[發(fā)明專利]一種水合肼的制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810617679.7
• 申請日: 2018-06-15
• 公開（公告）號: CN108793106A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶晶萃化工科技有限公司
• 主分類號: C01B21/16
• 分類號: C01B21/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供了一種水合肼的制備方法，該方法是對拉西法生產(chǎn)工藝的重大改進。本發(fā)明以次氯酸鈉溶液和液氨或氨氣為原料，采用管式反應(yīng)裝置制備水合肼。管式反應(yīng)裝置包括串聯(lián)的第一段和第二段管式反應(yīng)器，將兩步反應(yīng)根據(jù)不同的反應(yīng)溫度分段進行，有效地避免了副反應(yīng)的發(fā)生，使水合肼的收率達到90%以上。本發(fā)明中，生成的水合肼質(zhì)量濃度大于10%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于拉西法和尿素法，大大降低了濃縮回收水合肼所需的能耗，同時提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。與酮連氮法相比，省去了高能耗的酮連氮水解工序，減少了設(shè)備投資，不產(chǎn)生COD含量高、極難處理的高鹽度有機廢水，使生產(chǎn)更加節(jié)能環(huán)保。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化學(xué)合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種水合肼的制備方法。

背景技術(shù)

水合肼是一種用途廣泛的化工產(chǎn)品，是生產(chǎn)發(fā)泡劑、農(nóng)藥、醫(yī)藥、染料、顯影劑和還原劑的重要原料，還用于制造高純度金屬、合成纖維及稀有元素分離、大型鍋爐給水的脫氧、火箭燃料和炸藥的生產(chǎn)等。

目前，國內(nèi)水合肼的生產(chǎn)方法主要有三種：拉西法、尿素法和酮連氮法。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(yīng)得到水合肼，由于反應(yīng)物NaClO是強氧化劑，生成物水合肼是強還原劑，在反應(yīng)過程中存在水合肼被NaClO氧化的副反應(yīng)，且副反應(yīng)很激烈，當(dāng)配料或操作不當(dāng)時會發(fā)生噴料事故。因而尿素氧化法收率偏低一般為70%～80%，為抑制副反應(yīng)，必須維持很低的肼濃度（一般為質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%～3%），副產(chǎn)物鹽堿量為肼的12倍，純堿用冷凍結(jié)晶法回收，在攪拌蒸發(fā)中脫鹽及隨后的蒸餾提濃水合肼都消耗大量的熱能和機械能，因而存在高能耗、高原料成本及環(huán)保問題等制約因素，不符合國家節(jié)能減排、循環(huán)經(jīng)濟的理念。酮連氮法雖然副反應(yīng)少，收率高，并把其中的氨等回收利用，減少了原材料消耗，但是由于其水解需要消耗大量的蒸汽，后續(xù)還需要進行濃縮蒸發(fā)，也需要消耗大量的蒸汽。更重要的是，由于其引入了丙酮等有機物，使得酮連氮法生產(chǎn)的水合肼中含有較多的有機物殘留，在醫(yī)藥等的使用中受到了限制，而且在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量有機含鹽廢水，處理難度大，環(huán)保費用高。

拉西法是通過NaClO與過量的NH₃反應(yīng)制得水合肼。將次氯酸鈉按NH₃與NaClO的摩爾比50-60：1迅速加入氨水中，在強烈攪拌下，在常壓或加壓下進行氧化反應(yīng)，先生成氯胺，其后氯胺與氨繼續(xù)反應(yīng)生成水合肼，反應(yīng)可在加壓下進行并在數(shù)秒內(nèi)完成。其反應(yīng)機理如下：

反應(yīng)分兩步進行：（1）NH₃+NaClO—→NH₂Cl+NaOH

（2）NH₂Cl+NH₃+NaOH—→N₂H₄ ?H₂O +NaCl

總反應(yīng)：2NH₃+NaClO—→N₂H₄ ?H₂O +NaCl

兩個副反應(yīng)：（1）2 NaClO+ N₂H₄?H₂O —→2NaCl+N₂+3H₂O

（2）2NH₂Cl+ N₂H₄ ?H₂O —→2NH₄Cl+N₂+ H₂O