CN103044285A

CN103044285A - 过氧化氢法制备丁酮连氮

Info

Publication number: CN103044285A
Application number: CN 201310017140
Authority: CN
Inventors: 卢连相; 刘征
Original assignee: CHONGQING LANMIAO BIO-TECH DEVELOPMENT Co Ltd
Current assignee: CHONGQING LANMIAO BIO-TECH DEVELOPMENT Co Ltd
Priority date: 2013-01-17
Filing date: 2013-01-17
Publication date: 2013-04-17

Abstract

本发明公布了一种过氧化氢法制备丁酮连氮的配方和生产流程，对过氧化氢法进行了深入研究，进而改进而形成的适合我国国情的酮连氮的生产方法。以过氧化氢为氧化剂，以氨与丁酮（甲乙酮）为原料，以甲酰胺与一种无机氧化物为催化剂和助催化剂相互反应而制得酮连氮的方法，过氧化氢为工业品，其浓度为25~30%，氨以氨水的形式投入，其浓度为20~25%，丁酮、甲酰胺、无机氧化物均为工业品级别。本发明解决以往生产水合肼时的初始粗产品的浓度低，能耗大，效率低，成本高，副产物难以处理的问题，以适合我国国情。

Description

过氧化氢法制备丁酮连氮

技术领域

本发明涉及化工领域，生产水合肼的原料，具体为过氧化氢法制备丁酮连氮。

背景技术

酮连氮是制备水合肼的中间体，酮连氮水解即可制得水合肼。酮连氮的制备在水合肼的生产过程中占有重要地位，酮连氮的制备是过氧化氢法生产水合肼不可缺少的步骤。

水合肼是一种重要的化工产品，在医药工业、农业、精细化工和航天领域中有着广泛的应用。水合肼的制备方法很多，有以次氯酸钠与氨反应的拉西（RaSchig）法，以次氯酸钠与尿素反应的尿素法，有在尿素法的基础上加入脂肪族酮反应的酮连氮法，还有以法国人发明的以过氧化氢与氨，加入丙酮参加反应的过氧化氢法。目前国内主要采用尿素法工艺，其工艺流程多而复杂，效率低，成本高。在上述这些方法中，尤以过氧化氢法最受青睐，原因是生产出来的水合肼粗品浓度高，能耗小，效率高，成本低，不产生难以处理的副产物，适合连续化操作，适合大规模生产，因此吸引了很多人对这种方法的研究。但是过氧化氢法中采用70%高浓度的过氧化氢，安全隐患非常大，生产线必须配套高浓度过氧化氢的生产线，前期成本投入也较高。

发明内容

本发明对过氧化氢法进行了深入研究，进而改进而形成的适合我国国情的酮连氮的生产方法。酮连氮不仅可以水解制备水合肼，也可以与尿素反应生产联二脲，进而生产AC发泡剂，酮连氮也可以在硫酸的作用下，生产硫酸肼。总之，有了酮连氮就可以生产出含有“肼及其衍生物”的各种化合物，以适应各个领域的需要。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

以过氧化氢为氧化剂，以氨与丁酮（甲乙酮）为原料，以甲酰胺与一种无机氧化物为催化剂和助催化剂相互反应而制得酮连氮的方法，过氧化氢为工业品，其浓度为25~30%，氨以氨水的形式投入，其浓度为20~25%，丁酮、甲酰胺、无机氧化物均为工业品级别，各原料摩尔配比为过氧化氢H₂O₂∶氨NH₃∶丁酮CH₃COC₂H₅：甲酰胺HCONH₂=1.0∶(2.8~3.0)∶3.0∶(1.8~2.0)。

所述的催化剂为无机氧化物MO剂量为1.0克。

所述的助催化剂为乙二胺四乙酸二钠，剂量为1.0克。

其合成步骤为：

（1）在装有回流冷凝器的反应釜内，依次投入丁酮、氨水、催化剂、助化剂，密闭投料口，搅拌，然后开启回流冷凝器冷却水，缓缓升温至18~20℃；

（2）缓缓滴加双氧水，即工业过氧化氢，反应开始并放热，物料温度上升，控制双氧水的滴加速度，以使物料的温度不至上升过快，当物料温度达到40℃时，停止滴加双氧水，监测物料温度，控制使其不超过46℃；

（3）当物料温度平稳后，继续滴加双氧水，保持反应釜内物料温度在44±2℃范围内，约三小时将双氧水滴完（每小时约滴三分之一投料量）；

（4）双氧水滴完后继续在反应温度范围内搅拌反应0.5~1.0小时，反应完毕后将物料冷却至35℃以下，停止搅拌，静置约0.5小时，使物料油、水相分层完全，放出下层水相至贮槽，将油相放至油相贮槽。

最后将水相和油相分别计量，分析，以过氧化氢为基准计算丁酮连氮的收率。

本发明提供了一种生产水合肼的中间体酮连氮的方法，解决以往生产水合肼时的初始粗产品的浓度低，能耗大，效率低，成本高，副产物难以处理的问题，以适合我国国情，适合中小企业的生产工艺，改变以前我国水合肼生产的落后面貌。

附图说明

无。

具体实施方式

下面结合具体实施例和说明书对本发明作进一步说明。此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1、原料1.45mol丁酮130ml，1.49mol、浓度21.18%的氨水130ml，0.97mol浓度94%的甲酰胺41ml，无机氧化物MO0.5g，乙二胺四乙酸二钠0.5g，浓度25.76%的双氧水66g，0.5mol，时间、温度和操作步骤如下：

（1）时间7:51，在三口瓶内依次投入丁酮、氨水、甲酰胺、MO，乙二胺四乙酸二钠，物料温度20℃.开始滴加双氧水（保温）；

（2）时间8:45，温度40℃，双氧水滴入约1/3（去保温）；

（3）时间9:40，温度44℃，双氧水滴入约2/3；

（4）时间10:44，温度44℃，双氧水加完（保温）；

（5）时间11:21，温度38℃，停止搅拌，静置，分层；

得到水相258.4g，折合水合肼含量0.85%；油相76.5g，折合水合肼含量25.87%；收率：以过氧化氢为基准，丁酮连氮的收率87.86%。

实施例2、丁酮129ml，氨水（27.87%）105ml，甲酰胺（89%）40ml，MO0.5g，乙二胺四乙酸二钠0.5g，双氧水（26.11%）65.2g。23℃开始滴加双氧水，2小时45分钟滴完，继续保温搅拌0.5小时，收率88.72%。

实施例3、丁酮111ml，氨水（25.0%）92ml，甲酰胺（89%）40ml。MO0.5g，乙二胺四乙酸二钠0.5g，双氧水（26.11%）65.2g。工艺操作同前，收率82.7%。

实施例4、回收丁酮（含水17%）150ml，氨水（27.87%）95ml，甲酰胺（89%）40ml，MO0.5g，乙二胺四乙酸二钠0.5g，双氧水（26.11%）65.2g，26.5℃滴加双氧水，约3小时加完，控制温度42~44℃，收率87.8%。

实施例5、除未加入乙二胺四乙酸二钠外，其他组分同方案4。28℃滴加双氧水，约3小时加完，控制温度42-44℃，收率78.1%。

实施例6、在2000升反应釜中实验，收率也在85%以上。

采用本发明生产丁酮连氮，成品浓度高，能耗小，效率高，大大降低了企业的生产成本。生产过程中不产生难以处理的副产物，减小了对环境的污染。

Claims

1. 过氧化氢法制备丁酮连氮，是以过氧化氢为氧化剂，以氨与丁酮（甲乙酮）为原料，以甲酰胺与一种无机氧化物为催化剂和助催化剂相互反应而制得酮连氮的方法，其特征在于过氧化氢为工业品，其浓度为25~30%，氨以氨水的形式投入，其浓度为20~25%，丁酮、甲酰胺、无机氧化物均为工业品级别，各原料摩尔配比为过氧化氢H₂O₂∶氨NH₃∶丁酮CH₃COC₂H₅ ：甲酰胺HCONH₂=1∶(2.8~3.0)∶3.0∶(1.8~2.0)；其合成步骤如下：

（1）在装有回流冷凝器的反应釜内，依次投入丁酮、氨水、催化剂、助催化剂，密闭投料口，搅拌，然后开启回流冷凝器冷却水，缓缓升温至18~20℃；

（2）缓缓滴加双氧水，即工业品的过氧化氢，反应开始并放热，物料温度上升，控制双氧水的滴加速度，以使物料的温度不至上升过快，当物料温度达到40℃时，停止滴加双氧水，监测物料温度，控制使其不超过46℃；

（3）当物料温度平稳后，继续滴加双氧水，保持反应釜内物料温度在44±2℃范围内，约三小时将双氧水滴完，每小时约滴三分之一投料量；

2. 根据权利要求1所述的过氧化氢法制备丁酮连氮，其特征在于所述的催化剂为无机氧化物MO剂量为1.0克。

3. 根据权利要求1所述的过氧化氢法制备丁酮连氮，其特征在于所述的助催化剂为乙二胺四乙酸二钠，剂量为1.0克。