的连续制备，所述的连续反应装置包括氨氧化炉(A)，氨氧化炉(A)的顶部与换热器(B)的进料口连通，换热器(B)的出料口与第一三通阀(Dl)的进料口相连，第一三通阀(Dl)的一个出料口与第一塔式酯化反应器(Cl)塔体的底部连通，第一三通阀(Dl)的另一个出料口与第二塔式酯化反应器(C2)塔体的底部连通，第一塔式酯化反应器(Cl)塔釜和第二塔式酯化反应器(C2)塔釜分别通过泵将塔釜液输送到塔体顶部，第一塔式酯化反应器(Cl)塔釜的采出口和第二塔式酯化反应器(C2)塔釜的采出口分别与液-液洗涤分离器(E)相连通，液-液洗涤分离器(E)与暂存罐(F)相连通，暂存罐(F)通过泵将物料输送到高位槽(G)中，高位槽(G)与第二三通阀(D2)的进料口相连通，第二三通阀(D2)的一个出料口与第一反应釜(Hl)相连通，第二三通阀(D2)的另一个出料口与第二反应釜(H2)相连通；第一反应釜(Hl)的采出口和第二反应釜(H2)的采出口分别与过滤器(I)相连通，过滤器(I)与后处理系统相连；第一塔式酯化反应器(Cl)塔体顶部和第二塔式酯化反应器(C2)塔体顶部均与尾气处理系统相连。 所述的连续制备叠氮化钠的方法具体包括以下步骤: 步骤一，将氨气和空气分别从氨氧化炉(A)的底部通入进行催化氧化反应，生成的氮氧化物通入换热器(B)底部换热，将氮氧化物的温度降至30°C~40°C，其中:氨氧化的反应温度控制在700°C~720°C范围内，压力为0.1~0.15Mpa范围内，氨氧摩尔比为1:1.5，催化剂为钼-铑催化剂； 步骤二，经过换热器(B)冷却后的氮氧化物通过第一三通阀(Dl)通入第一塔式酯化反应器(Cl)塔体的底部，送入第一塔式酯化反应器(Cl)塔釜的醇泵送到塔式酯化反应器(Cl)塔体顶部顺流而下，与逆流而上的氮氧化物发生酯化反应，生成亚硝酸酯，未反应的氮氧化物通过尾气处理系统回收再利用，其中:塔式酯化反应的温度控制在20~30°C范围内，压力为常压； 步骤三，检测第一塔式酯化`反应器(Cl)塔釜中亚硝酸酯的质量含量大于90%时，将第一三通阀(Dl)切换到第二塔式酯化反应器(C2)，第一塔式酯化反应器(Cl)塔釜放料，生成的亚硝酸酯进入液-液洗涤分离器(E);第二塔式酯化反应器(C2)的反应条件与第一塔式酯化反应器的反应条件相同，生成的亚硝酸酯，进入液-液洗涤分离器(E)，第一塔式酯化反应器(Cl)和第二塔式酯化反应器(C2)相互切换，实现亚硝酸酯的连续反应； 步骤四，常温下在液-液洗涤分离器(E)中采用水对生成的亚硝酸酯进行洗涤，洗涤分离掉副反应产生的硝酸，洗涤分离后的亚硝酸酯进入暂存罐(F)； 步骤五，暂存罐(F)中的亚硝酸酯泵送到高位槽(G)中，通过第二三通阀(D2)进入第一反应爸(Hl)中，与送入第一反应爸(Hl)的含有水合肼的氢氧化钠溶液反应生成叠氮化钠，其中:氢氧化钠溶液的质量浓度为15%~20%，水合肼与氢氧化钠的摩尔比为1:1.05，第一反应釜(Hl)的反应的温度为35°C~55°C ； 步骤六，从第一反应釜(HI)取样检测，当样品减压浓缩至无挥发物的固体后的残余物中氢氧化钠的质量含量小于5%时，将第二三通阀(D2)切换到第二反应釜(H2)，第一反应釜(Hl)放料，生成的叠氮化钠悬浮液进入过滤器(I )，通过过滤器(I)后进入后处理系统；第二反应釜(H2)的反应条件与第一反应釜(Hl)的反应条件相同，第一反应釜(Hl)和第二反应釜(H2)相互切换，实现叠氮化钠的连续制备。
2.如权利要求1所述的连续制备叠氮化钠的方法，其特征在于，所述的泵采用蠕动泵。
3.如权利要求1所述的连续制备叠氮化钠的方法，其特征在于，所述的液-液分离洗涤器(E)为连续式液-液分离洗涤器。
4.如权利要求1所述的连续制备叠氮化钠的方法，其特征在于，所述的过滤器(I)采用压力式过滤器。
5.如权利要求1所述的连续制备叠氮化钠的方法，其特征在于，步骤二所述醇为丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、戊醇或异戊醇。
6.如权利要求1所述的连续制备叠氮化钠的方法，其特征在于，步骤五中所述的含有水合肼的氢氧化钠溶液为含有水合肼的氢氧化钠的水溶液、含有水合肼的氢氧化钠的甲醇溶液或含有水合肼的氢 氧化钠的乙醇溶液。
【文档编号】C01B21/08GK103523758SQ201310452735
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年9月28日 优先权日:2013年9月28日
【发明者】刘林学, 张明英, 李建民 申请人:青岛雪洁助剂有限公司