一种制备偶氮二异丁腈的方法
【专利摘要】本发明涉及一种制备偶氮二异丁腈的方法：包括：a.丙酮氰醇和水合肼反应生成二异丁腈肼的步骤；b.二异丁腈肼通入氯气反应生成偶氮二异丁腈的步骤，所述a步骤中使用的水合肼由尿素法制备而成，具体程序是：(1)烧碱溶液通氯反应生成次氯酸钠；(2)将固体尿素加配制为尿素饱和溶液，与上步所得次氯酸钠反应得到含水合肼的粗溶液；(3)水合肼粗溶液经过冷冻结晶分离出十水碳酸钠得到水合肼精制溶液，加入中和剂中和至PH=2~3，消除该溶液中的氢氧化钠和碳酸钠，再加入水合肼精制溶液反中和至PH=10~10.5，本发明省略掉了水合肼溶液的提纯过程，简化了生产程序，大大降低了生产成本。
【专利说明】一种制备偶氮二异丁腈的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于化工领域，具体地是一种制备偶氮二异丁腈的方法。
【背景技术】
[0002]常规的制备偶氮二异丁腈的方法是将计量后的丙酮氰醇放入合成釜中，加入I:1的水，在搅拌下按比例滴加入稀释后的水合肼溶液反应得到二异丁腈肼，通入氯气进行氧化反应得到偶氮二异丁腈，其中水合肼溶液可由尿素法制备。
[0003]尿素法制备水合肼是以液体烧碱、尿素、氯为原料，通过液体烧碱与氯反应就生成次氯酸钠，尿素和催化剂加入水配制为饱和溶液与次氯酸钠反应得到含水合肼的粗溶液，经过冷冻结晶分离出十水碳酸钠得到含水合肼的精制溶液，再经蒸发、脱盐、精馏得到40%水合肼，在蒸发、脱盐、精馏生产40%水合肼过程中需消耗蒸气20-25吨/吨，同时还将耗用大量的水和电。在二异丁腈肼通入氯气进行氧化反应得到偶氮二异丁腈过程中副产8-12%的盐酸，因盐酸浓度低，销售困难，且盐酸销售受到管制。实际上大多数生产偶氮二异丁腈的厂家均用低品位的纯碱和烧碱或石灰中和副产盐酸，达到PH=6-9后排放，给环境造成污染。
【发明内容】
[0004]为了简化工艺流程，避免蒸发、脱盐、精馏生产40%水合肼过程中的资源消耗，本发明提供一种制备偶氮二异丁腈的方法:包括:a.丙酮氰醇和水合肼反应生成二异丁腈肼的步骤；b.二异丁腈肼通入氯气进行氧化反应生成偶氮二异丁腈和副产盐酸废液的步骤。所述a步骤中使用的水合肼由尿素法制备而成，具体程序是:(I)将32%液体烧碱加水配制为22-26%烧碱溶液,通氯反应生成次氯酸钠；(2)将固体尿素和催化剂加水配制为尿素饱和溶液，与上一步所得次氯酸钠反应得到含水合肼的粗溶液；(3)水合肼粗溶液经过冷冻结晶分离出十水碳酸钠得到水合肼精制溶液，水合肼精制溶液中加入中和剂中和至PH=2—3，消除水合肼溶液中的氢氧化钠和碳酸钠，再加入水合肼精制溶液反中和至PH=IO —10.5。
[0005]本发明省略掉了水合肼溶液的提纯过程，将中和后的水合肼精制溶液直接用于生产偶氮二异丁腈的流程中，简化了生产程序，大大降低了生产成本。
[0006]本发明所述中和剂最好使用后工序副产的盐酸。
[0007]将生产偶氮二异丁腈的副产盐酸废液回用于生产流程之中，解决了盐酸废液排放污染环境的问题。
【具体实施方式】
[0008]本发明所述的生产流程是:
(I)水合肼的精制溶液的制备
将32%液体烧碱加水配制为22~26%烧碱溶液,通氯反应生成次氯酸钠；将固体尿素和催化剂加水配制为尿素饱和溶液，与上一步所得次氯酸钠反应得到含水合肼的粗溶液。所述水合肼的粗溶液中含水合肼、氯化钠、氢氧化钠和碳酸钠，其中氢氧化钠和碳酸钠两种化合物不能用于生产偶氮二异丁腈的流程中。因为氢氧化钠显强碱性，碳酸钠显弱碱性，两者的存在均对以水合肼和丙酮氰醇合成二异丁腈肼有严重的影响，而氯化钠对合成二异丁腈肼无影响。
[0009](2)水合肼的精制溶液的处理
将含水合肼的粗溶液经冷冻除去大部分碳酸钠(以十水碳酸钠结晶的形式被分离出来)后得到水合肼的精制溶液。中和剂加入水合肼的精制溶液中，中和至PH=2-3，反应消除氢氧化钠和碳酸钠，再加入水合肼的精制溶液反中和至ΡΗ=10-10.5。
[0010](3) 二异丁腈肼的合成
将计量后的丙酮氰醇放入合成釜中，在搅拌下按比例滴加入第二步得到的水合肼溶液，反应到终点得到二异丁腈肼。
[0011](4) 二异丁腈肼氧化生成偶氮二异丁腈
将氯气通入第三步中所得二异丁腈肼中进行氧化反应，得到偶氮二异丁腈及副产盐酸。其中副产盐酸废液可作为中和剂用于上述第二步中。并用水洗涤，从盐酸中回收析出的氯化钠。
[0012](5)偶氮二异丁腈产品的生产
将(4)得到的偶氮二异丁腈用甲醇或乙醇加热溶解、过滤除去杂质送结晶釜中结晶，离心分离出析出后的偶氮二异丁腈，再经干燥包装即得到偶氮二异丁腈产品。
[0013]实施例:
(I)将32%液体烧碱加水配制为25%烧碱溶液，通入氯反应生成次氯酸钠。用冷冻盐水或水降温控制反应温度小于25°C，得到次氯酸钠溶液中含有效氯130-135克/升，氢氧化钠15(Tl50克/升。将固体尿素和催化剂加入水中配制为尿素饱和溶液,尿素溶液与次氯酸钠混合后加热到110°C反应得到含水合肼的粗溶液，粗溶液用冷冻盐水降温至-10°C '15°C，尽量使溶液中的碳酸钠变为十水碳酸钠析出，经离心分离出十水碳酸钠，得到含水合肼的精制溶液，控制溶液中碳酸钠含量10-20克/升，氢氧化钠5~10克/升。
[0014](2)水合肼的精制溶液的处理
将后工序回收的盐酸在搅拌下加入水合肼的精制溶液中，盐酸与精制溶液中的碳酸钠反应生成二氧化碳、氯化钠和水；盐酸与精制溶液中的氢氧化钠反应生成氯化钠和水，先中和至ΡΗ=2~3，再加入水合肼的精制溶液调至ΡΗ=10-10.5。
[0015](3) 二异丁腈肼的合成
将计量后的丙酮氰醇放入合成釜中，在搅拌下按比例滴加入(2)得到的水合肼溶液，反应到终点得到二异丁腈肼。
[0016](4) 二异丁腈肼氧化生成偶氮二异丁腈
将氯气通入(3)得到的二异丁腈肼中，用冷冻盐水降温，控制反应温度20°C以下，氧化到终点后得到偶氮二异丁腈，反应合格后，停止搅拌静置，因反应生成的偶氮二异丁腈比重轻漂浮在盐酸的上层，而因盐酸循环使用析出的氯化钠以固体的形式沉淀在釜底。先过滤回收副产的氯化钠，再过滤回收盐酸用于处理水合肼的精制溶液。过滤后的偶氮二异丁腈经洗涤至PH=7，送精制工序。
[0017](5)偶氮二异丁腈产品的生产将(4)得到的偶氮二异丁腈用甲醇或乙醇加热溶解、过滤除去杂质送结晶釜中结晶，用冷冻盐水降温，当结晶析出，温度达到(T2°C后离心分离出偶氮二异丁腈，再经干燥、包装即得到偶氮二异丁腈产品。
[0018]本发明使用由尿素法生产的含水合肼的精制溶液作为原料，不直接使用80%水合肼，这样可省略由水合肼的精制溶液经蒸发、脱盐、二次精馏得到80%水合肼工序，简化了生产程序，大大降低了生产成本。本发明将生产偶氮二异丁腈的副产盐酸废液回用于生产流程之中，解决了盐酸废液排放污染环境的问题。综上所述，由此法生产偶氮二异丁腈，原料和能源消耗低，成本低，避免 副产盐酸对环境的污染。
【权利要求】
1.一种制备偶氮二异丁腈的方法，包括a.丙酮氰醇和水合肼反应生成二异丁腈肼的步骤；b.通入氯气进行氧化反应生成偶氮二异丁腈和副产盐酸废液的步骤，其特征是:所述a步骤中使用的水合肼由尿素法制备而成，具体程序是:(1)将32%液体烧碱加水配制为22~26%烧碱溶液，通入氯反应生成次氯酸钠；(2)将固体尿素和催化剂加水配制为尿素饱和溶液，与上一步所得次氯酸钠反应得到含水合肼的粗溶液；(3)水合肼粗溶液经过冷冻结晶分离出十水碳酸钠得到水合肼的精制溶液，水合肼精制溶液加入中和剂中和至PH=2~3，消除水合肼精制溶液中的氢氧化钠和碳酸钠，再加入水合肼精制溶液反中和至PH=l(Tl0.5。
2.如权利要求1所述的制备偶氮二异丁腈的方法，其特征是:所述中和剂指后工序氧化所得的副产 盐酸。
【文档编号】C07C253/30GK103896808SQ201410144710
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年4月12日 优先权日:2014年4月12日
【发明者】郑廷来, 付永宽, 孟宪全 申请人:唐山晨虹实业有限公司