AT214899B - Verfahren zur Gewinnung von praktisch wasserfreiem Hydrazin aus einer wässerigen Hydrazinlösung - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Gewinnung von praktisch wasserfreiem
Hydrazin aus einer wässerigen Hydrazinlösung 
Aus der deutschen Patentschrift Nr. 945445 ist ein Verfahren zur Gewinnung des Hydrazins aus verdünnten wässerigen Hydrazinlösungen in Form einer technisch verwertbaren Hydrazinverbindung bekannt, das darin besteht, dass die Hydrazinlösung mit mindestens einem mit Wasser nicht mischbaren, das Hydrazin als solches lösenden organischen Lösungsmittel extrahiert, aus dem Extrakt durch Einleiten von Kohlendioxyd Hydrazoniumhydrazinkarbonat ausgefällt und   anschliessend vom Lösungsmittel getrennt wird.   



   Verdünnte wässerige Lösungen von Hydrazin lassen sich auf dem Wege der fraktionierten Destillation nur bis auf einen Gehalt von etwa   68%   Hydrazin konzentrieren, da ein Wasser-Hydrazin-Gemisch dieser Zusammensetzung. bei weiterer Destillation azeotrop übergeht. Es sind eine Reihe von Verfahren bekannt, mit denen   ausHydrazinhydrat durch Entwässerung mit Hilfe starker Basen, z. B. Natriumhydroxyd,   wasserfreies Hydrazin hergestellt wird. Das gemeinsame und charakteristische Merkmal dieser Verfahren ist, dass den   wässerigenHydrazinlösungen   so viel Ätznatron zugesetzt wird, dass mindestens 1 Mol Base je Mol zu bindendes Wasser vorliegt. Die Trennung des Hydrazins von der konzentrierten Lauge erfolgt grundsätzlich durch anschliessende Destillation.

   In neueren Verfahren werden bei dieser Destillation noch inerte Kohlenwasserstoffe zugesetzt, um die Gefahr explosiver Zersetzung während der Destillation zu vermeiden. 



   Diese Verfahren besitzen den grossen Nachteil, dass die vollständige Entfernung des Wassers aus den wässerigen Hydrazinlösungen nur bei gleichzeitiger Bildung von Alkalihydroxyd, z. B. NatriumhydroxydMonohydrat,   NaOH.H 0,   erfolgt, da sonst bei der anschliessenden Destillation keine vollständige Bindung des Wassers möglich ist. Das hat zur Folge, dass alle Apparateteile, alle Leitungen, Armaturen usw. sich während des Prozesses mindestens auf der Temperatur des Schmelzpunktes des   Alkalihydroxyd-Mono-   Hydrates,   z. B.   von   NaOH.H 0, d. s. 64  c,   befinden müssen.

   Dies bedingt eine starke Beeinträchtigung der Anwendbarkeit des Verfahrens, da selbst bei kurzfristiger Unterbrechung des Prozesses die Gefahr der Verstopfung von Leitungen und Armaturen und damit von recht umständlichen Reinigungsoperationen be-   steht. Ausserdem ist der Umgang   mit derart hochkonzentriertenlaugen wegen   ihrer Agressivität   mit   erheb-   lichen Schwierigkeiten verbunden. 



   Eine weitere Folge der erforderlichen   hohenAlkalihydroxyd-Konzentration   ist der Umstand, dass man das benutzte Ätzalkali vor dem Wiedereinsetzen entwässern muss,   u.   zw. in den meisten Fällen bis zum praktisch wasserfreien   ÄtzalkaIi,   um nicht eine sehr grosse Menge konzentrierter Lauge im Kreis umwälzen zu müssen. 



   Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Gewinnung von praktisch wasserfreiem Hydrazin aus einer wässerigen Hydrazinlösung unter Zusatz von Alkalihydroxyd, das darin besteht, dass der wässerigen Hydrazinlösung Alkalihydroxyd in einer Menge zugesetzt wird, dass je Mol zu bindendes Wasser weniger als 1 Mol, vorzugsweise   0. 2 - 0, 5 Mol, Alkalihydroxyd   kommt, aus dieser Mischung das Hydrazin mit einem aromatischen Amin, wie Anilin, vorzugsweise bei erhöhter Temperatur, wie 60 bis 800 C, extrahiert, der Extrakt von der wässerigen Lösung getrennt und aus dem Extrakt das Hydrazin, vorzugsweise durch Destillation, abgetrennt wird. Unter diesen Umständen Ist es möglich, die Trennung des Hydrazins von Wasser bei wesentlich niedrigeren   Alkalihydroxyd-Konzentrationen   als bei dem bekannten Verfahren vorzunehmen.

   Während nach den beschriebenen Verfahren auf jedes Mol zu bindendes Wasser 

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 immer mindestens 1 Mol NaOH angewendet werden musste, sind nach dem   erfindungsgemässen   Verfahren überraschenderweise wesentlich geringere NaOH-Mengen für den gleichen Zweck ausreichend. 



   Es wurde gefunden, dass bei geeigneter Wahl des Extraktionsmittels und der Extraktionsbedingungen bereits   0, 1 MolNaOH   und weniger pro Mol zu bindendes Wasser ausreichend sein können, wenn auch hiebei wegen des geringen Verteilungsverhältnisses umfangreiche Extraktionseinrichtungen notwendig sind. 



  Auf bequeme und wirtschaftliche Weise lässt sich das- Hydrazin extrahieren, wenn während der Extraktion je Mol zu bindendes Wasser 0, 2-0, 5 Mol Alkalihydroxyd vorliegen. Die Verwendung einer derart wesentlich geringeren Alkalihydroxyd-Konzentration hat zur Folge, dass das gesamte Verfahren einschliesslich derAlkalihydroxyd-Konzentrierung mit einer bei   Zimmertemperatur flüssigen   Lauge durchgeführt werden kann. 



   Als Extraktionsmittel kommen nach dem erfindungsgemässen Verfahren aromatische Amine, in erster Linie Anilin, aber auch die Toluidine und Xylidine in Frage. Die Arylamine besitzen hiebei noch den Vorteil, dass sie in der konzentrierten Alkalilauge fast unlöslich sind und nicht auf umständlichem Wege hieraus entfernt werden müssen. 



   Wenn die für das beschriebene Verfahren zur Verfügung stehende Extraktionsapparatur nicht die   genü-   gende Zahl   vos trennstufe   besitzt, um den Hydrazingehalt der wässerigen Phase auf einen vernachlässigbar kleinen Wert zu bringen, so wird nach dem erfindungsgemässen Verfahren dieser Hydrazinanteil dadurch gewonnen, dass man eine äquivalente Menge Azeton zugibt. Hiedurch wird das gesamte Hydrazin in Form von in Alkalien unlöslichem Azethydrazon abgeschieden, das in bekannter Weise auf Dihydrazin-   Ium (l+) sulfat   aufgearbeitet werden kann. 



   Die Extraktion kann bei jeder Temperatur, bei der die beteiligten Phasen flüssig sind, durchgeführt werden, wenn auch bessere Ergebnisse bei einer erhöhten Temperatur von 60-800 C erzielt werden. 



   Wenn die organische Phase nach der Extraktion noch Spuren Wasser enthält, die zu einem noch wasserhaltigen Hydrazin führten, so können diese Spuren nach dem erfindungsgemässen Verfahren sehr einfach dadurch entfernt werden, dass man eine kleine Menge pulverisiertes Ätzalkali einrührt und anschlie- ssend durch Filtration abtrennt. Diese Ätzalkalimenge kann zur Kompensierung gewisser Leckverluste u. ähnl. im   Ätzalkali-Kreislauf   verwendet werden. 



   Die anschliessende Trennung des Hydrazins vom Extraktionsmittel erfolgt durch eine fraktionierte Destillation, bei der das Hydrazin als Kopfprodukt in wasserfreier Form gewonnen wird, während das als Sumpfprodukt anfallende Extraktionsmittel wieder in den Prozess zurückgeführt werden kann. 
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 : 5004000 g/Std. Anilin bei einer Temperatur von 70-800 C extrahiert. Die ablaufende Lösung enthält noch 0,   91%   Hydrazin, der Anilinextrakt 7,   00/0   Hydrazin. Anschliessend wird der Extrakt mit 50 g pulverisiertem Ätznatron kräftig gemischt und das Ätznatron abfiltriert. Der Extrakt wird dann zur Destillation in die untere Hälfte einer Trennkolonne gegeben, die eine beheizte Blase und einen Kühler mit Rücklaufleitung besitzt.

   Man hält mit Hilfe der Heizung am Kopf der Kolonne ein Rücklaufverhältnis von 2, 5 Teilen Rücklauf auf 1 Teil Destillatabnahme aufrecht und kann bei einer Kopftemperatur von   113, 50   C 300 g 
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 von abgetrennt. Anschliessend wird diese Lauge, die nunmehr keine wertvollen destillierbaren Bestandteile mehr enthält, in einem Durchlaufverdampfer von   400/0   auf   5CP/o   aufkonzentriert und wieder zur Alkalisierung des Hydrazins verwendet. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Verfahren zur Gewinnung von praktisch wasserfreiem Hydrazin aus einer wässerigen Hydrazinlösung unter Zusatz von Alkalihydroxyd, dadurch gekennzeichnet, dass der wässerigen Hydrazinlösung Alkalihydroxyd in einer Menge zugesetzt wird, dass je Mol zu bindendes Wasser weniger als 1 Mol, vorzugsweise 0,   2 - 0, 5   Mol, Alkalihydroxyd kommt, aus dieser Mischung das Hydrazin mit einem aromatischen Amin, wie Anilin, vorzugsweise bei erhöhter Temperatur, wie 60 - 800 C, extrahiert, der Extrakt von der wässerigen Lösung getrennt und aus dem Extrakt das Hydrazin, vorzugsweise durch Destillation, abgetrennt wird.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man einen allenfalls vorhandenen Restgehalt an Wasser im Extrakt durch Einrühren von festem Ätzalkali und anschliessende Filtration entfernt. <Desc/Clms Page number 3>

   3. Verfahren nach Anspruch l oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man nach der Extraktion den allenfalls noch in der Alkalilauge vorhandenen Hydrazinanteil dadurch entfernt, dass man nach Zugabe der äquivalenten Menge Azeton das hiebei sich abscheidende Azethydrazon abtrennt und in bekannter Weise aufarbeitet.