[發(fā)明專利]一種過氧化氫氧化法制備偶氮二甲酰胺的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310020885.7
• 申請日: 2013-01-21
• 公開（公告）號: CN103058893A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳世豪;陳學晨;黃兵;黃繩煬
• 申請（專利權(quán)）人: 陳世豪
• 主分類號: C07C281/20
• 分類號: C07C281/20
• 代理公司: 福州元創(chuàng)專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，具體涉及一種過氧化氫氧化法制備偶氮二甲酰胺的方法。

背景技術(shù)

偶氮二甲酰胺（商品名稱：發(fā)泡劑ADC）是最重要的肼衍生物，可用于聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、氯丁膠、丁苯膠和硅橡膠等產(chǎn)品發(fā)泡，是使用最廣泛的通用型高效發(fā)泡劑。我國是世界上發(fā)泡劑ADC生產(chǎn)能力最大的國家，目前生產(chǎn)中普遍采用的氯氣氧化法。

采用氯氣氧化聯(lián)二脲制備偶氮二甲酰胺，其優(yōu)點在于成本低，但反應(yīng)終點較難控制，通氯量超標或通氯時料液溫度過高易造成發(fā)泡劑ADC分解；通氯量不足時，少量聯(lián)二脲殘留在發(fā)泡劑ADC中影響其質(zhì)量，這種工藝發(fā)泡ADC產(chǎn)品粒徑分布寬且不規(guī)則，質(zhì)量不穩(wěn)定；同時這種工藝收得率低，反應(yīng)中產(chǎn)生的酸和終點過量氯氣的逸出易造成環(huán)境污染與環(huán)保費用高、生產(chǎn)操作環(huán)境惡劣等問題。

過氧化氫（雙氧水）是一種重要的氧化劑化工產(chǎn)品，隨著我國過氧化氫生產(chǎn)工藝方法革新，蒽醌法生產(chǎn)雙氧水技術(shù)完善，產(chǎn)量不斷擴大，2011年產(chǎn)量達630萬噸且品種有27.5%、35%、50%、60%、70%，過氧化氫產(chǎn)品價格呈現(xiàn)大幅下降之勢，這為過氧化氫在發(fā)泡劑ADC生產(chǎn)上應(yīng)用提供了有利條件。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有氯氣氧化聯(lián)二脲制備偶氮二甲酰胺時存在氯氣逸出和產(chǎn)生大量副產(chǎn)品鹽酸所造成環(huán)境污染及環(huán)保費用高等問題，提供一種過氧化氫氧化法制備偶氮二甲酰胺的方法，本發(fā)明工藝操作簡單，且反應(yīng)母液循環(huán)套用，減少三廢排放，達到清潔文明生產(chǎn)效果。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種過氧化氫氧化法制備偶氮二甲酰胺的方法，采用過氧化氫為氧化劑，以工業(yè)溴為主催化劑、三氯化鐵等鐵基物質(zhì)為助催化劑來氧化聯(lián)二脲制備偶氮二甲酰胺。

所述的過氧化氫的質(zhì)量含量在50%以上。

包括以下步驟：在搪瓷釜中先加入反應(yīng)母液，再加入聯(lián)二脲、三氯化鐵等鐵基物質(zhì)為助催化劑和硫酸，最后加入主催化劑工業(yè)溴，待料液溫度穩(wěn)定后，經(jīng)轉(zhuǎn)子流量計加入過氧化氫，控制過氧化氫流量大小與速度或開冷液來調(diào)節(jié)溫度，維持反應(yīng)過程溫度在50~70℃，反應(yīng)時間5~7h；反應(yīng)接近終點時多次取樣化驗來判定料液中聯(lián)二脲殘余量，待合格后，及時放料至過濾桶中，抽濾并回收反應(yīng)母液，沖洗產(chǎn)品呈中性止。

反應(yīng)母液中主催化劑工業(yè)溴濃度為0.40~0.80g/L，F(xiàn)e³⁺離子濃度為2.1~4.8g/L，酸度5.0~7.0N。

反應(yīng)母液循環(huán)使用。

本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明工藝技術(shù)采用三氯化鐵等鐵基物質(zhì)為助催化劑不對人身與周圍環(huán)境造成危害；采用反應(yīng)母液、催化劑全回收重復使用工藝來減少廢酸排放量，降低環(huán)保污染，降低環(huán)保費用；采用雙氧水滴加方式，降低勞動強度，簡化了操作程序，所生產(chǎn)的偶氮二甲酰胺產(chǎn)品呈多棱柱形的條晶，易于加工粉碎；比通氯法的產(chǎn)品發(fā)氣量提高2~3%，產(chǎn)品附加值高；同時工藝收率提高1~3%，具有良好的經(jīng)濟和社會效益。

具體實施方式

實施例1

在2000mL燒杯中注入6.8N硫酸溶液680mL、聯(lián)二脲200g、FeCl_3?4g和工業(yè)溴2g，升溫至50℃后，滴加60%過氧化氫，反應(yīng)維持溫度65℃，5h結(jié)束，發(fā)泡劑ADC收得率94.8%。

實施例2

在2000mL燒杯中注入5.0N循環(huán)母液溶液580mL，加入聯(lián)二脲200g、硫酸60mL、FeCl_3?2g和工業(yè)溴2g，升溫至50℃后，滴加60%過氧化氫，反應(yīng)維持溫度65℃，5.5h結(jié)束，發(fā)泡劑ADC收得率95.1%。

實施例3

在2000mL燒杯中注入6.9N硫酸溶液680mL、聯(lián)二脲200g、Fe₂O_3?5g和工業(yè)溴2g，升溫至60℃后，滴加60%過氧化氫，反應(yīng)維持溫度70℃，5h結(jié)束，發(fā)泡劑ADC收得率94.8%。

實施例4

在3000升搪瓷釜中加入400kg聯(lián)二脲和硫酸，調(diào)酸至6.8N，工業(yè)溴為0.80g/L，F(xiàn)eCl₃助催化劑_，其料液中Fe³⁺離子濃度為4.8g/L，酸度7.0N，升溫至50℃后，經(jīng)轉(zhuǎn)子流量計滴加60%過氧化氫，反應(yīng)維持溫度60~65℃，7h結(jié)束，發(fā)泡劑ADC發(fā)氣量219mL/g。

實施例5