一種制備偶氮二異丁腈的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種制備偶氮二異丁腈的方法：包括：a.丙酮氰醇和水合肼反應生成二異丁腈肼的步驟；b.二異丁腈肼通入氯氣反應生成偶氮二異丁腈的步驟，所述a步驟中使用的水合肼由尿素法制備而成，具體程序是：(1)燒堿溶液通氯反應生成次氯酸鈉；(2)將固體尿素加配制為尿素飽和溶液，與上步所得次氯酸鈉反應得到含水合肼的粗溶液；(3)水合肼粗溶液經(jīng)過冷凍結晶分離出十水碳酸鈉得到水合肼精制溶液，加入中和劑中和至PH=2~3，消除該溶液中的氫氧化鈉和碳酸鈉，再加入水合肼精制溶液反中和至PH=10~10.5，本發(fā)明省略掉了水合肼溶液的提純過程，簡化了生產(chǎn)程序，大大降低了生產(chǎn)成本。
【專利說明】一種制備偶氮二異丁腈的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于化工領域，具體地是一種制備偶氮二異丁腈的方法。
【背景技術】
[0002]常規(guī)的制備偶氮二異丁腈的方法是將計量后的丙酮氰醇放入合成釜中，加入I:1的水，在攪拌下按比例滴加入稀釋后的水合肼溶液反應得到二異丁腈肼，通入氯氣進行氧化反應得到偶氮二異丁腈，其中水合肼溶液可由尿素法制備。
[0003]尿素法制備水合肼是以液體燒堿、尿素、氯為原料，通過液體燒堿與氯反應就生成次氯酸鈉，尿素和催化劑加入水配制為飽和溶液與次氯酸鈉反應得到含水合肼的粗溶液，經(jīng)過冷凍結晶分離出十水碳酸鈉得到含水合肼的精制溶液，再經(jīng)蒸發(fā)、脫鹽、精餾得到40%水合肼，在蒸發(fā)、脫鹽、精餾生產(chǎn)40%水合肼過程中需消耗蒸氣20-25噸/噸，同時還將耗用大量的水和電。在二異丁腈肼通入氯氣進行氧化反應得到偶氮二異丁腈過程中副產(chǎn)8-12%的鹽酸，因鹽酸濃度低，銷售困難，且鹽酸銷售受到管制。實際上大多數(shù)生產(chǎn)偶氮二異丁腈的廠家均用低品位的純堿和燒堿或石灰中和副產(chǎn)鹽酸，達到PH=6-9后排放，給環(huán)境造成污染。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了簡化工藝流程，避免蒸發(fā)、脫鹽、精餾生產(chǎn)40%水合肼過程中的資源消耗，本發(fā)明提供一種制備偶氮二異丁腈的方法:包括:a.丙酮氰醇和水合肼反應生成二異丁腈肼的步驟；b.二異丁腈肼通入氯氣進行氧化反應生成偶氮二異丁腈和副產(chǎn)鹽酸廢液的步驟。所述a步驟中使用的水合肼由尿素法制備而成，具體程序是:(I)將32%液體燒堿加水配制為22-26%燒堿溶液,通氯反應生成次氯酸鈉；(2)將固體尿素和催化劑加水配制為尿素飽和溶液，與上一步所得次氯酸鈉反應得到含水合肼的粗溶液；(3)水合肼粗溶液經(jīng)過冷凍結晶分離出十水碳酸鈉得到水合肼精制溶液，水合肼精制溶液中加入中和劑中和至PH=2—3，消除水合肼溶液中的氫氧化鈉和碳酸鈉，再加入水合肼精制溶液反中和至PH=IO —10.5。
[0005]本發(fā)明省略掉了水合肼溶液的提純過程，將中和后的水合肼精制溶液直接用于生產(chǎn)偶氮二異丁腈的流程中，簡化了生產(chǎn)程序，大大降低了生產(chǎn)成本。
[0006]本發(fā)明所述中和劑最好使用后工序副產(chǎn)的鹽酸。
[0007]將生產(chǎn)偶氮二異丁腈的副產(chǎn)鹽酸廢液回用于生產(chǎn)流程之中，解決了鹽酸廢液排放污染環(huán)境的問題。
【具體實施方式】
[0008]本發(fā)明所述的生產(chǎn)流程是:
(I)水合肼的精制溶液的制備
將32%液體燒堿加水配制為22~26%燒堿溶液,通氯反應生成次氯酸鈉；將固體尿素和催化劑加水配制為尿素飽和溶液，與上一步所得次氯酸鈉反應得到含水合肼的粗溶液。所述水合肼的粗溶液中含水合肼、氯化鈉、氫氧化鈉和碳酸鈉，其中氫氧化鈉和碳酸鈉兩種化合物不能用于生產(chǎn)偶氮二異丁腈的流程中。因為氫氧化鈉顯強堿性，碳酸鈉顯弱堿性，兩者的存在均對以水合肼和丙酮氰醇合成二異丁腈肼有嚴重的影響，而氯化鈉對合成二異丁腈肼無影響。
[0009](2)水合肼的精制溶液的處理
將含水合肼的粗溶液經(jīng)冷凍除去大部分碳酸鈉(以十水碳酸鈉結晶的形式被分離出來)后得到水合肼的精制溶液。中和劑加入水合肼的精制溶液中，中和至PH=2-3，反應消除氫氧化鈉和碳酸鈉，再加入水合肼的精制溶液反中和至ΡΗ=10-10.5。
[0010](3) 二異丁腈肼的合成
將計量后的丙酮氰醇放入合成釜中，在攪拌下按比例滴加入第二步得到的水合肼溶液，反應到終點得到二異丁腈肼。
[0011](4) 二異丁腈肼氧化生成偶氮二異丁腈
將氯氣通入第三步中所得二異丁腈肼中進行氧化反應，得到偶氮二異丁腈及副產(chǎn)鹽酸。其中副產(chǎn)鹽酸廢液可作為中和劑用于上述第二步中。并用水洗滌，從鹽酸中回收析出的氯化鈉。
[0012](5)偶氮二異丁腈產(chǎn)品的生產(chǎn)
將(4)得到的偶氮二異丁腈用甲醇或乙醇加熱溶解、過濾除去雜質送結晶釜中結晶，離心分離出析出后的偶氮二異丁腈，再經(jīng)干燥包裝即得到偶氮二異丁腈產(chǎn)品。
[0013]實施例:
(I)將32%液體燒堿加水配制為25%燒堿溶液，通入氯反應生成次氯酸鈉。用冷凍鹽水或水降溫控制反應溫度小于25°C，得到次氯酸鈉溶液中含有效氯130-135克/升，氫氧化鈉15(Tl50克/升。將固體尿素和催化劑加入水中配制為尿素飽和溶液,尿素溶液與次氯酸鈉混合后加熱到110°C反應得到含水合肼的粗溶液，粗溶液用冷凍鹽水降溫至-10°C '15°C，盡量使溶液中的碳酸鈉變?yōu)槭妓徕c析出，經(jīng)離心分離出十水碳酸鈉，得到含水合肼的精制溶液，控制溶液中碳酸鈉含量10-20克/升，氫氧化鈉5~10克/升。
[0014](2)水合肼的精制溶液的處理
將后工序回收的鹽酸在攪拌下加入水合肼的精制溶液中，鹽酸與精制溶液中的碳酸鈉反應生成二氧化碳、氯化鈉和水；鹽酸與精制溶液中的氫氧化鈉反應生成氯化鈉和水，先中和至ΡΗ=2~3，再加入水合肼的精制溶液調(diào)至ΡΗ=10-10.5。
[0015](3) 二異丁腈肼的合成
將計量后的丙酮氰醇放入合成釜中，在攪拌下按比例滴加入(2)得到的水合肼溶液，反應到終點得到二異丁腈肼。
[0016](4) 二異丁腈肼氧化生成偶氮二異丁腈
將氯氣通入(3)得到的二異丁腈肼中，用冷凍鹽水降溫，控制反應溫度20°C以下，氧化到終點后得到偶氮二異丁腈，反應合格后，停止攪拌靜置，因反應生成的偶氮二異丁腈比重輕漂浮在鹽酸的上層，而因鹽酸循環(huán)使用析出的氯化鈉以固體的形式沉淀在釜底。先過濾回收副產(chǎn)的氯化鈉，再過濾回收鹽酸用于處理水合肼的精制溶液。過濾后的偶氮二異丁腈經(jīng)洗滌至PH=7，送精制工序。
[0017](5)偶氮二異丁腈產(chǎn)品的生產(chǎn)將(4)得到的偶氮二異丁腈用甲醇或乙醇加熱溶解、過濾除去雜質送結晶釜中結晶，用冷凍鹽水降溫，當結晶析出，溫度達到(T2°C后離心分離出偶氮二異丁腈，再經(jīng)干燥、包裝即得到偶氮二異丁腈產(chǎn)品。
[0018]本發(fā)明使用由尿素法生產(chǎn)的含水合肼的精制溶液作為原料，不直接使用80%水合肼，這樣可省略由水合肼的精制溶液經(jīng)蒸發(fā)、脫鹽、二次精餾得到80%水合肼工序，簡化了生產(chǎn)程序，大大降低了生產(chǎn)成本。本發(fā)明將生產(chǎn)偶氮二異丁腈的副產(chǎn)鹽酸廢液回用于生產(chǎn)流程之中，解決了鹽酸廢液排放污染環(huán)境的問題。綜上所述，由此法生產(chǎn)偶氮二異丁腈，原料和能源消耗低，成本低，避免 副產(chǎn)鹽酸對環(huán)境的污染。
【權利要求】
1.一種制備偶氮二異丁腈的方法，包括a.丙酮氰醇和水合肼反應生成二異丁腈肼的步驟；b.通入氯氣進行氧化反應生成偶氮二異丁腈和副產(chǎn)鹽酸廢液的步驟，其特征是:所述a步驟中使用的水合肼由尿素法制備而成，具體程序是:(1)將32%液體燒堿加水配制為22~26%燒堿溶液，通入氯反應生成次氯酸鈉；(2)將固體尿素和催化劑加水配制為尿素飽和溶液，與上一步所得次氯酸鈉反應得到含水合肼的粗溶液；(3)水合肼粗溶液經(jīng)過冷凍結晶分離出十水碳酸鈉得到水合肼的精制溶液，水合肼精制溶液加入中和劑中和至PH=2~3，消除水合肼精制溶液中的氫氧化鈉和碳酸鈉，再加入水合肼精制溶液反中和至PH=l(Tl0.5。
2.如權利要求1所述的制備偶氮二異丁腈的方法，其特征是:所述中和劑指后工序氧化所得的副產(chǎn) 鹽酸。
【文檔編號】C07C253/30GK103896808SQ201410144710
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年4月12日 優(yōu)先權日:2014年4月12日
【發(fā)明者】鄭廷來, 付永寬, 孟憲全 申請人:唐山晨虹實業(yè)有限公司