一種去除酮連氮法水合肼水解系統(tǒng)中雜質(zhì)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種雜質(zhì)的處理方法，具體涉及一種去除酮連氮法水合肼生產(chǎn)系統(tǒng)中 雜質(zhì)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 水合肼，又名：水合聯(lián)氨，化學(xué)式為N2H4 · H2O,為強(qiáng)還原劑，是重要的化工原料，也 是醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料、發(fā)泡劑、顯影劑、抗氧化劑的原料；用于鍋爐水去氧、高純金屬制取、有 機(jī)化合物合成及還原、稀有元素分離，還用作火箭燃料及炸藥的制造，隨著技術(shù)的進(jìn)步、社 會(huì)的發(fā)展，近年來(lái)水合肼的應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷拓寬。
[0003] 水合肼的生產(chǎn)方法主要有拉西法、尿素法、酮連氮法、雙氧水法以及空氣氧化法 等。本發(fā)明提到水合肼生產(chǎn)方法為酮連氮法，它是采用丙酮、次氯酸鈉與氨反應(yīng)生產(chǎn)中間 體一酮連氮，酮連氮再水解生產(chǎn)水合肼的過(guò)程。其主要化學(xué)反應(yīng)方程式為： 2Na0H + Cl2^ NaCl + NaClO + H 20 NH3+NaC10 - NH2Cl+NaOH CH3C0CH3+NH3+NH2Cl+Na0H -（CH3) 2C=N_NH2+H20+NaCl (CH3) 2C=N-NH2+H20+CH3C0CH 3- (CH 3) 2C=N-N=C (CH3) 2 合成反應(yīng) (CH3) 2C=N-N=C (CH3) 2+3H20 - N2H4 · H20+2CH3C0CH3 7jC解反應(yīng) 酮連氮水解是在水解系統(tǒng)中生成水合肼和丙酮的過(guò)程，此反應(yīng)為可逆反應(yīng)，在水解塔 頂部得到丙酮經(jīng)塔頂冷凝器后回收循環(huán)使用；水解塔塔底得到含少量酮連氮的水合肼，送 入酮連氮精餾塔使酮連氮和水合肼進(jìn)一步分離，未水解的酮連氮通過(guò)氣相管返回水解塔繼 續(xù)水解，水合肼送入精餾塔提濃。
[0004] 在水解反應(yīng)過(guò)程中，還可能發(fā)生以下副反應(yīng)形成雜質(zhì)： CH3C0CH3+H - CH3COHCH3 (異丙醇） CH3COHCH3+ N2H4 · H2O -（CH3) 2CHNHNH2 (異丙基肼） 異丙醇又名2-丙醇，英文2-Propanol或Isopropanol，是一種無(wú)色液體，沸點(diǎn)82. 4°C。 異丙基肼，無(wú)色透明液體，沸點(diǎn)l〇6°C _108°C / 750mmHg，溶于乙醚、氯仿，不溶于水，水解產(chǎn) 生的異丙醇隨丙酮進(jìn)入丙酮回收系統(tǒng)，異丙醇的處理不在本發(fā)明范疇。
[0005] 發(fā)明人在對(duì)水解溶液的色譜分析中發(fā)現(xiàn)雜質(zhì)異丙醇和異丙基肼的存在，由上述反 應(yīng)得知，是由于水解反應(yīng)生成的丙酮被還原得到異丙醇，異丙醇又與水合肼生成異丙基肼， 此物質(zhì)無(wú)法水解生成水合肼，消耗了原材料，使水合肼收率下降；在該體系中，丙酮沸點(diǎn)為 58°C，酮連氮沸點(diǎn)為95°C，異丙基肼為106°C~108°C / 750mmHg，水合肼沸點(diǎn)為118. 5°C。由 上述各物質(zhì)沸點(diǎn)可以得出，雜質(zhì)異丙基肼與酮連氮沸點(diǎn)相近，高于丙酮而低于水合肼沸點(diǎn)， 在實(shí)際操作中，水解塔塔頂溫度控制為65~68°C，而酮連氮精餾塔塔釜溫度為125°C左右， 所以異丙基肼在水解系統(tǒng)不會(huì)隨丙酮或水合肼帶出，而是在水解系統(tǒng)中含量逐漸累積，濃 度緩慢上升，消耗原材料，占用有效反應(yīng)空間，使產(chǎn)能下降，蒸汽消耗增加，使得酮連氮水解 率降低。
[0006] 在目前的專利中均未記載在水合肼生產(chǎn)中異丙基肼對(duì)水合肼酮連氮水解率影響 的問(wèn)題及處理辦法。在水合肼實(shí)際生產(chǎn)中，為了避免異丙基肼含量積累過(guò)高，影響水合肼酮 連氮水解率，解決辦法有以下兩種：一是當(dāng)異丙肼含量高到影響水解系統(tǒng)無(wú)法正常進(jìn)行時(shí)， 將水解系統(tǒng)物料全部放出，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行置換；二是定期將水解塔物料排放一部分，以上方法 都可以將異丙基肼從系統(tǒng)中排出，但同時(shí)有用組份丙酮和酮連氮也被排出作為廢液處理， 造成物料損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種去除酮連氮法水合肼水解系統(tǒng)中雜質(zhì)的方法， 本發(fā)明將水合肼水解系統(tǒng)中含有雜質(zhì)異丙基肼的酮連氮溶液引入雜質(zhì)處理系統(tǒng)一兩級(jí)串 聯(lián)加壓水解分離塔，通過(guò)采用兩級(jí)加壓水解、分離的方式，將酮連氮水解為丙酮和水合肼， 丙酮回收利用，分離出的異丙基肼廢液?jiǎn)为?dú)進(jìn)行處理。
[0008] 發(fā)明人經(jīng)過(guò)對(duì)水解溶液中的異丙基肼含量與酮連氮的水解率對(duì)比研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)水 解系統(tǒng)中異丙基肼含量超過(guò)10%時(shí)，酮連氮水解率由95%降至80%左右，同時(shí)產(chǎn)量下降，蒸 汽消耗增加，所以必須將異丙基肼控制在一定含量?jī)?nèi)。實(shí)際生產(chǎn)表明，當(dāng)異丙基肼質(zhì)量百分 比含量在6%以下時(shí)，酮連氮水解率可以保持在90%以上，為了生產(chǎn)成本綜合考慮，當(dāng)異丙基 肼質(zhì)量百分比含量達(dá)到6°/p10%時(shí)，我們才將含有雜質(zhì)異丙基肼的酮連氮溶液送入雜質(zhì)處 理系統(tǒng)進(jìn)行分離處理。 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下： 一種去除酮連氮法水合肼水解系統(tǒng)中雜質(zhì)的方法，包括以下步驟： (1) 當(dāng)水合肼水解系統(tǒng)的異丙基肼質(zhì)量百分比含量達(dá)到6%~10%時(shí)，將含有雜質(zhì)異丙基 肼的酮連氮溶液送入二級(jí)加壓水解塔，并通入氮?dú)獗Ｗo(hù)； (2) 加壓水解：將含有雜質(zhì)異丙基肼的酮連氮溶液送入二級(jí)加壓水解塔進(jìn)行加壓水解， 控制塔壓為0. 25~0. 3MPa，使酮連氮水解為水合肼和丙酮，在108°C~IKTC塔頂溫度，精餾 得到異丙基肼和丙酮，在115°C~117°C塔釜溫度，精餾得到水合肼塔釜物料； (3)加壓分離：步驟（2)中異丙基肼和丙酮以氣相的形式進(jìn)入一級(jí)加壓分離塔，控制 塔壓為0. 18~0. 25 MPa，在KKTC~102°C塔頂溫度，精餾得到丙酮和水蒸汽，在108°C~ IKTC塔釜溫度，精餾得到異丙基肼； (4)當(dāng)一級(jí)加壓分離塔塔頂冷凝液中檢測(cè)不到丙酮時(shí)，說(shuō)明酮連氮已完全水解，停止反 應(yīng)，排放回收各物料。
[0009] 進(jìn)一步，步驟（1)中異丙基肼質(zhì)量百分比含量達(dá)到9. 5%時(shí)，將含有雜質(zhì)異丙基肼 的酮連氮溶液送入二級(jí)加壓水解塔。
[0010] 其中，步驟（1)中氮?dú)饧尤肓繛?~5 m3/h ;步驟（2)中二級(jí)加壓水解塔塔壓為 0. 28MPa，控制塔頂溫度為109°C，塔釜溫度為116°C ;步驟（2)中二級(jí)加壓水解塔塔釜得到 的水合肼返回水合肼水解系統(tǒng)；步驟（3) -級(jí)加壓分離塔塔壓為0. 20MPa，控制塔頂溫度為 101°C，塔釜溫度為109°C。
[0011] 有益效果 本發(fā)明采用兩級(jí)分離裝置對(duì)水合肼水解系統(tǒng)中含有雜質(zhì)異丙