[發(fā)明專利]一種水合聯(lián)氨中間體合成用催化劑的回收方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210095967.7
• 申請(qǐng)日: 2022-01-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114380708A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任麗君;劉喆;武金丹;邴威瀚;楊光;王聰;劉新偉;楊克儉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)天辰工程有限公司
• 主分類號(hào): C07C231/10
• 分類號(hào): C07C231/10;C07C233/03;B01J31/02;B01J38/48;B01J38/00
• 代理公司: 天津?yàn)I海科緯知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12211
• 代理人: 李彥彥

本發(fā)明提供了一種水合聯(lián)氨中間體合成用催化劑的回收方法，包括以下步驟：將水合聯(lián)氨中間體合成反應(yīng)液通過(guò)蒸發(fā)濃縮得到濃縮液；向濃縮液通入氨氣或液氨進(jìn)行氨化，得到氨化液；將氨化液放入脫水反應(yīng)器進(jìn)行脫水反應(yīng)。本發(fā)明所述的回收方法能夠減少水合聯(lián)氨中間體合成過(guò)程中的催化劑損失，減少?gòu)U水排放，降低水合聯(lián)氨的生產(chǎn)成本，達(dá)到節(jié)能、環(huán)保的效果，對(duì)水合聯(lián)氨中間體合成催化劑的回收效果明顯，酰胺催化劑的回收率達(dá)到了98％以上。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化工工藝領(lǐng)域，尤其是涉及一種水合聯(lián)氨中間體合成用催化劑的回收方法。

背景技術(shù)

水合聯(lián)氨又稱水合肼，是一種重要的化工產(chǎn)品。主要用于合成AC、DIPA、TSH等發(fā)泡劑；也用作鍋爐和反應(yīng)釜的脫氧和脫二氧化碳的清洗處理劑；在醫(yī)藥工業(yè)中用于生產(chǎn)抗結(jié)核、抗糖尿病的藥物；在農(nóng)藥工業(yè)中用于生產(chǎn)除草劑、植物生長(zhǎng)調(diào)和劑和殺菌、殺蟲(chóng)、殺鼠藥；此外它還可用于生產(chǎn)火箭燃料、重氮燃料、橡膠助劑等。

目前，已經(jīng)工業(yè)化的水合聯(lián)氨生產(chǎn)方法主要有4種，分別是拉西法、尿素法、次鈉-丙酮連氮法和過(guò)氧化氫法。過(guò)氧化氫法是一種新興的水合聯(lián)氨生產(chǎn)方法，通過(guò)雙氧水、氨以及酮在催化劑的條件下反應(yīng)生成酮連氮中間體，進(jìn)一步通過(guò)酮連氮水解得到水合聯(lián)氨。過(guò)氧化氫法合成水合聯(lián)氨過(guò)程中沒(méi)有采用次氯酸鈉氧化劑，因此廢水量少，環(huán)保，產(chǎn)率高。過(guò)氧化氫法中常用的催化劑為甲酰胺、乙酰胺、丙烯酰胺等酰胺類化合物，原則上催化劑并不消耗，但在反應(yīng)過(guò)程中酰胺類化合物在堿性條件會(huì)發(fā)生水解生成酸銨類化合物，從而導(dǎo)致催化劑的消耗以及廢水量的增加，也使得水合聯(lián)氨的生產(chǎn)成本大幅提高。

酸銨類化合物在高溫下能夠發(fā)生脫水反應(yīng)生成酰胺，因此如何通過(guò)化學(xué)反應(yīng)使水解的酰胺類催化劑通過(guò)逆反應(yīng)得到酰胺是過(guò)氧化氫法水合聯(lián)氨生產(chǎn)中的關(guān)鍵步驟。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種水合聯(lián)氨中間體合成用催化劑的回收方法，以實(shí)現(xiàn)催化劑的回收，減少催化劑的損失，降低廢水排放量及生產(chǎn)成本。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種水合聯(lián)氨中間體合成用催化劑的回收方法，包括以下步驟：

(1)將水合聯(lián)氨中間體合成反應(yīng)液通過(guò)蒸發(fā)濃縮得到濃縮液；

(2)將濃縮液放入氨化釜內(nèi)，向濃縮液通入氨氣或液氨達(dá)到一定pH范圍以抑制酸銨化合物的分解，進(jìn)行氨化，得到氨化液；

(3)將氨化液放入脫水反應(yīng)器，經(jīng)過(guò)一定停留時(shí)間后，進(jìn)行脫水反應(yīng)，酸銨化合物轉(zhuǎn)變?yōu)轷０坊衔铮瑢?shí)現(xiàn)催化劑的回收。

在利用酰胺類催化劑催化雙氧水、氨以及酮化合物制備水合聯(lián)氨中間體-酮連氮時(shí)，酰胺化合物在堿性條件下會(huì)發(fā)生10％-30％的水解生成酸銨有機(jī)鹽化合物。本發(fā)明的原理是利用酸銨化合物加熱脫水生成酰胺化合物的特性對(duì)催化劑進(jìn)行回收。由于脫水是水解的逆反應(yīng)，因此需要在較低的含水量下進(jìn)行，故首先要對(duì)酮連氮合成反應(yīng)液進(jìn)行濃縮，但水含量也不是越低越好，當(dāng)水含量過(guò)低時(shí)酸銨化合物會(huì)以固體的形式析出而影響物料輸送。同時(shí)由于脫水過(guò)程需要較高溫度，酸銨化合物會(huì)存在一定程度的分解產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的酸和氨氣，因此為了抑制分解反應(yīng)，需要在濃縮后對(duì)濃縮液進(jìn)行氨化。氨化后的反應(yīng)液進(jìn)入脫水反應(yīng)器進(jìn)行脫水反應(yīng)，將酸銨化合物轉(zhuǎn)變?yōu)轷０罚瑢?shí)現(xiàn)催化劑的回收。

其中，濃縮步驟在濃縮塔中進(jìn)行，含水量在30％-60％的酮連氮合成反應(yīng)液在濃縮塔蒸發(fā)部分水，在塔釜得到濃縮液，濃縮液含水量的不同會(huì)影響后續(xù)催化劑的回收率，水含量越低，相應(yīng)的催化劑回收率也越高。

進(jìn)一步地，所述的水合聯(lián)氨中間體為酮連氮類中間體化合物，所述催化劑為酰胺類催化劑；優(yōu)選地，水合聯(lián)氨中間體為丙酮連氮或丁酮連氮，所述催化劑為甲酰胺、乙酰胺或丙烯酰胺。

進(jìn)一步地，步驟(1)中蒸發(fā)濃縮為加壓、常壓或減壓操作，蒸發(fā)濃縮溫度為50-180℃；優(yōu)選地，蒸發(fā)濃縮為常壓操作，蒸發(fā)濃縮溫度為90-130℃。