[發明專利]一種水合肼的制備方法

在審

• 申請號: 201711313853.0
• 申請日: 2017-12-09
• 公開（公告）號: CN109896975A
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 朱嘉震;李海存;王金才;田旭;宋長紅
• 申請（專利權）人: 山東斯遞爾化工科技有限公司
• 主分類號: C07C241/02
• 分類號: C07C241/02;C07C243/10
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 張貴賓

本發明提供一種水合肼的制備方法，包括如下步驟：稱取一定量的氨水和丁酮和過氧化氫水溶液進行混合反應，制備出丁酮連氮；油水分離，水相濃縮返回步驟1重復利用；油相利用酸液調節pH至3；含有肼鹽的溶液調pH值至9~12，肼鹽被堿中和后生成水合肼，將溶液中的水合肼和水全部蒸出來，蒸餾冷凝液即為水合肼溶液，降低了生產成本；避免了水解副反應及其產物的產生，降低了水合肼中有機雜質的含量，提高了水合肼的純度和品質，省去了水合肼的精制過程及其設備投資；同時本發明制備方法可在常壓下進行，反應條件溫和，生產過程更加安全穩定，水合肼收率大于85％。

技術領域

本發明涉及化工合成領域，特別涉及一種水合肼的制備方法。

背景技術

水合肼又稱水合聯氨。純品為無色透明的油狀液體，有淡氨味，在濕空氣中冒煙，具有強堿性和吸濕性。常壓下，肼可以和水形成共沸，工業上一般應用含量為40%-80%的水合肼水溶液或肼的鹽。水合肼液體以二聚物形式存在，與水和乙醇混溶，不溶于乙醚和氯仿；水合肼還原性極強，與鹵素、HNO₃、KMnO₄等激烈反應，在空氣中可吸收CO₂，產生煙霧。水合肼及其衍生物產品在許多工業應用中得到廣泛的使用，用作還原劑、抗氧劑，用于制取醫藥、發泡劑等。

目前國內生產水合肼的方法多為尿素法生產，也有部分采用酮連氮法生產。其中，尿素法是采用尿素與次氯酸鹽在堿性溶液中進行反應得到水合肼，該方法得到的水合肼收率較低，在75-80％之間(以次氯酸鈉計)。反應過程中每摩爾水合肼需要消耗4mol燒堿，還副產了大量的碳酸鈉、氯化鈉等無機鹽類，由于制得的水合肼濃度較低，通過蒸發、濃縮還需要消耗大量的蒸汽，使得水合肼的原材料消耗、能耗均較高，不符合國家節能減排、循環經濟的理念，將被逐步淘汰。酮連氮法是以氨、丙酮和次氯酸鈉為原料進行氧化反應合成丙酮連氮，再將丙酮連氮在高溫高壓下水解制得水合肼。雖然該方法的收率較高，但丙酮連氮水解制水合肼的設備投資和能耗都較高，還有大量的含鹽廢水產生，由于含鹽廢水中鹽濃度較高，存在大量的有機物，廢水的處理難度很大、處理費用非常高，目前國內尚無處理后能達標排放的先例，存在一定的環境污染問題。

目前，國外發達國家已普遍采用過氧化氫法制備水合肼。過氧化氫法是用氨、丁酮和過氧化氫為原料，首先合成丁酮連氮，然后將丁酮連氮在高溫高壓下水解制得水合肼。

該方法雖然不產生含鹽廢水，無環境污染問題，但丁酮連氮的水解過程會產生較多的有機雜質，這些有機雜質的存在會降低水合肼的收率，還會影響水合肼的品質。為了將這些有機雜質從水合肼中去除，需要安裝一套特殊的水合肼精制裝置，另外由于丁酮連氮的性質很穩定，其水解反應必須在較高的溫度和壓力下進行，水解裝置的設備要求較高、投資較大，水解所需要的蒸汽能耗也較高。

發明內容

本發明為了彌補現有技術的不足，提供了一種水合肼的制備方法。

本發明是通過如下技術方案實現的：

一種水合肼的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）稱取一定量的氨水和丁酮和過氧化氫水溶液進行混合反應，制備出丁酮連氮；

（2）油水分離，水相濃縮返回步驟（1）重復利用；

（3）油相利用酸液調節pH至3；

（4）含有肼鹽的溶液調pH值至9~12，肼鹽被堿中和后生成水合肼，將溶液中的水合肼和水全部蒸出來，蒸餾冷凝液即為水合肼溶液。

本發明的水合肼的制備方法，所述步驟1中反應過程中每摩爾過氧化氫添加0.2-5mol的催化劑。

本發明的水合肼的制備方法，所述的催化劑為酰胺、銨鹽或腈中的至少一種；所述的酰胺為甲酰胺、乙酰胺或丙酰胺，所述的銨鹽為甲酸銨、乙酸銨或丙酸銨，所述的腈為乙腈或丙腈。