一種硝基胍連續(xù)合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于化學(xué)工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種合成硝基胍的方法，特別是涉及一種連續(xù)化合成硝基胍的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]硝基胍是一種有機(jī)合成原料，在農(nóng)藥上作為R比蟲(chóng)啉、啶蟲(chóng)脒的中間體，用于合成下一步中間體N-硝基亞氨基咪唑烷，此外，它經(jīng)還原可以制氨基胍，用于合成心絞痛藥物樂(lè)可安等，也可用于炸藥和無(wú)煙水藥的配制。用于有機(jī)合成，制備氨基胍、藥物樂(lè)可安等。也可用于炸藥和無(wú)煙火藥的配制，是硝化纖維火藥、硝化甘油火藥以及二甘醇二硝酸酯的摻和劑、固體火箭推進(jìn)劑的重要組分。
[0003]濃硫酸法生產(chǎn)硝基胍的生產(chǎn)方法相對(duì)簡(jiǎn)單，國(guó)內(nèi)外多數(shù)企業(yè)采用這種方法生產(chǎn)硝基胍。以純度92%以上的硝酸胍為原料，使之與92%以上的工業(yè)硫酸按1:2.5?3(硝酸胍為I)的投料比在O?20°C反應(yīng)，可得硝酸胍，收率80?85%。文獻(xiàn)報(bào)道的均為間歇法，即直接在反應(yīng)瓶或釜中進(jìn)行。反應(yīng)完成后以冰水稀釋?zhuān)^(guò)濾，濾餅以水重結(jié)晶得純品。
[0004]方法特點(diǎn):該方法不需高溫或高壓條件，且污染相對(duì)較小，但對(duì)溫度控制要求較高，放大效應(yīng)明顯，物料累積，容易帶來(lái)安全隱患；其次是采用間歇法生產(chǎn)，其加料、卸料等處理時(shí)間長(zhǎng)，反應(yīng)釜體積龐大，需要占用較大的廠(chǎng)房等。
[0005]目前也有通過(guò)對(duì)濃硫酸和硝酸胍連續(xù)流入微通道的方式制備硝基胍，但是因?yàn)槠湮锪系牧魉俸头磻?yīng)的停留時(shí)間過(guò)小，最終的綜合收率只能維持在80?85%，不能使綜合收率達(dá)到85%以上，成品含量達(dá)不到98%以上。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，提供了一種連續(xù)化合成硝基胍的方法，是通過(guò)如下步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)的:
[0007]S1.以硝酸胍和濃硫酸為原料，按照1:2的摩爾比例，加入第一級(jí)合成釜，控制所述第一級(jí)合成釜的溫度為50°C，保溫一小時(shí)后，開(kāi)始混合反應(yīng)。同時(shí)控制硝酸胍和濃硫酸分別以流速^和V 2連續(xù)投料的形式，進(jìn)入所述第一級(jí)合成釜，控制所述第一級(jí)合成釜溫度為T(mén)1，物料的反應(yīng)停留時(shí)間為h，使?jié)饬蛩崤c硝酸胍反應(yīng)；
[0008]S2.所述第一級(jí)合成釜里的物料反應(yīng)后，從所述第一級(jí)合成釜側(cè)面的開(kāi)口溢流進(jìn)入第二級(jí)反應(yīng)釜，控制所述第二級(jí)反應(yīng)釜溫度為T(mén)2，物料的反應(yīng)停留時(shí)間為t2，使?jié)饬蛩崤c硝酸胍繼續(xù)反應(yīng)；
[0009]S3、所述第二級(jí)合成釜里的物料反應(yīng)后，從所述第二級(jí)合成釜側(cè)面的開(kāi)口溢流進(jìn)入冰解釜，同時(shí)加入與溢流流入所述冰解釜的物料等摩爾比例的冰解水，并以一定流速V3流入所述冰解釜，控制所述冰解釜的反應(yīng)溫度為T(mén)3，物料的冷卻停留時(shí)間為t3，使物料充分冷卻；
[0010]S4O冰解后的物料從所述冰解釜側(cè)面的開(kāi)口溢流進(jìn)入至離心機(jī)離心包裝成品。
[0011]其中三個(gè)反應(yīng)釜為側(cè)面開(kāi)口的反應(yīng)釜串聯(lián)而成，反應(yīng)釜的容積根據(jù)反應(yīng)物料的流速和停留的時(shí)間確定。
[0012]優(yōu)選的，硝酸胍流速力為120g/h—240g/h，濃硫酸流速v 2為180g/h—396g/h，冰解水流速 V3為 900g/h—1584g/h。
[0013]優(yōu)選的，第一級(jí)合成釜溫度為T(mén)1= 450C -55°C，物料在所述第一級(jí)合成釜平均停留時(shí)間為ti= 2h—2.5ho
[0014]優(yōu)選的，第二級(jí)合成釜溫度為T(mén)2= 480C -52°C，物料在所述第二級(jí)合成釜平均停留時(shí)間為t2= 2h—2.5h.
[0015]優(yōu)選的，冰解釜溫度為T(mén)3= 30°C，物料的冷卻停留時(shí)間為13= 2h—2.5h。進(jìn)一步的投料反應(yīng)為連續(xù)24小時(shí)進(jìn)行投料反應(yīng)，取樣分析成品含量為為98.0%——98.5%,綜合收率為為85%——95%。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:
[0017]1.本發(fā)明提供了一種連續(xù)化合成硝基胍的方法，通過(guò)對(duì)物料流量、反應(yīng)的溫度和停留時(shí)間的控制，顯著提高了產(chǎn)物的含量和收率，分別達(dá)到98%以上和85%以上。
[0018]2.本發(fā)明中，各反應(yīng)釜通過(guò)串聯(lián)，物料全程為連續(xù)流反應(yīng)，避免了常規(guī)間歇反應(yīng)中需要額外配置裝置和轉(zhuǎn)移中出現(xiàn)的泄露，反應(yīng)過(guò)程產(chǎn)生的尾氣通過(guò)連續(xù)吸收，實(shí)現(xiàn)無(wú)三廢，環(huán)保安全，操作強(qiáng)度大大減輕，生產(chǎn)效率大大提高。
【具體實(shí)施方式】
[0019]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，將通過(guò)以下以實(shí)施例方式對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行說(shuō)明，這些實(shí)施例的內(nèi)容并不對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍加以限制；
[0020]實(shí)施例1
[0021 ] 在裝有溫度計(jì)、攪拌、加料漏斗500ml —級(jí)合成釜中，分別加入240g硝酸胍(1.8mol)、360g濃硫酸(3.6mol)，在50°C保溫I小時(shí)，保溫結(jié)束后，開(kāi)始進(jìn)行連續(xù)反應(yīng)。通過(guò)I個(gè)小型的螺桿加料機(jī)，控制加料速度硝酸胍240g/h，通過(guò)小型計(jì)量栗，控制濃硫酸流量340g/h平穩(wěn)均勻的加入一級(jí)合成釜中，控制500ml —級(jí)合成釜內(nèi)的溫度在50±5°C?？刂莆锪显谝患?jí)合成釜的停留時(shí)間為2h，溶解的物料從一級(jí)合成釜側(cè)面的開(kāi)口溢流進(jìn)入500m二級(jí)反應(yīng)釜，控制二級(jí)反應(yīng)釜溫度為50±2°C。控制物料在二級(jí)合成釜的停留時(shí)間為2h，二級(jí)反應(yīng)后的物料從側(cè)面的開(kāi)口溢流進(jìn)入500ml冰解釜；控制冰解釜溫度為30°C，冰解水通過(guò)計(jì)量栗計(jì)量為1368g/h，二級(jí)反應(yīng)后的物料從側(cè)面的開(kāi)口溢流進(jìn)入微型的離心機(jī)離心包裝成品。連續(xù)投料反應(yīng)24小時(shí)，取樣分析平均含量達(dá)到98.4%，綜合收率高達(dá)89.6%。
[0022]實(shí)施例2
[0023]在裝有溫度計(jì)、攪拌、加料漏斗500ml —級(jí)合成釜中，分別加入240g硝酸胍(1.8mol)、360g濃硫酸(3.6mol)，在50°C保溫I小時(shí)，保溫結(jié)束后，開(kāi)始進(jìn)行連續(xù)反應(yīng)。通過(guò)I個(gè)小型的螺桿加料機(jī)，控制加料速度硝酸胍240g/h，通過(guò)小型計(jì)量栗，控制濃硫酸流量396g/h平穩(wěn)均勻的加入一級(jí)合成釜中，控制500ml —級(jí)合成釜內(nèi)的溫度在50±5°C?？刂莆锪显谝患?jí)合成釜的停留時(shí)間為2h，溶解的物料從一級(jí)合成釜側(cè)面的開(kāi)口溢流進(jìn)入500m二級(jí)反應(yīng)釜，控制二級(jí)反應(yīng)釜溫度為50±2°C?？刂莆锪显诙?jí)合成釜的停留時(shí)間為2h，二級(jí)反應(yīng)后的物料從側(cè)面的開(kāi)口溢流進(jìn)入500ml冰解釜；控制冰解釜溫度為30°C，冰解水通過(guò)計(jì)量栗計(jì)量為