專利名稱：丁酮連氮水解工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種丁酮連氮水解工藝。
背景技術(shù)：
水合胼是一種重要的化工中間體，二次大戰(zhàn)末，德國人將水合胼大量用于火箭推進(jìn)劑，開始將其用于工業(yè)化生產(chǎn)，其后水合胼由軍用轉(zhuǎn)向民用，主要用于制造發(fā)泡劑、農(nóng)業(yè)化學(xué)品和醫(yī)藥等。目前國內(nèi)水合胼生產(chǎn)基本是采用尿素法。尿素法用腐蝕性強的氯作為氧化劑，生成的水合胼易被氧化，設(shè)備易被腐蝕，且產(chǎn)生的氯化鈉或氯化銨難以經(jīng)濟(jì)方便地從產(chǎn)品中分離，污染環(huán)境。而國外主要采用酮連氮法跟雙氧水法制備水合胼。雙氧水法無鹽類副產(chǎn)物，無環(huán)境污染，且氨過量少，連氮回收用相分離操作，能耗比其他方法低，并提高了產(chǎn)品品位。雙氧水法制備水合胼工藝多出現(xiàn)在法國Atochem公司及日本MGC公司的專利。 對于中間產(chǎn)物丁酮連氮水解制胼工藝在專利中雖有所提及，但工藝條件鮮有報道，在此基礎(chǔ)上對丁酮連氮水解制胼的工藝進(jìn)行了研究，獲得較高的丁酮收率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種工藝合理、生產(chǎn)安全可靠、反應(yīng)收率高、生產(chǎn)成本低、基本無三廢的丁酮連氮水解工藝。本發(fā)明的技術(shù)方案為間歇釜式反應(yīng)實驗采用CJK-0. 5型快開反應(yīng)釜，丁酮連氮與水混合后一起加入反應(yīng)釜，而后通入氮氣加壓到2MPa，然后調(diào)整攪拌槳到一定的轉(zhuǎn)速，調(diào)高加熱電壓，開始加熱反應(yīng)釜，開啟溫度自動控制，使反應(yīng)穩(wěn)定進(jìn)行；當(dāng)反應(yīng)結(jié)束后，用冷凝水使反應(yīng)釜降溫，泄壓后將反應(yīng)物料取出。反應(yīng)精餾實驗采用玻璃反應(yīng)精餾塔在常壓下進(jìn)行，當(dāng)塔頂溫度達(dá)到規(guī)定溫度時從塔頂出料口出料，在兩次取樣時間間隔長于45min后停止塔釜加熱，當(dāng)塔頂溫度降為常溫后停止通冷凝水，在塔釜溫度降為常溫后將反應(yīng)物料取出ο
具體實施例方式氫火焰氣相色譜分析儀，毛細(xì)管柱，氣相色譜工作站數(shù)據(jù)處理儀。分析條件氮氣柱前壓力0. 05MPa ；氫氣柱前壓力0. 05MPa ；空氣柱前壓力0. 05MPa ；柱槽溫度150°C ；進(jìn)樣溫度210°C ；檢測溫度210°C。定量方法歸一化法。隨著溫度的升高，反應(yīng)達(dá)到平衡的時間變短，反應(yīng)速度隨著溫度的升高而增大，當(dāng)溫度達(dá)到190°C時，反應(yīng)在一個小時內(nèi)就基本達(dá)到平衡。并且隨著溫度的升高，丁酮連氮的濃度也隨之減小，這說明溫度升高對丁酮連氮的轉(zhuǎn)化率提高有利，溫度升高，丁酮連氮的轉(zhuǎn)化率增大，當(dāng)達(dá)到180°C后變化平穩(wěn)，最終在 190°C時丁酮連氮的轉(zhuǎn)化率為23. 4%。由于丁酮連氮水解制胼反應(yīng)為可逆吸熱反應(yīng)，其轉(zhuǎn)化率在反應(yīng)溫度為190°C時只有23. 4%，為了提高反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率，需打破反應(yīng)的平衡限制，故在此選擇反應(yīng)精餾的方式，在反應(yīng)過程中將反應(yīng)生成的丁酮及時蒸出，從而提高反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率及收率。由于在反應(yīng)精餾過程中，生成的丁酮與反應(yīng)物料中的水可形成最低共沸物，該共沸物的組成為丁酮89%、水11% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))，沸點為73. 5°C，故在反應(yīng)精餾過程中，水除了需要參加反應(yīng)外，還需要與丁酮形成共沸物將丁酮帶出，因此，在反應(yīng)過程中水是過量的。同時由于形成的共沸物經(jīng)過塔頂冷凝后可分層，上層為丁酮相，下層為水相，在此選用可分層的塔頂冷凝回流器，將上層丁酮相取出分析，下層水相回流。
權(quán)利要求
1.一種丁酮連氮水解工藝，其特征在于間歇釜式反應(yīng)實驗采用CJK-0. 5型快開反應(yīng)釜，與水混合后一起加入反應(yīng)釜，而后通入氮氣加壓到2MPa。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種丁酮連氮水解工藝，其特征在于調(diào)整攪拌槳到一定的轉(zhuǎn)速，調(diào)高加熱電壓，開始加熱反應(yīng)釜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種丁酮連氮水解工藝，其特征在于用冷凝水使反應(yīng)釜降溫，泄壓后將反應(yīng)物料取出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種丁酮連氮水解工藝，其特征在于采用玻璃反應(yīng)精餾塔在常壓下進(jìn)行，當(dāng)塔頂溫度達(dá)到規(guī)定溫度時從塔頂出料口出料，在兩次取樣時間間隔長于 45min后停止塔釜加熱。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種丁酮連氮水解工藝，其特征在于當(dāng)塔頂溫度降為常溫后停止通冷凝水，在塔釜溫度降為常溫后將反應(yīng)物料取出。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種丁酮連氮水解制肼反應(yīng)的工藝，以DK110型弱酸陽離子交換樹脂為催化劑，采用反應(yīng)精餾方式，丁酮連氮與水摩爾比在1∶9左右，反應(yīng)時間在8-10h左右，丁酮收率為79.86％。當(dāng)反應(yīng)結(jié)束后，用冷凝水使反應(yīng)釜降溫，泄壓后將反應(yīng)物料取出。
文檔編號C01B21/16GK102295277SQ20101020796
公開日2011年12月28日 申請日期2010年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月23日
發(fā)明者郁麗華 申請人:郁麗華