[發(fā)明專利]一種連續(xù)制備疊氮化鈉的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310452735.3
• 申請(qǐng)日: 2013-09-28
• 公開（公告）號(hào): CN103523758A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉林學(xué);張明英;李建民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島雪潔助劑有限公司
• 主分類號(hào): C01B21/08
• 分類號(hào): C01B21/08
• 代理公司: 西安恒泰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61216
• 代理人: 李婷

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬化工領(lǐng)域，涉及疊氮化鈉，具體涉及一種連續(xù)制備疊氮化鈉的方法。

背景技術(shù)

疊氮化鈉是一種軍工、汽車工業(yè)、制藥領(lǐng)域非常有用的化工原料。關(guān)于它的合成方法以所用主原料分類主要有四種方法。最早的工藝是鈉法，由于其生產(chǎn)的危險(xiǎn)性，已被淘汰；第二、第三種方法是硝酸胍法和尿素法，由于其生產(chǎn)工藝比較復(fù)雜目前尚未工業(yè)化；第四種方法是肼法，肼法由于其生產(chǎn)的安全性，現(xiàn)已成為工業(yè)上采用的主要方法。

目前工業(yè)上主要采用的是間歇法，是以硫酸、亞硝酸鈉、醇為原料先生成亞硝酸酯然后再與水合肼、氫氧化鈉的醇溶液反應(yīng)生成疊氮化鈉，公布號(hào)為CN101012055A的中國專利和公布號(hào)為CN102718197A的中國專利公開了這種方法。該方法產(chǎn)生大量的硫酸鈉廢水，處理非常困難，能耗高污染大。由于采用間歇生產(chǎn)，生產(chǎn)過程中跑、冒、滴、漏問題比較突出，再加上亞硝酸酯、疊氮酸鈉均為劇毒、易爆物品，生產(chǎn)過程中存在安全隱患。如何降低污染、降低能耗、消除安全隱患一直以來是生產(chǎn)疊氮化鈉企業(yè)關(guān)注和研究的難題。公布號(hào)為CN102659088A的中國專利公布了用水作溶劑通過相轉(zhuǎn)移催化合成疊氮化鈉，但沒有從根本上解決問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷與不足，本發(fā)明的目的是提供一種連續(xù)制備疊氮化鈉的方法，該方法能夠?qū)崿F(xiàn)疊氮化鈉制備過程的連續(xù)化，解決生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量無機(jī)鹽廢水的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)任務(wù)，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種連續(xù)制備疊氮化鈉的方法，該方法采用連續(xù)反應(yīng)裝置來實(shí)現(xiàn)疊氮化鈉的連續(xù)制備，所述的連續(xù)反應(yīng)裝置包括氨氧化爐，氨氧化爐的頂部與換熱器的進(jìn)料口連通，換熱器的出料口與第一三通閥的進(jìn)料口相連，第一三通閥的一個(gè)出料口與第一塔式酯化反應(yīng)器塔體的底部連通，第一三通閥的另一個(gè)出料口與第二塔式酯化反應(yīng)器塔體的底部連通，第一塔式酯化反應(yīng)器塔釜和第二塔式酯化反應(yīng)器塔釜分別通過泵將塔釜液輸送到塔體頂部，第一塔式酯化反應(yīng)器塔釜的采出口和第二塔式酯化反應(yīng)器塔釜的采出口分別與液-液洗滌分離器相連通，液-液洗滌分離器與暫存罐相連通，暫存罐通過泵將物料輸送到高位槽中，高位槽與第二三通閥的進(jìn)料口相連通，第二三通閥的一個(gè)出料口與第一反應(yīng)釜相連通，第二三通閥的另一個(gè)出料口與第二反應(yīng)釜相連通；第一反應(yīng)釜的采出口和第二反應(yīng)釜的采出口分別與過濾器相連通，過濾器與后處理系統(tǒng)相連；第一塔式酯化反應(yīng)器塔體頂部和第二塔式酯化反應(yīng)器塔體頂部均與尾氣處理系統(tǒng)相連。

一種采用如上所述的連續(xù)反應(yīng)裝置連續(xù)制備疊氮化鈉的方法，該方法包括以下步驟：

步驟一，將氨氣和空氣分別從氨氧化爐的底部通入進(jìn)行催化氧化反應(yīng)，生成的氮氧化物通入換熱器底部換熱，將氮氧化物的溫度降至30℃～40℃，其中：氨氧化的反應(yīng)溫度控制在700℃～720℃范圍內(nèi)，壓力為0.1～0.15Mpa范圍內(nèi)，氨氧摩爾比為1:1.5，催化劑為鉑-銠催化劑；

步驟二，經(jīng)過換熱器冷卻后的氮氧化物通過第一三通閥通入第一塔式酯化反應(yīng)器塔體的底部，送入第一塔式酯化反應(yīng)器塔釜的醇泵送到塔式酯化反應(yīng)器塔體頂部順流而下，與逆流而上的氮氧化物發(fā)生酯化反應(yīng)，生成亞硝酸酯，未反應(yīng)的氮氧化物通過尾氣處理系統(tǒng)回收再利用，其中：塔式酯化反應(yīng)的溫度控制在20～30℃范圍內(nèi)，壓力為常壓；

步驟三，檢測(cè)第一塔式酯化反應(yīng)器塔釜中亞硝酸酯的質(zhì)量含量大于90%時(shí)，將第一三通閥切換到第二塔式酯化反應(yīng)器，第一塔式酯化反應(yīng)器塔釜放料，生成的亞硝酸酯進(jìn)入液-液洗滌分離器；第二塔式酯化反應(yīng)器的反應(yīng)條件與第一塔式酯化反應(yīng)器的反應(yīng)條件相同，生成的亞硝酸酯，進(jìn)入液-液洗滌分離器，第一塔式酯化反應(yīng)器和第二塔式酯化反應(yīng)器相互切換，實(shí)現(xiàn)亞硝酸酯的連續(xù)反應(yīng)；

步驟四，常溫下在液-液洗滌分離器中采用水對(duì)生成的亞硝酸酯進(jìn)行洗滌，洗滌分離掉副反應(yīng)產(chǎn)生的硝酸，洗滌分離后的亞硝酸酯進(jìn)入暫存罐；

步驟五，暫存罐中的亞硝酸酯泵送到高位槽中，通過第二三通閥進(jìn)入第一反應(yīng)釜中，與送入第一反應(yīng)釜的含有水合肼的氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成疊氮化鈉，其中：氫氧化鈉溶液的質(zhì)量濃度為15%～20%，水合肼與氫氧化鈉的摩爾比為1:1.05，第一反應(yīng)釜的反應(yīng)的溫度為35℃～55℃；

步驟六，從第一反應(yīng)釜取樣檢測(cè)，當(dāng)樣品減壓濃縮至無揮發(fā)物的固體后的殘余物中氫氧化鈉的質(zhì)量含量小于5%時(shí)，將第二三通閥切換到第二反應(yīng)釜，第一反應(yīng)釜放料，生成的疊氮化鈉懸浮液進(jìn)入過濾器，通過過濾器后進(jìn)入后處理系統(tǒng)；第二反應(yīng)釜的反應(yīng)條件與第一反應(yīng)釜的反應(yīng)條件相同，第一反應(yīng)釜和第二反應(yīng)釜相互切換，實(shí)現(xiàn)疊氮化鈉的連續(xù)制備。