CN101462985B - 一种偶氮二甲酰胺的清洁生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明属于偶氮二甲酰胺的生产方法领域，特别涉及偶氮二甲酰胺的清洁生产方法。该方法包括氨在酮存在时与化学计量的氧化剂进行反应，得到酮连氮；将得到的酮连氮与化学计量的尿素反应得到联二脲，同时回收酮与氨，循环至第一步反应回用；联二脲在溴化钠的催化下用氯气氧化得到偶氮二甲酰胺。本方法的收率可达90％以上(以氨计)，反应过程中回收的氨与酮可在整个工艺过程中循环利用，整个工艺过程无废水、废气排放，是一种清洁生产工艺。

Description

一种偶氮二甲酰胺的清洁生产工艺
技术领域
本发明涉及偶氮二甲酰胺的生产，特别涉及其清洁生产工艺。
背景技术
偶氮二甲酰胺(ADC发泡剂)是一种通用型发气量大的发泡剂，国内目前普遍采用尿素法合成水合肼为原料的生产工艺，尿素与次氯酸钠反应生成稀的水合肼溶液，除盐精制后的水合肼溶液与尿素在pH＝4～5的条件下酸法缩合生产得联二脲，再用氯气氧化得到偶氮二甲酰胺。该生产工艺存在如下问题：1、水合肼合成工艺收率低、得到的水合肼溶液浓度低，生产过程中产生大量废水；2、酸法缩合生产联二脲的过程中产生的副产品氨、碳酸钠需用硫酸来中和，产生大量的含硫酸铵、硫酸钠的废水；3、整个生产过程中能源消耗很高，不利于节能环保。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种偶氮二甲酰胺的清洁生产工艺，整个工艺过程节能、无污染。
为实现上述目的本发明采用的技术方案通过如下步骤实现，
一种偶氮二甲酰胺的清洁生产工艺，其特征在于：包括如下步骤：
a采取投料按氨∶酮∶次氯酸钠(重量比)为1～6∶2∶10在稳定剂存在的条件下混合反应，控制反应温度20～70℃、反应时间3～5小时，再将反应产物分离得到酮连氮和盐水；
b将步骤a得到的酮连氮与尿素的水溶液混合反应在70～120℃加热条件下进行，并在pH值＝3～8的弱酸条件下发生反应，生成联二脲、氨和酮；
将步骤a得到的盐水脱氨、脱酮后回收利用，脱氨、脱酮得到的氨、酮再返回步骤a继续使用；
c将步骤b生成的联二脲以溴化钠为催化剂与双氧水反应，得到偶氮二甲酰胺；将步骤b生成的氨和酮，返回步骤a继续使用。
在这一系列步骤中，中间步骤产生的氨、酮可循环用于制取酮连氮，制取联二脲的母液可以循环使用，分离酮连氮得到的盐水经过脱氨、酮后可以用于氯碱厂电解制碱，全过程无三废排放，达到绿色循环的清洁生产工艺。
附图说明
图1是本发明工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
如图1、一种偶氮二甲酰胺的清洁生产工艺，包括如下步骤：
a采取投料按液氨、氨气或氨水∶丙酮、丁酮或戊酮∶次氯酸钠(重量比)为1～6∶2∶10在稳定剂存在的条件下混合反应，将反应产物分离得到酮连氮和盐水；
b将步骤a得到的酮连氮与尿素的水溶液混合反应在70～120℃加热条件下进行，并在pH值＝3～8的弱酸条件下发生反应，生成联二脲、氨和酮；
将步骤a得到的盐水脱氨、脱酮后回收利用，脱氨、脱酮得到的氨、酮再返回步骤a继续使用；
c将步骤b生成的联二脲以溴化钠为催化剂与双氧水反应，得到偶氮二甲酰胺；将步骤b生成的氨和酮，返回步骤a继续使用。
实施例一、
1.合成酮连氮盐水处理利用：在容器中加入氨水240g(含NH3 25％)、丁酮120g，开启搅拌，滴加次氯酸钠420g(有效氯10％)，控制反应温度20-70℃，3-5小时滴加完次氯酸钠，然后，将温度升至50-70℃，搅拌1小时，静置分离酮连氮与盐水。得酮连氮108g，盐水670g。
将分离酮连氮后的盐水加热至70～90℃，用泵加压喷淋入脱氨塔中，脱氨塔保持负压0.03MPa左右，抽脱氨、酮，回用于合成酮连氮。盐水含氨35mg/L时，将盐水放入有搅拌装置的罐内，再加入次氯酸钠或氯气氧化去除残留的微量氨和有机物后，可以用于氯碱厂电解制碱。
2、合成联二脲：在容器中加入180g尿素和500g水的水溶液及180g酮连氮，搅拌升温，温度控制在70-120℃以内，反应容器带有精馏装置。保持温度反应12-15小时，反应完成后，将反应液过滤，并加清水洗涤，得联二脲和滤液。联二脲进行干燥，滤液用于下一批次合成联二脲。
3、合成偶氮二甲酰胺：将联二脲95g加入水300g于带搅拌的反应器中，再加入溴化钠1-2g，滴加30％浓度的双氧水100g，搅拌并控制反应温度至50～80℃，反应5h左右，得到产物偶氮二甲酰胺。
实施例二、
1.合成酮连氮盐水处理利用：在容器中加入液氨1400g(含NH325％)、丙酮120g，开启搅拌，滴加次氯酸钠420g(有效氯10％)，控制反应温度20-70℃，3-5小时滴加完次氯酸钠，然后，将温度升至50-70℃，搅拌1小时，静置分离酮连氮与盐水。得酮连氮113g，盐水1830g。
2.后续步骤按实施例一进行，得到产物偶氮二甲酰胺。
实施例三、
1.合成酮连氮盐水处理利用：在容器中加入氨气720g(含NH3 25％)、戊酮120g，开启搅拌，滴加次氯酸钠420g(有效氯10％)，控制反应温度20-70℃，3-5小时滴加完次氯酸钠，然后，将温度升至50-70℃，搅拌1小时，静置分离酮连氮与盐水。得酮连氮112g，盐水1150g。
2.后续步骤按实施例一进行，得到产物偶氮二甲酰胺。

Claims (3)

1.一种偶氮二甲酰胺的清洁生产工艺，其特征在于：1.合成酮连氮盐水处理利用：在容器中加入含NH325％的氨水240g、丁酮120g，开启搅拌，滴加有效氯10％的次氯酸钠420g，控制反应温度20-70℃，3-5小时滴加完次氯酸钠，然后，将温度升至50-70℃，搅拌1小时，静置分离酮连氮与盐水，得酮连氮108g，盐水670g； 
将分离酮连氮后的盐水加热至70～90℃，用泵加压喷淋入脱氨塔中，脱氨塔保持负压0.03MPa，抽脱氨、酮，回用于合成酮连氮；盐水含氨35mg/L时，将盐水放入有搅拌装置的罐内，再加入次氯酸钠或氯气氧化去除残留的微量氨和有机物后，用于氯碱厂电解制碱； 
2、合成联二脲：在容器中加入180g尿素和500g水的水溶液及180g酮连氮，搅拌升温，温度控制在70-120℃以内，反应容器带有精馏装置，保持温度反应12-15小时，反应完成后，将反应液过滤，并加清水洗涤，得联二脲和滤液，联二脲进行干燥，滤液用于下一批次合成联二脲； 
3、合成偶氮二甲酰胺：将联二脲95g加入水300g于带搅拌的反应器中，再加入溴化钠1-2g，滴加30％浓度的双氧水100g，搅拌并控制反应温度至50～80℃，反应5h左右，得到产物偶氮二甲酰胺。 
2.一种偶氮二甲酰胺的清洁生产工艺，其特征在于，1.合成酮连氮盐水处理利用：在容器中加入含NH325％的液氨1400g、丙酮120g，开启搅拌，滴加有效氯10％的次氯酸钠420g，控制反应温度20-70℃，3-5小时滴加完次氯酸钠，然后，将温度升至50-70℃，搅拌1小时，静置分离酮连氮与盐水，得酮连氮113g，盐水1830g；
2.后续步骤按权利要求1进行，得到产物偶氮二甲酰胺。 
3.一种偶氮二甲酰胺的清洁生产工艺，其特征在于，1.合成酮连氮盐水处理利用：在容器中加入含NH325％的氨气720g、戊酮120g，开启搅拌，滴加有效氯10％的次氯酸钠420g，控制反应温度20-70℃，3-5小时滴加完次氯酸钠，然后，将温度升至50-70℃，搅拌1小时，静置分离酮连氮与盐水，得酮连氮112g，盐水1150g；
2.后续步骤按权利要求1进行，得到产物偶氮二甲酰胺。 
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