專利名稱：一種過氧化氫氧化法制備偶氮二甲酰胺的方法
一種過氧化氫氧化法制備偶氮二甲酰胺的方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，具體涉及一種過氧化氫氧化法制備偶氮二甲酰胺的方法。
技術(shù)背景
偶氮二甲酰胺(商品名稱發(fā)泡劑ADC)是最重要的肼衍生物，可用于聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、氯丁膠、丁苯膠和硅橡膠等產(chǎn)品發(fā)泡，是使用最廣泛的通用型高效發(fā)泡劑。我國是世界上發(fā)泡劑ADC生產(chǎn)能力最大的國家，目前生產(chǎn)中普遍采用的氯氣氧化法。
采用氯氣氧化聯(lián)二脲制備偶氮二甲酰胺，其優(yōu)點(diǎn)在于成本低，但反應(yīng)終點(diǎn)較難控制，通氯量超標(biāo)或通氯時(shí)料液溫度過高易造成發(fā)泡劑ADC分解；通氯量不足時(shí)，少量聯(lián)二脲殘留在發(fā)泡劑ADC中影響其質(zhì)量，這種工藝發(fā)泡ADC產(chǎn)品粒徑分布寬且不規(guī)則，質(zhì)量不穩(wěn)定；同時(shí)這種工藝收得率低，反應(yīng)中產(chǎn)生的酸和終點(diǎn)過量氯氣的逸出易造成環(huán)境污染與環(huán)保費(fèi)用高、生產(chǎn)操作環(huán)境惡劣等問題。
過氧化氫(雙氧水)是一種重要的氧化劑化工產(chǎn)品，隨著我國過氧化氫生產(chǎn)工藝方法革新，蒽醌法生產(chǎn)雙氧水技術(shù)完善，產(chǎn)量不斷擴(kuò)大，2011年產(chǎn)量達(dá)630萬噸且品種有 27. 5%、35%、50%、60%、70%，過氧化氫產(chǎn)品價(jià)格呈現(xiàn)大幅下降之勢，這為過氧化氫在發(fā)泡劑 ADC生產(chǎn)上應(yīng)用提供了有利條件。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有氯氣氧化聯(lián)二脲制備偶氮二甲酰胺時(shí)存在氯氣逸出和產(chǎn)生大量副產(chǎn)品鹽酸所造成環(huán)境污染及環(huán)保費(fèi)用高等問題，提供一種過氧化氫氧化法制備偶氮二甲酰胺的方法，本發(fā)明工藝操作簡單，且反應(yīng)母液循環(huán)套用，減少三廢排放，達(dá)到清潔文明生產(chǎn)效果。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種過氧化氫氧化法制備偶氮二甲酰胺的方法，采用過氧化氫為氧化劑，以工業(yè)溴為主催化劑、三氯化鐵等鐵基物質(zhì)為助催化劑來氧化聯(lián)二脲制備偶氮二甲酰胺。
所述的過氧化氫的質(zhì)量含量在50%以上。
包括以下步驟在搪瓷釜中先加入反應(yīng)母液，再加入聯(lián)二脲、三氯化鐵等鐵基物質(zhì)為助催化劑和硫酸，最后加入主催化劑工業(yè)溴，待料液溫度穩(wěn)定后，經(jīng)轉(zhuǎn)子流量計(jì)加入過氧化氫，控制過氧化氫流量大小與速度或開冷液來調(diào)節(jié)溫度，維持反應(yīng)過程溫度在5(T70°C， 反應(yīng)時(shí)間5 7h ;反應(yīng)接近終點(diǎn)時(shí)多次取樣化驗(yàn)來判定料液中聯(lián)二脲殘余量，待合格后，及時(shí)放料至過濾桶中，抽濾并回收反應(yīng)母液，沖洗產(chǎn)品呈中性止。
反應(yīng)母液中主催化劑 工業(yè)溴濃度為O. 40^0. 80g/L, Fe3+離子濃度為2· Γ4. 8g/L， 酸度 5. (Γ7. 0N。
反應(yīng)母液循環(huán)使用。
本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明工藝技術(shù)采用三氯化鐵等鐵基物質(zhì)為助催化劑不對人身與周圍環(huán)境造成危害；采用反應(yīng)母液、催化劑全回收重復(fù)使用工藝來減少廢酸排放量，降低環(huán)保污染，降低環(huán)保費(fèi)用；采用雙氧水滴加方式，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，簡化了操作程序，所生產(chǎn)的偶氮二甲酰胺產(chǎn)品呈多棱柱形的條晶，易于加工粉碎；比通氯法的產(chǎn)品發(fā)氣量提高2 3%，產(chǎn)品附加值高；同時(shí)工藝收率提高廣3%，具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1在2000mL燒杯中注入6· 8N硫酸溶液680mL、聯(lián)二脲200g、FeCl3 4g和工業(yè)溴2g，升溫至50°C后，滴加60%過氧化氫，反應(yīng)維持溫度65°C，5h結(jié)束，發(fā)泡劑ADC收得率94. 8%。
實(shí)施例2在2000mL燒杯中注入5. ON循環(huán)母液溶液580mL，加入聯(lián)二脲200g、硫酸60mL、FeCl3 2g和工業(yè)溴2g，升溫至50°C后，滴加60%過氧化氫，反應(yīng)維持溫度65°C，5. 5h結(jié)束，發(fā)泡劑 ADC收得率95. 1%。
實(shí)施例3在2000mL燒杯中注入6· 9N硫酸溶液680mL、聯(lián)二脲200g、Fe2O3 5g和工業(yè)溴2g，升溫至60°C后，滴加60%過氧化氫，反應(yīng)維持溫度70°C，5h結(jié)束，發(fā)泡劑ADC收得率94. 8%。
實(shí)施例4在3000升搪瓷釜中加入400kg聯(lián)二脲和硫酸，調(diào)酸至6· 8N,工業(yè)溴為O. 80g/L, FeCl3 助催化劑,其料液中Fe3+離子濃度為4. 8g/L，酸度7. 0N,升溫至50°C后，經(jīng)轉(zhuǎn)子流量計(jì)滴加 60%過氧化氫，反應(yīng)維持溫度6(T65°C，7h結(jié)束，發(fā)泡劑ADC發(fā)氣量219mL/g。
實(shí)施例5在3000升搪瓷釜中加入400kg聯(lián)二脲，先注入回收母液再補(bǔ)加硫酸，調(diào)酸至6. 8N,工業(yè)溴為O. 80g/L, FeCl3助催化劑,其料液中Fe3+離子濃度為4. 5g/L，升溫至58°C后，滴加60% 過氧化氫，反應(yīng)維持溫度58 65°C，6. 5h結(jié)束，發(fā)泡劑ADC發(fā)氣量220mL/g。
以上所述僅為本發(fā)明的 較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種過氧化氫氧化法制備偶氮二甲酰胺的方法，其特征在于采用過氧化氫為氧化劑，以工業(yè)溴為主催化劑、鐵基物質(zhì)為助催化劑來氧化聯(lián)二脲制備偶氮二甲酰胺。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過氧化氫氧化法制備偶氮二甲酰胺的方法，其特征在于所述的鐵基物質(zhì)包括三氯化鐵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過氧化氫氧化法制備偶氮二甲酰胺的方法，其特征在于所述的過氧化氫的質(zhì)量含量在50%以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過氧化氫氧化法制備偶氮二甲酰胺的方法，其特征在于包括以下步驟在搪瓷釜中先加入反應(yīng)母液，再加入聯(lián)二脲、鐵基物質(zhì)為助催化劑和硫酸，最后加入主催化劑工業(yè)溴，待料液溫度穩(wěn)定后，經(jīng)轉(zhuǎn)子流量計(jì)加入過氧化氫，控制過氧化氫流量大小與速度或開冷液來調(diào)節(jié)溫度，維持反應(yīng)過程溫度在5(T70°C，反應(yīng)時(shí)間5 7h ;反應(yīng)接近終點(diǎn)時(shí)多次取樣化驗(yàn)來判定料液中聯(lián)二脲殘余量，待合格后，及時(shí)放料至過濾桶中，抽濾并回收反應(yīng)母液，沖洗產(chǎn)品呈中性止。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的過氧化氫氧化法制備偶氮二甲酰胺的方法，其特征在于 反應(yīng)母液中主催化劑工業(yè)溴濃度為O. 4(Γ0· 80g/L, Fe3+離子濃度為2· Γ4. 8g/L，酸度5.0 7· 0N。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的過氧化氫氧化法制備偶氮二甲酰胺的方法，其特征在于反應(yīng)母液循環(huán)使用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種過氧化氫氧化法制備偶氮二甲酰胺的方法，采用過氧化氫(含量50%以上)為氧化劑，以工業(yè)溴為主催化劑、鐵基物質(zhì)為助催化劑來氧化聯(lián)二脲制備偶氮二甲酰胺。本發(fā)明工藝操作簡單，且反應(yīng)母液循環(huán)套用，減少三廢排放，達(dá)到清潔文明生產(chǎn)效果，克服了現(xiàn)有通氯法工藝其反應(yīng)過程有氯氣逸出和產(chǎn)生大量副產(chǎn)品鹽酸所造成環(huán)境污染及環(huán)保費(fèi)用高等問題。本發(fā)明工藝技術(shù)生產(chǎn)的偶氮二甲酰胺產(chǎn)品呈多棱柱形的條晶，易于加工粉碎，比通氯法的產(chǎn)品發(fā)氣量提高2~3%，產(chǎn)品附加值高；同時(shí)工藝收率提高1~3%。
文檔編號C07C281/20GK103058893SQ20131002088
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月21日
發(fā)明者陳世豪, 陳學(xué)晨, 黃兵, 黃繩煬 申請人:陳世豪