水合肼的生产技术及进展的研究

  摘 要:本文介绍当前水合肼主要的四种生产技术:尿素法、拉西法、酮连氮法、过氧化氢法,后两者因为具有低能耗、无污染、高收率等优点,成为水合肼生产技术的主要发展方向,另外还有空气氧化法和光电合成法,但是由于技术不纯熟,尚未投入工业生产中。   关键词:水合肼 生产技术 进展   以水合物形式存在的肼被称为水合肼,是当前重要的化工原料之一,广泛应用于医药生产、聚合物发泡剂、合成农药和水处理剂,同时也在火箭燃料、燃料电池等许多高科技领域发挥着重要作用。   一、水合肼概述   1.水合肼简介   水合肼(Hydrazine,hydrate),又称为水合联氨,是肼的一种水合物的存在形式,分子式为N2H4·H2O,分子质量50.06。水合肼化合物是一种无色的透明油状液体,有轻微的氨味,以氯气为原料,在氯碱生产链中是重要的耗氯产品之一。具有渗透性和腐蚀性,可以腐蚀橡胶、软木、玻璃、皮革等,还具有极强的还原性,可与卤素、KMnO4发生剧烈反应,置于空气中吸收CO2产生大量烟雾。水合肼属于精细化工产品,被归为“水处理剂”类,常见的水合肼质量分数规格有:15%、20%、35%、40%、51.2%、54.4%、64%。   2.水合肼用途   水合肼作为重要的工业原料之一,广泛应用于合成农药、医药生产、发泡剂、抗氧剂、引发剂等的制造生产中,还用于高纯金属、合成纤维、分离稀有元素的制造,同时在火箭燃料和燃料电池等高科技领域也扮演着重要角色。下表是2005年统计的水合肼在国内外的应用结构。   在2012年的统计中,高浓度水合肼在农用化学产品的应用占45%,医药中间体达到20%,发泡剂比例下降到20%,水处理和其他方面的应用共占15%。由此可见,近些年水合肼的应用范围更加广泛,但是国产的水合肼则主要用在发泡剂的生产中,水合肼生产发泡剂的比重占水合肼总产能的70%,商品水合肼则占30%   二、水合肼的生产技术   目前,水合肼的生产技术主要有四种:尿素法、拉西法、酮连氮法、过氧化氢法。西欧等发达国家的水合肼生产多已采用氨法这一先进的生产技术,我国和韩国、越南等则主要采用尿素法生产水合肼。因为水合肼的生产需要发生很多的副反应,这使其存在肼含量低、成本高、有污染等缺点,酮连氮法、过氧化氢法因为具有低能耗、无污染、高收率等优点,成为当前生产水合肼企业技术的主要发展方向。另外还有空气氧化法和光电合成法,但是由于技术不够纯熟,尚未实现在工业化生产   1.拉西法   2.尿素法   尿素法生产水合肼是我国生产水合肼工厂的主要生产技术,实质上是对拉西法的改进,用尿素代替了氨成为氮源。大致流程为:在一定温度下,次氯酸钠和尿素在催化剂的作用下,通过霍夫曼酰胺降解作用,生成水合肼。总体上可以分为两个阶段:一是尿素的氯化反应,属于放热阶段;二是水解反应,属于吸热阶段。因为在氧化反应器中得到的是粗肼,含有大于2%的肼,需要用五层锅将粗肼真空蒸馏,去掉粗肼中含有的NaCl、Na2CO3、NaOH成分,最后通过蒸发器浓缩得到质量为40%的水合肼。   3.酮连氮法   三、结语   在上述的四种水合肼生产技术中,过氧化氢法最为先进,且这项技术在国外日趋成熟,呈现上升趋势。随着对原有技术的完善和对新技术的研发,以及社会对环境的保护,当前的工业生产中酮连氮法和过氧化氢法因为具备没有盐类副产物、原料使用率高、能耗低、产量高且纯度高的优势,代表了当前生产水合肼技术的发展方向。面对我过仍以尿素法为主的水合肼生产技术,应有力的推动其往酮连氮法和过氧化氢法,特别是后者的发展,同时减少生产的装置设备,让装置向大型化发展,提高技术水平,增强我国在水合肼方面生产的实力   参考文献   [1] 孟宪雨.水合肼生产技术开发[J].上海化工,2011(09).   [2] 孙永青.次氯酸钠中有效成分配比对水合肼生产的影响[J].中国氯碱, 2012(07).   [3] 张杰,李丹.水合肼的生产技术及其应用进展[J].化工中间体,2006(03).   [4] 徐东华.尿素法水合肼生产工艺的优化[J].氯碱工业,2009(11).   作者简介:蒲治文(1982-02)男,藏,青海乐都人,青海盐湖海虹化工股份有限公司,化工工艺,本科学历。


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