DE4029119A1 - Verfahren zur herstellung von monomethylhydrazin in waessriger loesung - Google Patents

Verfahren zur herstellung von monomethylhydrazin in waessriger loesung

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von Mono­ methylhydrazin (MMH) durch Umsetzung des Monochloramins mit einem Überschuß an Monomethylamin in wäßrigem basischen Medium.
Aufgabe der Erfindung ist die Verbesserung der Herstellungs­ bedingungen und der Sicherheit bei der Durchführung dieses Verfahrens.
MMH wird vor allem als Synthesezwischenstoff in der Agro­ chemie und der Pharmazie, sowie als Treibstoff für Raketen­ motoren verwendet.
Die bekannte industrielle Herstellung des MMH in wäßriger Lösung erfolgt nach einer vom Raschig-Verfahren abgeleiteten Technik, die sich auf Hydrazin und Alkalihydrazine bezieht.
Dieses Verfahren kann durch die beiden folgenden Hauptreak­ tionen dargestellt werden:
1) NH₃+NaOCl → NH₂Cl+NaOH
2) NH₂Cl+CH₃NH₂+NaOH → CH₃-NH-NH₂+NaCl+H₂O
Diese beiden Reaktionen werden im allgemeinen nacheinander in zwei verschiedenen Reaktoren, die untereinander so ver­ bunden sind, daß der begrenzten Lebenszeit des Monochlor­ amins Rechnung getragen wird, durchgeführt.
Nach diesen beiden Reaktionen wird das Reaktionsmedium ge­ reinigt und angereichert, im allgemeinen durch Austreiben mit anschließender Destillation, um eine wäßrige, an MMH reine und relativ konzentrierte, z. B. eine ca. 30%-ige, Lösung zu erhalten.
Die industrielle Durchführung dieses Verfahrens wirft zahl­ reiche Probleme auf, die alle bereits ausführlich untersucht wurden.
Ein Hauptproblem ist die Bildung von flüchtigen Nebenproduk­ ten in beträchtlichem Ausmaß, die zum Teil toxisch und zum andern thermisch oder in Anwesenheit von Sauerstoff zersetz­ lich sind, so daß das Risiko, Explosionen bei der Anreiche­ rung und Reinigung des MMH auszulösen, besteht.
Zudem begrenzen diese flüchtigen Nebenprodukte die Ausbeute und die Reinheit des Endprodukts.
Der toxische oder explosive Charakter einiger dieser Neben­ produkte, die sich bei der kontinuierlichen Durchführung des Verfahrens anhäufen können, bringt schwere Risiken bei der industriellen Nutzung, vor allem während der Reinigung und Anreicherung des MMH, mit sich, da während der Durchführung dieses Verfahrensschritts die thermischen Risiken und die der Oxidation durch unbeabsichtigten Zutritt von Luft am wichtigsten sind, und da die Rückführung der überschüssigen leichten Stoffe, die von der Austreibung stammen, diese Anhäufung begünstigt.
In den US-PS 33 94 184 und 34 23 464 wird dieses Risiko, das anhand der Anwesenheit von Azomethan (CH3-N=N-CH3) als Ne­ benprodukt im Reaktionsmedium vorgestellt wird, durch Ent­ fernung des Azomethans durch azeotrope Destillation vor der Anreicherung und Reinigung von MMH behoben.
Diese Verbesserung löst das Problem nur zum Teil, da die Anmelderin entdeckt hat, daß besonders die Anwesenheit von Methyldiazin (CH3-N=NH) als Nebenprodukt im Reaktionsmedium das Verfahren potentiell gefährlich macht. Tatsächlich ist Methyldiazin sehr instabil; es explodiert in Kontakt mit Sauerstoff und zersetzt sich thermisch ab 22°C zu Stick­ stoff und Methan, wohingegen Azomethan thermisch stabil bis 200°C ist, d. h. bei Temperaturen der Durchführung der verschiedenen Verfahrensschritte zur Herstellung von MMH, einschließlich der Reinigung und Anreicherung. Nach Wissen der Anmelderin wurde das Problem der Sicherheit, das die Anwesenheit von Methyldiazin als Nebenprodukt bei der Syn­ these von MMH in wäßriger Lösung nach den oben genannten beiden Hauptreaktionen stellt, niemals beschrieben und folg­ lich noch weniger gelöst. Eine Grundlage der vorliegenden Erfindung stellt demnach die Entdeckung dieses Problems dar.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Lösung dieses Problems.
Mit diesem Ziel hat die Anmelderin entdeckt, daß, unerwarte­ terweise, die flüchtigen Nebenprodukte, vor allem Methyldia­ zin, ganz oder teilweise eliminiert werden durch die Durchführung eines zusätzlichen Fertigstellungschritts nach Reaktion des Monochloramins mit Monomethylamin und vor Rei­ nigung und Anreicherung des Reaktionsmediums; dieser zusätz­ liche Fertigstellungsschritt besteht aus dem Erwärmen des Reaktionsmediums unter sauerstofffreier Atmosphäre bei ganz besonderen Bedingungen der Zeit, der Temperatur und des pH- Werts. So werden die Ausbeute und die Sicherheit des Ablaufs des Verfahrens durch die Begrenzung der Menge der flüchti­ gen, toxischen oder explosiven Nebenprodukte und besonders des Methyldiazins, vor der Reinigung und der Anreicherung, dem Verfahrensschritt, der aus den oben genannten Gründen die höchsten Risiken der Explosion darstellt, verbessert.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist demnach ein Ver­ fahren zur Herstellung von Monomethylhydrazin in wäßriger Lösung, in dem, eine Zeitspanne D1 lang, in wäßrigem Medium unter sauerstofffreier Atmosphäre Monochloramin mit einem molaren Überschuß von Monomethylamin in Gegenwart einer starken Base, vorzugsweise von Natriumhydroxid, zur Reaktion gebracht wird, um Monomethylhydrazin und flüchtige Nebenpro­ dukte zu bilden, wonach das Reaktionsmedium gereinigt und angereichert wird, vorzugsweise durch Austreiben mit an­ schließender Destillation, um eine wäßrige, mit Monomethyl­ hydrazin angereicherte Lösung zu erhalten.
Erfindungsgemäß ist dieses Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß nach der Umsetzung des Monochloramins mit dem Mono­ methylamin und vor Reinigung und Anreicherung des Reaktions­ mediums ein zusätzlicher Fertigstellungsschritt durchgeführt wird, der aus der Erwärmung des Reaktionsmediums auf eine Temperatur zwischen 30°C und 100°C, vorzugsweise zwischen 70°C und 100°C, eine Zeitspanne D2 lang, so daß D2/D1 größer als 10, vorzugsweise zwischen 50 und 1000, unter sauerstofffreier Atmosphäre und unter Aufrechterhaltung des pH-Werts des Reaktionsmediums über 13,5, besteht, um die oben genannten flüchtigen Nebenprodukte und besonders das Methyldiazin, das im Verlauf dieses Fertigstellungsschritts zu Stickstoff und Methan zersetzt wird, ganz oder teilweise zu beseitigen.
Auf besonders bevorzugte Weise wird dieses Verfahren konti­ nuierlich durchgeführt, aber es kann nichtsdestoweniger auch diskontinuierlich durchgeführt werden.
Die Zeitspanne D1 zur Umsetzung des Monochloramins mit dem Monomethylamin ist im allgemeinen von der Größenordnung von einigen Sekunden oder vom Zehnfachen von Sekunden, da größere Zeitspannen einen Rückgang der Ausbeute und die Gegenwart der toxischen oder explosiven Nebenprodukte in vergrößerter Menge mit sich bringen.
Im allgemeinen wird das Chloramin, das Monomethylamin und die starke Base in Form von wäßrigen Lösungen eingesetzt. Diese Stoffe können auch in reinem Zustand eingesetzt wer­ den, vor allem das Monomethylamin. Diese reinen Stoffe oder Lösungen werden vorzugsweise unter sauerstofffreier Atmo­ sphäre aufbewahrt, z. B. unter Stickstoff. Auf besonders bevorzugte Weise erlaubt ein Überdruck die Einspeisung die­ ser Lösungen oder reinen flüssigen Stoffe in den Reaktor, in dem sie reagieren werden.
Diese Reaktion, sowie der zusätzliche Fertigstellungs­ schritt, finden unter sauerstofffreier Atmosphäre statt. Bei der diskontinuierlichen Durchführung wird dies bei­ spielsweise durch Hindurchströmen eines inerten Gases, Stickstoff oder Argon, durch den Reaktor erreicht.
Bei der kontinuierlichen Durchführung erlauben die gebilde­ ten flüchtigen Nebenprodukte und die Reaktanten im Über­ schuß, eine solche Atmosphäre im Reaktor aufzubauen.
Erfindungsgemäß ist es notwendig, den pH-Wert des Reaktions­ mediums während des zusätzlichen Fertigstellungsschritts über 13,5 zu halten. Dies wird beispielsweise durch Zufügen einer starken Base im Verlauf dieses Schritts erreicht. Jedoch ist die Menge der bei der Reaktion zwischen dem Monochloramin und dem Monomethylamin anwesenden starken Base auf besonders bevorzugte Weise so beschaffen, daß sie er­ laubt, den pH-Wert des Reaktionsmediums auf einem höheren Wert als 13,5 während des zusätzlichen Fertigstellungs­ schritts zu halten, ohne daß es notwendig ist, eine Base bei diesem Schritt zuzufügen. Diese Vorgehensweise vereinfacht die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Die Kontrolle des pH-Werts des Reaktionsmediums kann leicht durch bekannte pH-Meßsonden erfolgen.
Zur Durchführung des abschließenden Schritts der Reinigung und Anreicherung des Reaktionsmediums werden vorzugsweise zuerst ein Austreiben unter Druck, das leichte Verunreini­ gungen, vor allem den Überschuß der Reaktanten, die unter Umständen wieder zurückgeführt werden können, beseitigen läßt, und danach eine Destillation der verdünnten, im allge­ meinen ca. 1%-igen wäßrigen Monomethylhydrazinlösung, die sich durch das Austreiben ergibt, derart durchgeführt, daß am Kopf der Destillationskolonne eine wäßrige azeotrope konzentrierte, ca. 30%-ige, Monomethylhydrazinlösung gesam­ melt wird.
Nach einer bevorzugten Abwandlung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Monochloramin in wäßrigem basischen Medium mit einem pH-Wert zwischen 10 und 14, unter sauer­ stofffreier Atmosphäre, durch Umsetzung von Ammoniak mit einem Alkalihypochlorit, vorzugsweise Natriumhypochlorit, bei einer Temperatur zwischen -10°C und +10°C erhalten.
Bei dieser Verfahrensabwandlung werden Ammoniak und Alkali­ hypochlorit bevorzugt in wäßrigen Lösungen eingesetzt.
Auf besonders bevorzugte Weise dieser Verfahrensabwandlung ist das wäßrige basische Medium ein ammoniakalisches Puffer­ system (NH3-NH4Cl), das die Doppelrolle des Puffers und der Ammoniakquelle spielt. Die Lösungen werden bevorzugt unter sauerstofffreier Atmosphäre aufbewahrt, beispielsweise unter Stickstoff. Auf besonders bevorzugte Weise erlaubt ein Überdruck die Einspeisung dieser Lösungen in den Reaktor, in dem sie reagieren werden.
Nach einer besonders bevorzugten Vorgehensweise dieser Ver­ fahrensabwandlung wird das Monochloramin in einem ersten Reaktor erhalten, der einen Eingang für die Einführung des wäßrigen basischen Mediums, des Alkalihypochlorits und des Ammoniaks und einen Ausgang besitzt, durch den nach der Bildung des Monochloramins das Reaktionsmedium mit Hilfe geeigneter bekannter Einrichtungen, beispielsweise durch Leitungen aus rostfreiem Stahl, zum Eingang eines zweiten Reaktors ausgetragen wird, der ebenso mit starker Base und Monomethylamin beschickt wird und in dem das Monomethyl­ hydrazin und die flüchtigen Nebenprodukte gebildet werden; dieser zweite Reaktor besitzt einen Ausgang, durch den nach der Bildung des Monomethylhydrazins und der flüchtigen Ne­ benprodukte das Reaktionsmedium mit Hilfe geeigneter bekann­ ter Einrichtungen, beispielsweise durch Leitungen aus rost­ freiem Stahl, zum Eingang eines dritten Reaktors ausgetragen wird, in dem der zusätzliche Fertigstellungsschritt durchge­ führt wird; dieser dritte Reaktor, vorzugsweise ein Kolben­ reaktor, der mit einem doppelten Mantel ausgestattet ist, der die Zirkulation eines Fluids erlaubt, besitzt einen Ausgang, durch den das Reaktionsmedium, das aus diesem zu­ sätzlichen Fertigstellungsschritt hervorgegangen ist, mit Hilfe geeigneter bekannter Einrichtungen, beispielsweise durch Leitungen aus rostfreiem Stahl, zu bekannten Einrich­ tungen zur Reinigung und Anreicherung dieses Mediums, vor­ zugsweise zur Austreibung mit anschließender Destillation, ausgetragen wird.
Nach einer Verfahrensabwandlung wird nach der Bildung des Monochloramins im ersten Reaktor das Reaktionsmedium mit Hilfe geeigneter bekannter Einrichtungen, beispielsweise durch Leitungen aus rostfreiem Stahl, zum Eingang eines Mischers, der ebenso mit Monomethylamin beschickt wird, ausgetragen; die somit erhaltene Mischung wird mit Hilfe geeigneter bekannter Einrichtungen, beispielsweise durch Leitungen aus rostfreiem Stahl, zum Eingang des zweiten Reaktors, der ebenso mit starker Base beschickt wird, ausge­ tragen.
Nach einer anderen Verfahrensabwandlung werden in der vor­ hergehenden Verfahrensabwandlung das Monomethylamin durch die starke Base und die starke Base durch das Monomethylamin ersetzt.
Nach einer anderen Verfahrensabwandlung ist das molare Ver­ hältnis zwischen der starken Base und dem Alkalihypochlorit größer oder gleich 2. Dieses Verhältnis kann jedoch auch kleiner als 2 sein.
Im allgemeinen wird bei der kontinuierlichen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nach dem zusätzlichen Fer­ tigstellungsschritt und vor der Reinigung und Anreicherung des Reaktionsmediums der Druck des Reaktionsmediums bevor­ zugt so reguliert, daß er einen Wert in der Größenordnung von einigen 105 Pa (einige bar) annimmt.
Die nicht einschränkenden folgenden Beispiele 1 bis 8 mit kontinuierlicher Betriebsweise erläutern die Durchführung der Erfindung.
Beispiel 1 wurde in der in Abbildung 1 schematisch darge­ stellten Anlage durchgeführt.
Diese Anlage umfaßt:
  • - einen ersten Reaktor 1, Typ Sulzer, mit 1 cm3 Volumen,
  • - einen zweiten Reaktor 2, Typ Sulzer, mit 1 cm3 Volumen, stromab vom Reaktor 1 gelegen,
  • - einen dritten Reaktor 3, stromab vom Reaktor 2 gelegen, der aus einer Schlange mit einer Länge von 10 m und einem Volumen von 200 cm3 besteht, in dem die Temperatur durch ein Thermostatbad 4 konstantgehalten wird, in das er völ­ lig eintaucht,
  • - Vorrichtungen 5, 6, 7 und 8 zur kontinuierlichen Zufuhr von wäßrigen Lösungen:
    • * Vorrichtung 5 erlaubt die Zufuhr eines ammoniakalischen Puffersystems (NH3-NH4Cl), dessen Temperatur auf -7°C mit Hilfe eines Kryostaten konstantgehalten wird; durch das Puffersystem beträgt die Gesamtkonzentration von NH3+NH4Cl 6,2 mol/kg und das molare Verhältnis NH4Cl/NH3 = 0,5
    • * Vorrichtung 6 erlaubt die Zufuhr einer wäßrigen Lösung von Natriumhypochlorit (Eau de Javel), dessen Konzentra­ tion 1,65 mol/kg und dessen Temperatur -11°C beträgt
    • * Vorrichtung 7 erlaubt die Zufuhr einer wäßrigen Lösung von Monomethylamin, dessen Konzentration 13 mol/kg be­ trägt und dessen Temperatur in der Größenordnung von 20°C ist
    • * Vorrichtung 8 erlaubt die Zufuhr einer wäßrigen Natrium­ hydroxidlösung, deren Konzentration 7,7 mol/kg beträgt und dessen Temperatur in der Größenordnung von 20°C ist
    • * die Vorrichtungen 5 und 6 versorgen den ersten Reaktor 1 und die Vorrichtungen 7 und 8 versorgen den zweiten Reaktor 2, die Vorrichtung 7 ist stromauf der Vorrich­ tung 8 gelegen
    • * nicht in der Abbildung 1 dargestellte Dosierpumpen er­ lauben die Regulierung der Durchsätze zu gewünschten Werten,
  • - eine Mischvorrichtung 9 mit 1 cm3 Volumen, die zwischen den Zuläufen 7 und 8 liegt,
  • - einen Stripper 10, stromab des Reaktors 3 gelegen,
  • - eine Destillationsapparatur 11, stromab des Strippers 10 gelegen,
  • - eine Vorrichtung, die nicht auf der Abbildung 1 darge­ stellt ist, die den Druckausgleich und die Behandlung mit Inertgas der verschiedenen zuzuführenden wäßrigen Lösungen ermöglicht,
  • - eine Zusammenstellung von Meßgeräten der Temperatur, des Drucks und von pH-Meßsonden, die nicht auf der Abb. 1 dargestellt ist,
  • - Vorrichtungen zur Entnahme des Reaktionsmediums (flüssige und/oder gasförmige Phasen), die dessen Analyse erlauben, die nicht auf der Abb. 1 dargestellt sind,
  • - Leitungen 12, 13 mit einem inneren Durchmesser von ca. 1 mm, aus rostfreiem Stahl, die die Einführung der Reak­ tanten und die Zirkulation des Reaktionsmediums im durch die Pfeile der Abb. 1 dargestellten Sinne erlauben, und
  • - eine Vorrichtung 14, die die Regulierung des Drucks des Reaktionsmediums stromauf des dritten Reaktors 3 auf unge­ fähr 4 · 105 Pa (4 bar) zuläßt.
Zuerst wird der Reaktor 1 zu einem Teil mit dem ammoniakali­ schen Puffersystem mit einem Durchsatz von 8,2 g/min mit Hilfe der Vorrichtung 5 und zum andern Teil mit der Natrium­ hypochloritlösung mit einem Durchsatz von 10 g/min mit Hilfe der Vorrichtung 6 versorgt, so daß sich im Reaktor 1 das Monochloramin bilden kann. Die Temperatur des Reaktions­ mediums im Reaktor 1 beträgt 0°C. Das Reaktionsmedium wird zum Mischer 9 ausgetragen, der gleichermaßen mit einer wäß­ rigen Lösung von Monomethylamin mit einem Durchsatz von 13 g/min mit Hilfe der Vorrichtung 7 versorgt wird. Nach der Durchmischung wird das Reaktionsmedium zum Reaktor 2 ausge­ tragen, der gleichermaßen mit einer wäßrigen Natriumhydroxyd­ lösung mit einem Durchsatz von 4,7 g/min mit Hilfe der Vorrichtung 8 versorgt wird. In diesem Reaktor 2 werden das Monomethylhydrazin und die flüchtigen Nebenprodukte gebil­ det. Das Reaktionsmedium wird danach zum Reaktor 3 ausgetra­ gen, in dem die Temperatur auf 40°C konstant gehalten wird. Danach wird das Reaktionsmedium zum Stripper 10, in dem vor allem überschüssiges Ammoniak und Monomethylamin am Kopf der Kolonne 15 entfernt werden, und danach zum Destillations­ apparat 11 ausgetragen, wo am Kopf der Kolonne 16 eine reine, wäßrige, konzentrierte (ca. 30%-ige) Monomethyl­ hydrazinlösung abgefangen wird. Austreibung und Destillation werden unter den gebräuchlichen und dem Fachmann wohlbekann­ ten Bedingungen durchgeführt.
Zur Durchführung des Beispiels 2 wurden die Zuleitungen 7 und 8 vertauscht, und bei den Beispielen 3 bis 8 wurde der Mischer 9 ausgeschaltet, daher gelangte das Reaktionsmedium direkt aus dem Reaktor 1 in den Reaktor 2, der gleichzeitig mit Monomethylamin und Natriumhydroxyd aus den Vorrichtungen 7 und 8 versorgt wurde.
Darüber hinaus wird bei den Beispielen 3 bis 5 der Durchsatz der Zufuhr mit wäßriger Natriumhydroxydlösung auf folgende Werte fixiert: 3,3 g/min, 4,3 g/min und 5,3 g/min, anstelle von 4,7 g/min bei den anderen Beispielen. Daraus ergibt sich das molare Verhältnis von Natriumhydroxyd zu Natriumhypo­ chlorit für die Beispiele 3 bis 5 zu jeweils 1,54, 2,0 und 2,46 anstelle von 2,2 für die anderen Beispiele.
Darüber hinaus wird die Temperatur des Reaktors 3 auf 60 bis 76°C bei den Beispielen 7 und 8 gehalten, anstelle von 40°C bei den anderen Beispielen.
Bei allen Beispielen nimmt das Verhältnis zwischen der Dauer D2 des Aufenthalts des Reaktionsmediums im Reaktor 3, d. h. der Dauer des zusätzlichen Fertigstellungsschritts, und der Dauer D1 des Aufenthalts des Reaktionsmediums im Reaktor 2, d. h. der Zeitspanne, während der das im Reaktor 1 gebildete Monochloramin mit einem molaren Überschuß von Monomethylamin in Anwesenheit einer starken Base zur Reaktion gebracht wird, einen Wert nahe bei 250 ein.
Der pH-Wert des Reaktionsmediums im Reaktor 3 beim zusätz­ lichen Fertigstellungsschritt beträgt 14,3 für die Beispiele 3 und 4, 14,4 für das Beispiel 5, 14,5 für die Beispiele 7 und 8 und 14,6 für die Beispiele 1, 2 und 6.
Es wurden verschiedene Probeentnahmen des Reaktionsmediums zur Analyse durchgeführt. Der Gehalt an MMH wurde durch Polarographie bestimmt. Methyldiazin wurde qualitativ bei allen Beispielen durch GC/MS-Kupplung in den zwischen den Reaktoren 2 und 3 durchgeführten Probeentnahmen des Reak­ tionsmediums nachgewiesen, aber nicht direkt bestimmt. Ein­ gedenk der Tatsache, daß sich Methyldiazin im Reaktor 3 zu Stickstoff und Methan zersetzt, werden Stickstoff und Methan durch Gaschromatographie in der Gasphase des Reaktions­ mediums beim Ausgang von Reaktor 3 bestimmt. Die gebildete Methanmenge kann der Menge des zersetzten Methyldiazins gleichgesetzt werden, da, soweit die Anmelderin weiß, Methan nur aus dieser einzigen Zersetzung stammen kann, im Gegen­ satz zum Stickstoff, der beispielsweise ebenso aus der Zer­ setzung anderer Nebenprodukte stammen kann.
Die Ergebnisse der MMH-Bestimmung sind zum einen Teil als Konzentration im Reaktionsmedium (Gew.-%) und zum anderen Teil als mol bezogen auf mol eingesetzten Natriumhypochlo­ rits ausgedrückt, dieser letztere Wert ist daher gleich einem Hundertstel der Ausbeute an MMH.
Die Ergebnisse der Bestimmung von Stickstoff und Methan sind ausgedrückt als mol pro mol eingesetzten Natriumhypochlo­ rits.
Die folgende Tabelle 1 zeigt für jedes Beispiel die Ergeb­ nisse der Bestimmungen.
Tabelle 1
Der Vergleich der Beispiele 6 und 8 zeigt, daß unerwarteter­ weise eine bessere Entfernung des Methyldiazins erreicht wird, und damit eine größere Effektivität des zusätzlichen Fertigstellungsschritts und eine höhere Ausbeute von MMH, wenn, unter sonst gleichen Bedingungen, die Temperatur dieses Verfahrensschritts erhöht wird. Darüber hinaus zeigt der Vergleich der Beispiele 1, 2 und 6, daß, unter sonst gleichen Bedingungen, bei Arbeitsweise nach Beispiel 1 uner­ warteterweise sehr viel mehr Methyldiazin zerstört wird.

Claims (9)

1. Verfahren zur Herstellung von Monomethylhydrazin in wäß­ riger Lösung, bei dem, eine Zeitspanne D1 lang, in wäßri­ gem Medium und unter sauerstofffreier Atmosphäre, Mono­ chloramin mit einem molaren Überschuß von Monomethylamin in Gegenwart einer starken Base, vorzugsweise von Na­ triumhydroxid, zur Reaktion gebracht wird, um Monomethyl­ hydrazin und flüchtige Nebenprodukte zu bilden, wonach das Reaktionsmedium gereinigt und angereichert wird, vorzugsweise durch Austreiben mit anschließender Destil­ lation, um eine wäßrige, konzentrierte Monomethylhydra­ zin-Lösung zu erhalten, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Umsetzung des Monochloramins mit dem Monomethylamin und vor Reinigung und Anreicherung des Reaktionsmediums ein zusätzlicher Fertigstellungsschritt durchgeführt wird, der aus der Erwärmung des Reaktionsmediums auf eine Temperatur zwischen 30°C und 100°C, vorzugsweise zwi­ schen 70°C und 100°C, eine Zeitspanne D2 lang, so daß D2/D1 größer als 10, vorzugsweise zwischen 50 und 1000, ist, unter sauerstofffreier Atmosphäre und unter Auf­ rechterhaltung des pH-Werts des Reaktionsmediums auf einem Wert über 13,5, besteht, um die oben genannten flüchtigen Nebenprodukte und besonders das Methyldiazin ganz oder teilweise zu beseitigen.
2. Verfahren zur Herstellung von Monomethylhydrazin in wäß­ riger Lösung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren kontinuierlich durchgeführt wird.
3. Verfahren zur Herstellung von Monomethylhydrazin in wäß­ riger Lösung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Monochloramin in wäßrigem basischem Medium mit einem pH-Wert zwischen 10 und 14, vorzugsweise in einem ammoniakalischen Puffersystem (NH3-NH4Cl), unter sauerstofffreier Atmosphäre, durch Um­ setzung des Ammoniaks mit einem Alkalihypochlorit, vor­ zugsweise mit Natriumhypochlorit, bei einer Temperatur zwischen -10°C und +10°C, erhalten wird.
4. Verfahren zur Herstellung von Monomethylhydrazin in wäß­ riger Lösung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Monochloramin in einem ersten Reaktor erhalten wird, der einen Eingang für die Einführung des wäßrigen basi­ schen Mediums, des Alkalihypochlorits und des Ammoniaks und einen Ausgang besitzt, durch den nach der Bildung des Monochloramins, das Reaktionsmedium mit Hilfe geeigneter bekannter Einrichtungen zum Eingang eines zweiten Reak­ tors ausgetragen wird, der ebenso mit starker Base und Monomethylamin beschickt wird und in dem das Monomethyl­ hydrazin und die flüchtigen Nebenprodukte gebildet wer­ den, welcher zweite Reaktor einen Ausgang besitzt, durch den, nach der Bildung des Monomethylhydrazins und der flüchtigen Nebenprodukte, das Reaktionsmedium mit Hilfe geeigneter bekannter Einrichtungen zum Eingang eines dritten Reaktors ausgetragen wird, in dem der zusätzliche Fertigstellungsschritt durchgeführt wird, welcher dritte Reaktor am Ende dieses zusätzlichen Fertigstellungs­ schritts, einen Ausgang besitzt, durch den das Reaktions­ medium mit Hilfe geeigneter bekannter Einrichtungen zu bekannten Einrichtungen zur Reinigung und Anreicherung dieses Mediums, vorzugsweise zur Austreibung mit an­ schließender Destillation, ausgetragen wird.
5. Verfahren zur Herstellung von Monomethylhydrazin in wäß­ riger Lösung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Reaktor ein Kolbenreaktor ist, der mit einem doppelten Mantel ausgestattet ist, der die Zirkulation eines Fluids erlaubt.
6. Verfahren zur Herstellung von Monomethylhydrazin in wäß­ riger Lösung nach einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Bildung des Monochloramins im ersten Reaktor das Reaktionsmedium mit Hilfe geeigne­ ter bekannter Einrichtungen zum Eingang eines Mischers, der ebenso mit Monomethylamin beschickt wird, ausgetragen wird, wobei die somit erhaltene Mischung mit Hilfe geeig­ neter bekannter Einrichtungen zum Eingang des zweiten Reaktors, der ebenso mit starker Base beschickt wird, ausgetragen wird.
7. Verfahren zur Herstellung von Monomethylhydrazin in wäß­ riger Lösung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der starken Base so beschaffen ist, daß sie erlaubt, den pH-Wert des Reak­ tionsmediums auf einen höheren Wert als 13,5 während des zusätzlichen Fertigstellungsschritts zu halten.
8. Verfahren zur Herstellung von Monomethylhydrazin in wäß­ riger Lösung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem zusätzlichen Fertigstel­ lungsschritt und vor der Reinigung und Anreicherung des Reaktionsmediums der Druck des Reaktionsmediums so regu­ liert wird, daß er einen Wert in der Größenordnung von einigen 105 Pa (einigen bar) annimmt.
9. Verfahren zur Herstellung von Monomethylhydrazin in wäß­ riger Lösung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das molare Verhältnis zwischen der starken Base und dem Alkalihypochlorit größer oder gleich 2 ist.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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FR2864081B1 (fr) 2003-12-17 2006-04-28 Isochem Sa Procede de synthese de derives de cycloalkyl-hydrazines exocycliques et de derives d'heterocycloalkyl-hydrazines exocycliques.

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3394184A (en) * 1964-06-25 1968-07-23 Olin Mathieson Manufacture of monomethylhydrazine
US3423464A (en) * 1966-08-25 1969-01-21 Olin Mathieson Process for the manufacture of monomethylhydrazine

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Houben-Weyl, Methoden der Org. Chemie Georg ThiemeVerlag 1968 Bd.10/2 S.30-32 *

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