水合肼特性及生产工艺比较

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工业水合肼标准

工业水合肼标准

工业水合肼标准工业水合肼(Hydrazine hydrate)是一种无机化合物,化学式为N2H4·H2O,相对分子质量为50.06。

工业水合肼一般以无色透明的液体形式存在,具有强烈的还原性和剧毒性。

工业水合肼广泛应用于工业生产和实验室研究中,主要用于合成染料、杀菌剂、农药、医药中间体等化学品,并且还可以用作金属表面脱氧剂、燃料中硝化剂、锅炉水处理剂等。

由于其具有高度的还原性,因此在使用和储存过程中需要遵守严格的安全操作规程,严禁与易燃物、氧化剂、酸类等物质接触。

工业水合肼的生产一般通过两步反应来完成:硫酸钠与氮气生成硫酸氢肼,然后硫酸氢肼与氨水反应生成工业水合肼。

该过程需要进行中间体的处理和纯化,通过适当的溶剂提纯可获得高纯度的工业水合肼。

工业水合肼的质量标准通常包括外观、纯度、相对密度、PH 值、游离氨、氨水浓度等指标。

1. 外观:工业水合肼为无色透明液体,不得有机杂质和悬浮物。

2. 纯度:工业水合肼的纯度的主要参数是氮含量,应不低于64%,可通过化学方法或物理分析方法来测定。

还可以使用其他试剂如盐酸和高锰酸钾来检测水合肼中的杂质。

3. 相对密度:相对密度是工业水合肼相对于纯水的密度比值,通常在20℃下测定,应在1.002-1.004之间。

4. PH值:PH值是工业水合肼的酸碱性指标,通常在25℃下测定,应在9.5-11.5之间。

5. 游离氨:游离氨是工业水合肼中不稳定的杂质之一,可通过比色法或红外光谱法测定。

游离氨的含量一般应小于1.0%。

6. 氨水浓度:工业水合肼中的氨水含量是一个重要的指标,通常以比色法进行测定,其含量应符合工业规定的要求。

工业水合肼的规格通常以不同纯度来表示,常见的有百分数纯度如64%、80%、85%等,也有以稀释液体秤重比来表示的如35%。

需要注意的是,工业水合肼具有强烈的还原性和剧毒性,使用和储存时需严格遵守安全操作规程,必要时佩戴防护设备。

水合肼生产工艺

水合肼生产工艺

水合肼生产工艺
水合肼(又称尿嗪)是一种重要的无机化学品,广泛应用于化肥、冶金和医药等领域。

本文将介绍水合肼的生产工艺。

水合肼的生产工艺一般分为以下几个步骤:
1. 氨水的制备:将氨气通过塔状吸收器与水接触,使氨气溶解于水中,产生氨水溶液。

2. 氨水的纯化:对氨水溶液进行脱色和脱铁处理,以去除溶液中的杂质。

3. 氨水与过量的甲醛反应:将纯化后的氨水与过量的甲醛进行反应,在适当的温度和压力下,生成过渡产物肼,反应方程式为:4CH2O + NH3 → (CH2O)4N2 + 6H2O。

4. 过渡产物肼的水解:将过渡产物肼与过量的水反应,使其水解为水合肼,反应方程式为:(CH2O)4N2 + 4H2O →
N2H4·H2O。

5. 水合肼的分离与纯化:将水合肼溶液进行蒸馏,以分离和纯化水合肼。

6. 水合肼的结晶:将纯化后的水合肼溶液进行结晶,得到水合肼晶体。

7. 水合肼的干燥:将水合肼晶体进行干燥,以去除晶体中的水
分,得到干燥的水合肼。

8. 水合肼的包装和贮存:将干燥的水合肼进行包装和贮存,以便后续使用。

需要注意的是,在水合肼的生产过程中,应注意操作的安全性,避免接触到甲醛等有毒物质。

同时,对废水废气的处理也是一个非常重要的环节,以减少对环境的污染。

以上就是水合肼的生产工艺的概述。

水合肼的生产工艺涉及多个环节,每个环节都需要严格控制操作条件和质量控制,以保证最终产品的质量和安全性。

水合肼是易制爆化学品

水合肼是易制爆化学品

水合肼是易制爆化学品引言化学品是广泛应用于工业生产和科学实验中的物质,然而,有些化学品具有爆炸性质,对人类和环境具有极大的危害。

水合肼就是这样一种易制爆化学品,其具有高度的爆炸性,需要特殊的储存和处理方法。

本文将对水合肼的特性、危害以及安全使用进行介绍。

什么是水合肼?水合肼,化学式为N2H4·H2O,又称为肼水合物,是一种无色的结晶物质。

它是肼(N2H4)与水(H2O)的化合物,肼是一种含有氮氢键的有机化合物,具有还原性和可燃性。

水合肼的分子结构使其具有高度的爆炸性,因此被归为易制爆化学品。

水合肼的特性水合肼是以晶体的形式存在,具有以下特性:1.物理性质:水合肼为无色结晶物质,可以溶于水和许多有机溶剂。

它的熔点为50-52°C,沸点为118-119°C。

2.化学性质:水合肼具有还原性和可燃性,其分解产物包括氮气、氨和水蒸气。

它可以与氧化剂和酸反应,释放出大量的热量和有毒气体。

水合肼的危害由于水合肼的高度爆炸性,其危害性也非常大。

以下是水合肼可能带来的危害:1.爆炸风险:水合肼在高温、火源或其他引发剂的作用下容易发生剧烈爆炸。

爆炸会造成严重的人员伤亡和设施损坏。

2.有毒气体释放:水合肼分解时会产生有毒气体,例如氨气。

这些气体对呼吸道和眼睛有刺激性,并且可能导致中毒。

安全使用水合肼的措施为了保障人员和设施的安全,使用水合肼时需要采取以下安全措施:1.密封储存:水合肼应储存在密封的容器中,避免与空气、火源和氧化剂接触,防止其失去稳定性。

2.防火防爆:在存储和操作水合肼时,应远离明火和高温区域。

禁止与易燃物和氧化剂混合储存或操作。

3.个人防护装备:使用水合肼时,必须佩戴适当的个人防护装备,包括防爆防火服、防护眼镜、化学抗毒面具和耐化学品手套等。

4.通风设施:在操作水合肼时,必须确保工作场所有良好的通风设施,可以迅速排除有毒气体。

5.事故处理:一旦发生水合肼泄漏或事故,应立即采取应急措施,包括隔离区域、通知相关人员并进行适当的处理。

肼的性质,用途及制备方法

肼的性质,用途及制备方法

肼(N2H4)——化学试剂的新生力摘要:肼,又名联胺,是一种多用型的化学试剂。

本文将从肼的性质、用途、制备方法等方面概括的介绍。

关键词:水合肼,无水肼肼,又名联胺,英文名是hydrazine,日常所见的肼主要分为两大类:水合肼(hydrazine hydrate)和无水肼(hydrazine anhydrate)。

目前,市面上所见的水合肼,根据其含水量的不同,主要有40%,80%,55%水合肼三种类型,其中尤以前两种更为常见。

一:性质1:物理性质肼是无色发烟碱性液体,有特臭且具有可燃性。

熔点-51.7℃。

沸点120.1℃。

闪点73ºC(开杯)。

折射率nD(20℃)1.4280。

相对密度d(21/4℃)1.032。

能与水和乙醇混溶,不溶于氯仿和乙醚。

在空气中能吸收二氧化碳,发生烟雾。

且与及易还原的汞、铜等金属氧化物和多孔性氧化物接触时,会起火分解。

并且,肼,也是一种强腐蚀性的试剂,能侵蚀玻璃、橡胶和皮革等,因此,在储存方面,实验室中对含水量不高的水合肼可采用普通的密封的棕色试剂瓶存放,而在工业上,对于大批量水合肼,不但密闭条件要求高,而且不能采用一般的玻璃试剂瓶存放,对于大多数的生产产家多采用聚乙烯塑料桶或内涂环氧树脂的铁桶包装,且生产的试剂保存于阴凉干燥通风处,贮运中要避免日光直射,注意防火等。

2:化学性质NH2NH2,分子中含有一个N-N键和四个N-H键,因此,在化学反应中既可以作还原剂,又可以作氧化剂。

在碱性介质中作氧化剂时N2H4+2H2O+2e=2NH3+2OHˉφº=0.1V作还原剂时N2H 4+4OHˉ-2e=N2+4H2O φº=-1.15V并且,在一定条件下,肼也可发生如下分解:N2H4=N2+2H2产物是无毒的氮气和高能源性的氢气。

又由于联胺分子中的N具有孤对电子,具有跟氨相近的给电子性,在有机合成中具有特殊的用途,如提供胺基,或从有机分子中夺取具有吸电子性的离子等。

水合肼

水合肼

f2b水合肼的生产工艺研究水合肼又称:水合联氨,化学式:N2H42H2O,分子量:50.06,水合肼无色透明的油状发烟液体,微有特殊的氨臭味,在湿空气中冒烟,具有强碱性和吸湿性,冰点:-51.7℃,熔点:-40℃,沸点:118.5℃,密度:相对密度(水=1)1.032,蒸汽压:72.8℃,表面张力(25℃):74.0mN/m,闪点(开杯法):72.8℃。

水合肼液体以二聚物形式存在,与水和乙醇混溶,不溶于乙醚和氯仿,有腐蚀性,能侵蚀玻璃、橡胶、皮革、软木等。

主要用途:水合肼用作还原剂、抗氧剂,用于制取医药、发泡剂等。

健康危害:吸入水合肼蒸气,刺激鼻和上呼吸道。

液体或蒸气对眼有刺激作用,可致眼的永久性损害。

对皮肤有刺激性;长时间皮肤反复接触,可经皮肤吸收引起中毒;危险特性:水合肼遇明火、高热可燃。

具有强还原性。

与氧化剂能发生强烈反应。

引起燃烧或爆炸。

目前,水合肼的生产方法主要有拉西法、尿素法、酮连氮法、双氧水法以及空气氧化法等。

目前国内主要采用尿素法工艺。

1、拉西法(Raschig)反应机理总反应:2NH3+NaOCl→ N2H4+NaCl+ H2O分两步进行:NH3+NaOC1→NH2Cl+Na0HNH2Cl+NH3+Na0H→N2H4+NaCL+H2O副反应:N2H4 +2NH2Cl→2NH4Cl+N2工艺流程:拉西法是以氨为氮源,用次氯酸钠氧化氨气生成水合肼。

此反应过程中有氯胺生成,故也称为氯胺法。

用过量的浓度为8%的氢氧化钠与氯气反应生成次氯酸钠,用纯水吸收氨气成水溶液。

氨与次氯酸钠溶液的混合比为20:1,控制反应温度为170℃,反应可在加压下进行并在数秒内完成。

向反应系统内加入明胶,有助于提高产率。

从反应塔内馏出的馏出物中除含有水合肼外,还含有氯化钠、氢氧化钠、未反应的氨以及少量的副产物。

可在常压下闪蒸,经氨分离塔分出氨与塔底液。

底液进入蒸发塔,分出氯化钠和氢氧化钠后,再经浓缩由塔顶排出水分,塔底获得水合肼。

水合肼 分子量

水合肼 分子量

水合肼分子量及化学式是什么?水合肼的性质有哪些?水合肼的用途是什么?水合肼的制备方法有哪些?水合肼分子量及化学式水合肼,又称为氢肼酸,化学式为N2H4·xH2O,其中x表示水分子数。

其分子量为32.05 g/mol。

它是一种无色、有刺激性气味的液体,在常温下易挥发,可以与许多物质发生反应。

水合肼的性质1. 物理性质水合肼在常温下为无色透明液体,具有强烈的刺激性气味。

它具有较小的表面张力和粘度,并且容易挥发。

在低温下,它会结晶成白色或淡黄色固体。

2. 化学性质水合肼是一种还原剂,在空气中容易被氧化而产生毒性物质。

它可以与许多物质反应,如酸、氧化剂、金属离子等。

与酸反应时,会产生盐和氢气;与氧化剂反应时,则会产生燃烧或爆炸。

3. 安全性水合肼具有较强的刺激性气味,因此在使用时需要注意防护措施,如佩戴防护手套、口罩等。

此外,它还具有一定的毒性和易燃性,必须妥善存放和使用。

水合肼的用途1. 化学试剂水合肼可以作为一种重要的还原剂,在化学实验中广泛应用。

它可以用于金属离子还原、有机化合物还原等反应中,并且可以制备出许多其他化学试剂。

2. 火箭燃料水合肼在火箭燃料中也有着广泛的应用。

它可以与液氧混合使用,形成高能燃料,并且具有较高的比冲和比推力。

3. 杀菌剂水合肼还可以作为一种杀菌剂使用。

它可以杀死细菌、真菌等微生物,并且对环境污染较小。

4. 其他应用除了以上几个方面外,水合肼还可以用于制备染料、塑料等材料,并且在医药领域也有着一定的应用。

水合肼的制备方法1. 从肼酸中制备将肼酸加入到热水中,搅拌至完全溶解,然后降温至室温。

将溶液过滤,然后将滤液加热至沸腾,加入适量的硫酸铜溶液并继续加热。

当反应物完全反应后,将产物冷却并过滤,得到水合肼。

2. 从氨水和硝酸钠中制备将氨水和硝酸钠混合,并在加热条件下进行反应。

当反应结束后,将产物过滤、洗涤、干燥即可得到水合肼。

3. 从氢氧化钠和硝酸钠中制备将氢氧化钠和硝酸钠混合,并在加热条件下进行反应。

水合肼的生产方法介绍

水合肼的生产方法介绍

水合肼的生产方法介绍水合肼工业生产方法主要有拉西法、尿素法、酮连氮法和过氧化氢法4种,目前国内主要采用尿素法工艺。

1.尿素氧化法:将10%的次氯酸钠溶液和30%液碱混合,然后冷却,调整混合,然后冷却,调整混合液中氯和碱成1:1.8的重量比,放入反应锅内。

再加入适量的高锰酸钾,搅拌下将尿素溶液加入反应锅,加热至约103-104℃料液沸腾为止。

尿素加入量按有效氯计算,有效氯的重量比是76:75。

将上述氧化生成物粗肼水加到蒸发器进行真空蒸了,肼气和水气经过盲风器导入接受釜,进行初次提浓。

从接受釜,进行初次提浓。

从接受釜得到的淡肼水送至筛板塔进行真空提浓,使水合肼含量达到规定值。

当含量≥40%时尿素770次氯酸钠890030%液碱52002.次氯酸钠氨化法首先由氯气和烧碱配制成次氯酸钠,然后在3.922×107Pa压力和130-150℃温度下进行合成,得水合肼反应液,经气提脱除多余的氨,再进行蒸发脱盐和精馏得成品水合肼。

2甲酮连氮法:甲酮连氮法是国外七十年代发展起来的新技术。

该法是氨在过量丙酮存在下,用氯或次氯酸钠氧化,生成甲酮连氮,再加压水解得到肼。

该法优点是收率高,可达95%左右,能耗低。

缺点是丙酮的加入,使系统中有有机副产物生成,需要清除,且丙酮蒸汽需处理。

3.过氧化氢法:此法是法国于结纳-库尔曼化学公司开发成功的。

于1979年建成年产5000吨(100%)水含肼装置。

该法是氨和浓H2O2在甲乙酮、乙酰胺和磷酸氢二钠存在下互相作用,生成甲甲乙酮连氮和水,再加压水解得水合肼。

肼的产率以H2O2计为75%左右,该法没有副产物氯化钠,对简化流程和环保有利,并且产品溶易分离,不必进行精馏。

但甲乙酮的化学损耗高于甲酮连氮法的丙酮的损耗。

水合肼的生产工艺

水合肼的生产工艺

水合肼的生产工艺水合肼是一种无色结晶体,化学式为N2H4·H2O,是一种常用的氮源化合物,广泛应用于有机合成、金属表面处理、电化学工业等领域。

下面将介绍水合肼的生产工艺。

水合肼的生产工艺一般分为两个步骤:硼酸制备和硼酸还原。

第一步是硼酸制备。

制备硼酸的原料一般为硼矿石,经过破碎、研磨等工序得到粉末状的硼矿石。

将硼矿石与硫酸、水进行反应,生成硼酸溶液。

然后将硼酸溶液进行蒸发浓缩,得到硼酸晶体。

硼酸晶体经过干燥和研磨处理后,得到精制的硼酸。

第二步是硼酸还原。

取一定比例的精制硼酸溶解于适量的水中,形成硼酸溶液。

将硼酸溶液进行加热,加入亚磷酸钠作为还原剂。

在加热和搅拌的条件下,亚磷酸钠与硼酸反应生成一种漆黑的沉淀物——确化镍。

然后将产生的确化镍进行过滤、洗涤、干燥等处理。

最后,得到的确化镍通过水解反应生成水合肼。

将确化镍与一定量的水进行反应,生成水合肼溶液。

然后通过蒸发浓缩,得到水合肼的结晶体。

最后,经过研磨干燥处理,得到精制的水合肼产品。

在整个生产过程中,需要严格控制反应温度、反应时间、反应物的摩尔比等条件。

同时,还要进行合适的过滤、洗涤和干燥等处理,以确保产品的纯度和质量。

此外,生产过程中还需要注意操作安全,采取必要的防护措施。

总的来说,水合肼的生产工艺主要包括硼酸制备和硼酸还原两个步骤。

通过该工艺,可以高效、稳定地生产出优质的水合肼产品。

水合肼因其广泛的应用领域,在工业生产中具有重要的地位。

随着科学技术的不断进步,相信水合肼的生产工艺也会不断改进和完善,为相关产业的发展做出更大贡献。

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水合肼特性一、成分、组成信息:中文名称:水合肼英文名称:Hydrazine hydrate 分子式:N2H4•H2O分子量:50.06 C A S 号:10217-52-4 含量:≥80%二、危险性概述:健康危害:吸入本品蒸气,刺激鼻和上呼吸道。

此外,尚可出现头晕、恶心和中枢神经系统兴奋。

液体或蒸气对眼有刺激作用,可致眼的永久性损害。

对皮肤有刺激性;长时间皮肤反复接触,可经皮肤吸收引起中毒;某些接触者可发生皮炎。

口服引起头晕、恶心。

燃烧(分解)产物:氧化氮。

环境标准中国:饮用水源中有害物质的最高允许浓度0.01mg/L。

三、急救措施:皮肤接触:立即脱去污染的衣着,立即用流动清水彻底冲洗。

眼睛接触:立即提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗至少15分钟。

就医。

吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。

呼吸困难时给输氧。

呼吸停止时,立即进行人工呼吸。

就医。

食入:误服者给饮牛奶或蛋清。

立即就医。

四、消防措施:危险特性:遇明火、高热可燃。

具有强还原性。

与氧化剂能发生强烈反应。

引起燃烧或爆炸。

燃烧(分解)产物:氧化氮。

烟雾灭火方法:雾状水、二氧化碳、干粉、泡沫。

五、泄漏应急处理:应急处理:疏散泄漏污染区人员至安全区,禁止无关人员进入污染区,建议应急处理人员戴自给式呼吸器,穿化学防护服。

不要直接接触泄漏物,在确保安全情况下堵漏。

喷雾状水,减少蒸发。

用沙土或其它不燃性吸附剂混合吸收,然后收集运至废物处理场所处置。

也可以用大量水冲洗,经稀释的洗水放入废水系统。

如大量泄漏,利用围堤收容,然后收集、转移、回收或无害处理后废弃。

六、接触控制/个体防护:中国:饮用水源中有害物质的最高允许浓度0.01mg/L。

工程控制:严加密闭,提供局部排风和全面通风,提供安全淋浴和吸烟设备。

监测方法: 检测管法。

呼吸系统防护:可能接触其蒸气或烟雾时,应该佩带防毒面具。

紧急事态抢救或逃生时,佩带自给式呼吸器。

眼睛防护:戴化学安全防护眼镜。

防护服:穿工作服(防腐材料制作)。

手防护:戴橡皮手套。

其它:工作后,淋浴更衣。

单独存放被毒物污染的衣服,洗后再用。

注意个人清洁卫生。

七:理化特性:外观与性状:无色透明的油状发烟液体,微有特殊的氨臭味,在湿空气中冒烟,具有强碱性和吸湿性。

溶解性:水合肼液体以二聚物形式存在,与水和乙醇混溶,不溶于乙醚和氯仿。

熔点:-40℃沸点:118.5℃相对密度(水=1):1.032(21/4℃,指21℃的水合肼与4℃的水的密度比)。

八、毒理学资料:急性毒性:LD50129mg/kg(大鼠经口)九、废弃处置:废弃处置方法:用沙土或其它不燃性吸附剂混合吸收,然后收集运至废物处理场所处置。

也可以用大量水冲洗,经稀释的洗水放入废水系统。

如大量泄漏,利用围堤收容,然后收集、转移、回收或无害处理后废弃。

水合肼生产工艺比较目前,水合肼的生产方法主要有拉西法、尿素法、酮连氮法、双氧水法以及空气氧化法等。

1、拉西法拉西法是以氨为氮源,用次氯酸钠氧化氨气生成水合肼。

此反应过程中有氯胺生成,故也称为氯胺法。

用过量的浓度为8%的氢氧化钠与氯气反应生成次氯酸钠,用纯水吸收氨气成水溶液。

氨与次氯酸钠溶液的混合比为20:1,控制反应温度为170℃,反应可在加压下进行并在数秒内完成。

向反应系统内加入明胶,有助于提高产率。

从反应塔内馏出的馏出物中除含有水合肼外,还含有氯化钠、氢氧化钠、未反应的氨以及少量的副产物。

可在常压下闪蒸,经氨分离塔分出氨与塔底液。

底液进入蒸发塔,分出氯化钠和氢氧化钠后,再经浓缩由塔顶排出水分,塔底获得水合肼。

该法得到的肼是1%-2%的稀水溶液,最高浓度不超过4%。

总收率约为67%,需要用相当多的热量来浓缩稀溶液的肼,每获1kg水合肼,需要蒸出40-110kg的水。

由于使用过量的氨,需要增设回收装置,副产大量的氯化钠和氯化铵等盐。

该法由于环境污染严重,设备投资大,产品收率低,目前在国外已经基本上被淘汰。

2、尿素法此法以次氯酸钠为氧化剂,以尿素为氮源,合成水合肼。

此法先将尿素溶解于水中形成尿素液,在硫酸镁存在下与次氯酸钠和烧碱混合溶液在管式氧化反应器中进行反应得到粗肼,肼含量大于2%。

因为粗肼中含有大量的氯化钠、碳酸钠及氢氧化钠等杂质,所以将粗肼通过五层锅真空蒸馏除去这些杂质,并通过分馏釜制得含肼大于6%的淡肼水溶液,再通过蒸发器进一步浓缩制得40%的水合肼。

此法工艺成熟,技术易掌握。

由于副反应较多,因此必须维持很低的肼浓度(一般为2%-3%),因此副产大量的盐需要处理,同时蒸发提浓水合肼需要消耗大量的热能,因此该法能耗和物耗高、环保压力比较大。

近年来,我国生产企业不断对此法进行改革,目的在于抑制副反应的发生,提高水合肼的收率,主要技术改进有:在填料吸收塔内生产次氯酸钠;将罐式反应器改为列管式加热反应器用于合成水合肼,利于提高收率;将五层蒸发器间歇蒸发改为专用新型蒸发器连续蒸发;将液相进塔改为气相进塔提浓,降低蒸汽消耗;水合肼粗溶液冷却回收十水碳酸钠,回收副产氯化钠,使副产物得到综合利用以降低生产成本。

3 、酮连氮法此法由德国Bayer公司首先提出,并于20世纪70年代实现工业化生产,故也称Bayer法。

该法是在酮存在下,将次氯酸钠与氨反应,生成的酮连氮中间物在高压下水解生成水合肼。

采用丙酮、氧化剂或次氯酸钠与氨反应生成中间体酮连氮,在次氯酸钠:丙酮:氨的摩尔比为1:2:20的混合条件下,经充分反应后其收率达到98%(以氯计)。

稀合成液经加压脱氨塔脱去未反应的氨,氨被水吸收后再返回酮连氮反应器,脱氨塔釜底液由腙、酮连氮及盐水组成,将其送入酮连氮塔,从塔顶蒸出的是一丙酮连氮与水的低沸共混物(沸点95℃,质量分数为55.5%的丙酮连氮),塔釜为盐水,塔顶馏出的丙酮连氮在加压水解塔内于1MPa的压力下水解,生成丙酮和水合肼。

生成的丙酮由塔顶馏出,返回到酮连氮反应器中,釜液为10%-12%的肼水溶液,经浓缩得到80%水合肼。

酮连氮法明显优于拉西法,其合成收率接近理论值,能耗约为拉西法的1/3。

若所用的酮为甲乙酮时的总收率以氯计算接近90%。

4、双氧水法双氧水法实际上是酮连氮法的改进,即采用双氧水替代次氯酸钠作为氧化剂,从而避免了次氯酸钠作为氧化剂带来的大量副产盐的问题,是一种清洁生产工艺,目前国外重要的水合肼生产商多采用此法进行生产。

此法是由甲乙酮和氨在催化剂存在下生成酮连胺,与双氧水氧化成氧杂异腙后再生成甲酮连氮,后者水解成肼和酮,酮可以循环使用。

具体工艺过程为:第一步是将含有酮、水、甲醇及催化剂乙酰胺(或用无机铵盐、砷化合物或腈等)的混合液加入到附有蒸馏釜的反应塔中,氨气鼓泡通入液体,待到液相内溶有一定量的氨,将液体升温到50℃,加入双氧水进行反应,反应完成后,通过减压蒸馏分出未反应的原料和中间产品,首先将压力逐步降低到26kPa,驱除过量的氨,在50℃以下将未反应的甲乙酮、甲醇等蒸馏出来,压力进一步降低到6.7kPa,在35℃时蒸馏出酮连氮,而羧基酰胺残留在釜液中。

第二步是使酮连氮水解得到水合肼或肼盐,同时,酮得以再生,水解反应可以在常压和150℃下进行,酮连氮进行水解,然后采取蒸馏的方法提取水合肼。

双氧水法生产水合肼的收率可以达到90%以上,设备投资费用低,蒸汽消耗少,最后生成的肼的浓度比较高,同时没有盐类副产物,无环境污染。

目前,法国Produit Chimiques、Ugine Kuhlmann公司、阿托化学公司,德国朗盛公司,日本三菱瓦斯化学公司均拥有较为成熟的工业化双氧水法生产水合肼的工业生产装置。

5 、空气氧化法日本报道了用空气氧化生产水合肼的工艺。

选用氧化钍或氧化钍-二氧化硅作催化剂;液相法选用氯化锌、氯化铵或离子交换树脂为催化剂,在催化剂存在下,先用空气氧化亚胺,使二苯甲酮和铵进行脱水缩合,生成二苯亚甲胺,再在氯化亚酮催化剂作用下使亚胺氧化偶合产生二苯甲酮连氮,最后使连氮水解得到肼,同时回收二苯甲酮,空气氧化法是目前制备水合肼方法中最为先进的一种,其基本原料仅为氨和空气,其他原料如二苯甲酮、氯化亚铜等在合成过程中可循环使用,原料来源比较容易,但此法目前还没有实现工业化生产。

6、工艺技术比较在水合肼的以上几种合成方法中,拉西法原材料费用低,在生产规模大时,其总成本比尿素法低,但是该法污染大,设备投资和能耗高,目前国内外已经很少有厂家采用该方法进行生产。

尿素法的优点是投资低,设备简单,对于小规模生产(小于1000吨/年)是最经济的一种生产方法。

我国水合肼企业几乎全部采用这一方法,并且已经实现了连续化生产,工艺最为成熟,技术易于掌握,合成收率比拉西法高,但是由于使用的原材料价格较其他方法高,故在大规模生产时,无法与其他方法竞争,国外该方法已经基本上被淘汰。

尽管目前国内很多企业对尿素法进行了大量的技术革新,但是考虑到其存在的许多缺点,所以目前国内很多生产企业是既生产尿素又生产水合肼。

酮连氮法有明显优点,由于酮连氮生产避免了肼分解,合成收率接近理论值,且能耗约为拉西法的1/3。

在酮连氮法中,肼作为酮连氮与水形成低沸点共沸物从塔顶移出,其余水及盐留在塔釜。

拉西法中肼与水形成高沸点恒沸物存在于塔底,大量水需蒸出。

而且为了防止塔釜析出盐,还需要预先蒸发除盐,故能耗大。

在能源紧张、价格上涨的情况下,酮连氮法的节能优点尤为重要。

此外,酮连氮法设备投资较拉西法低。

酮连氮法的缺点是要处理有机副产品,并消耗丙酮。

但总的来说,酮连氮法优于拉西法,近年来发展较快。

双氧水法与拉西法及酮连氮法的经济性比较,主要取决于氯、氢氧化钠的相对价格。

该法的收率可以达到75%,若有廉价的双氧水来源时,此法颇具吸引力。

该法使用甲乙酮,虽然比丙酮价格高,但生成的甲酮连氮不溶于水,易分离,不必进行精馏,故能耗比酮连氮法低。

此外,该法无盐类副产物,无环境污染,且氨过量少,连氮回收用相分离操作,能耗比其他方法低,提高了产品的品位。

另外,以双氧水代替氯,可以避免由于氯及氯化钠所引起的诸如腐蚀,污染等一系列问题的发生。

该法目前国内技术并不成熟,而且要配套使用双氧水,目前国内还没有采用该法生产的水合肼装置。

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