[發明專利]單氰胺水溶液的氫氧化鈉合成方法

無效

• 申請號: 201410262876.3
• 申請日: 2014-06-13
• 公開（公告）號: CN104163439A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: 馬杰
• 申請（專利權）人: 寧夏寶馬化工集團有限公司
• 主分類號: C01C3/16
• 分類號: C01C3/16;C01D3/04;C09K3/18
• 代理公司: 銀川長征知識產權代理事務所 64102
• 代理人: 馬長增;姚源

技術領域：

本發明涉及化工技術，特別涉及一種單氰胺水溶液的氫氧化鈉合成方法。

背景技術：

單氰胺分子式為NH₂CN，其在水中有很高的溶解度且呈弱堿性，在43℃時與水完全互溶，由于含有活性基團氰基和氨基，故易發生加成、取代、縮合等反應。單氰胺溶液在國外用作水果果樹的落葉劑、無毒除蟲劑。晶體單氰胺主要用于醫藥、保健產品、飼料添加劑的合成和農藥中間體的合成，用途很廣泛。

在單氰胺制備方法中，國內外有許多報道，其中主要報道的方法有如下四種：

1、脲法（尿素法）

2、氫氰酸法

3、氨法

4、石灰氮法

前3種方法均需300~800℃的高溫條件，且制備的單氰胺副產物多，并采用很貴的催化劑；尤其是氫氰酸法所用原料毒性很大，工藝條件難以控制，很難實現工業化生產，目前也未有工業化生產方面的報道。目前國內外普遍應用的生產方法是石灰氮法，該工藝比較成熟。

石灰氮又稱氰胺化鈣，作為堿土金屬氰胺化物，國內諸廠家均以石灰氮作為原料來制備單氰胺水溶液。

國內南方和北方尤其是西北地區因資料和資源不同分別采用硫酸法和二氧化碳水解脫鈣來制備單氰胺水溶液。

硫酸法的缺點是：腐蝕性強，由于強酸遇堿性較強的物質（石灰氮懸浮液）反應產生熱量大、溫度難以控制。操作中很難提高投料速度，且需要大量的冷卻水降溫以保證反應條件，若控制不好，易形成雙氰胺聚合物。

二氧化碳法：由于二氧化碳的來源（地下二氧化碳）的使用逐步受到限制，大部分生產企業都采用各種類型的石灰窯或其它產品生產中產生的副產二氧化碳氣體經過收集處理來生產單氰胺水溶液。該方法的缺點是：二氧化碳純度低、雜質多。為了滿足生產工藝要求，不得不采用各種方法對二氧化碳氣體進行純化和提濃，使設備投入加大且在反應過程中，二氧化碳需由固態、液態變為氣態，使操作繁瑣，增加了操作難度。同時二氧化碳在常壓下，在水中溶解度較小，形成的弱酸，很難及時將強堿性水溶液PH降低。在堿性條件下，水解形成的單氰胺易聚合形成雙氰胺聚合物，為此在工藝上只能減慢石灰氮的投料速度來保證工藝條件，因而降低產能和設備利用率。為了加快石灰氮的投料速度一方面要提高二氧化碳純度，提高通氣速度，還要加大降溫設施，另一方面，反應罐內壓力不能太高，如果壓力高，安全性差。反之，二氧化碳利用率降低，浪費嚴重。

發明內容：

鑒于此，有必要設計一種適于工業化生產且低成本、無毒、無污染、副產物少且易于回收的單氰胺水溶液合成方法。

????一種單氰胺水溶液的氫氧化鈉合成方法，包括以下步驟：

將石灰氮加水分散，形成石灰氮懸濁液，緊接著加入氫氧化鈉，于0~40℃下快速攪拌反應2~12小時，生成氰胺化鈉；由于石灰氮在水中溶解度小，并且石灰氮投料時間短，故石灰氮水解進行的少，其主要是與氫氧化鈉反應，反應方程式為：

?CaCN_2?+?2NaOH??????????Ca(OH)_2?+?Na₂CN_2?；

將步驟的產物過濾，除去氫氧化鈣；

將經過步驟得到的濾液用鹽酸脫鈉，反應方程式為：

?Na₂CN_2?+?2HCL?????????NH₂CN?+?2NaCL?；

將經過步驟得到的溶液減壓濃縮，脫去氯化鈉得到單氰胺水溶液，其中，減壓濃縮蒸發的水分可循環利用，氯化鈉可方便回收，用作冬天公路除雪劑，也可以精制成純度高的工業氯化鈉出售。

優選的，步驟中氫氧化鈉為與石灰氮摩爾比為2:1的氫氧化鈉水溶液，石灰氮與氫氧化鈉的反應溫度為0~40℃，反應時間為2~12h。

優選的，步驟中反應一直進行到PH值為4.5~6。

優選的，步驟中反應溫度為20~25℃，反應時間為2h。

本發明為一種全新的工業合成單氰胺水溶液的方法，其原料容易獲取、反應條件溫和、副產物可綜合利用、無廢氣產生、工藝簡單成本低，擺脫了現有方法中副產物多、催化劑昂貴、原料毒性大、腐蝕性強、溫度高難以提高投料速度以及對高純度二氧化碳的依賴等缺點。

具體實施方式：

????一種單氰胺水溶液的氫氧化鈉合成方法，包括以下步驟：