一種提高酮連氮法水合肼收率的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種提高酮連氮法水合肼收率的方法，具體涉及氨、丙酮、次氯酸鈉生產(chǎn)水 合肼過程，提純并回收利用丙酮回收罐內(nèi)丙酮的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 水合肼，又名：水合聯(lián)氨，化學(xué)式為Ν2Η4 · H20,為強(qiáng)還原劑，是重要的化工原料，也 是醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料、發(fā)泡劑、顯影劑、抗氧化劑的原料；用于鍋爐水去氧、高純金屬制取、有 機(jī)化合物合成及還原、稀有元素分離，還用作火箭燃料及炸藥的制造，隨著技術(shù)的進(jìn)步、社 會(huì)的發(fā)展，近年來水合肼的應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷拓寬。
[0003] 水合肼的生產(chǎn)方法主要有拉西法、尿素法、酮連氮法、雙氧水法以及空氣氧化法 等。本發(fā)明提到的水合肼生產(chǎn)方法為酮連氮法，它是采用丙酮、次氯酸鈉與氨反應(yīng)生成中間 體一酮連氮，酮連氮再水解生產(chǎn)水合肼的過程。其主要化學(xué)反應(yīng)方程式為： 2Na0H + Cl2^ NaCl + NaCIO + Η 20 NH3+NaC10 - NH2Cl+NaOH CH3COCH3+NH3+NH2Cl+NaOH -（CH3)2C=N_NH2+H20+NaCl (CH3) 2C=N_NH2+H20+CH3C0CH 3- (CH 3) 2C=N-N=C (CH3) 2(CH3) 2C=N-N=C (CH3) 2+3H20 - N2H4 · H20+2CH3C0CH3除發(fā)生以上反應(yīng)外，還發(fā)生以下副反應(yīng)： CH3C0CH3+H+- CH3C0HCH3 (異丙醇） 異丙醇又名2-丙醇，英文2-Propanol或Isopropanol，是一種無色液體，恪 點(diǎn)-89. 5°C，沸點(diǎn)82. 4°C。相對(duì)密度0. 785(20/4°C )，溶于水、乙醇、乙醚、丙酮等，能與水形 成共沸物，共沸組成含異丙醇87. 4% (W/W)，共沸溫度80. 37°C，異丙醇經(jīng)脫氫反應(yīng)可生成丙 酮。
[0004] 在酮連氮法水合肼生產(chǎn)過程中的合成和水解部分均發(fā)現(xiàn)有異丙醇存在，由此推斷 異丙醇的產(chǎn)生來源于丙酮加氫而成，同時(shí)與丙酮一起在工藝流程中進(jìn)行循環(huán)。通過反應(yīng)對(duì) 丙酮溶液中異丙醇含量變化對(duì)系統(tǒng)收率影響的跟蹤得知，隨著異丙醇含量的增大，導(dǎo)致丙 酮溶液純度降低，會(huì)造成系統(tǒng)收率降低。
[0005] 丙酮在酮連氮法水合肼中的作用是在次氯酸鈉氧化氨生成水合肼的過程中，加入 丙酮生成比水合肼性質(zhì)更穩(wěn)定的酮連氮，防止水合肼被次氯酸鈉氧化而降低收率。在實(shí)際 生產(chǎn)過程中，通常對(duì)丙酮與次氯酸鈉的摩爾比要求是丙酮需要過量且有一定的反應(yīng)配比， 如丙酮中含有異丙醇，使反應(yīng)液中的丙酮濃度降低，影響合成反應(yīng)物料配比，從而影響其收 率。
[0006] 采用丙酮、次氯酸鈉與氨反應(yīng)生產(chǎn)中間體一丙酮連氮，丙酮連氮再水解生產(chǎn)水合 肼公開的相關(guān)資料中均未提及回收丙酮中的異丙醇問題，現(xiàn)公開資料中暫未查找到相關(guān)專 利或理論支撐。借鑒雙氧水法水合肼相關(guān)資料，US 5986134和US 6562311及EP 758642A2 均提及在以氨、丁酮及雙氧水氧化生產(chǎn)酮連氮制水合肼工藝中，在合成反應(yīng)中丁酮會(huì)被還 原而生成仲丁醇，此副產(chǎn)物若不除去會(huì)使酮連氮制水合肼收率惡化，其中US 5986134中， 要求丁酮中，仲丁醇與丁酮的摩爾比低于〇. 05,最好不高于0. 03 ;US6562311中要求仲丁醇 與丁酮的摩爾比在〇. 05-0. 15之間；EP 758642A2中則要求仲丁醇與丁酮的摩爾比低小于 5%。而除去丁酮中仲丁醇的方式為蒸餾法操作，在大氣壓下或減壓下進(jìn)行，即可連續(xù)也可間 歇，蒸餾塔塔頂溫度不高于酮連氮沸點(diǎn)，蒸餾塔的結(jié)構(gòu)和操作條件應(yīng)使從塔釜獲得酮連氮 有最大可能的純度。綜上所述，在目前的專利中均未提及水合肼生產(chǎn)中異丙醇對(duì)水合肼收 率影響的問題。
[0007] 在水合肼實(shí)際生產(chǎn)中，為了避免異丙醇含量積累過高，影響水合肼的收率，解決辦 法可通過定期加入新鮮原料丙酮使丙酮中異丙醇含量降低，或通過定期將含異丙醇的丙酮 從丙酮回收罐內(nèi)引出一部份，使異丙醇從系統(tǒng)中排出，但同時(shí)有用組份丙酮和酮連氮也被 排出作為廢液處理，造成物料損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種提高酮連氮法水合肼收率的方法。本發(fā)明通過 二級(jí)分離裝置將回收丙酮中的異丙醇分離出來，防止異丙醇含量累積對(duì)水合肼收率造成影 響，使丙酮得到提純返回系統(tǒng)使用，另外將分離出的異丙醇中含的酮連氮進(jìn)行分離，酮連氮 返回水合肼生產(chǎn)系統(tǒng)，提高了水合肼的收率。
[0009] 發(fā)明人經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)合成反應(yīng)體系中丙酮中異丙醇的含量超過10% 時(shí)，水合肼收率從98%降低至93%，同時(shí)產(chǎn)量下降，蒸汽消耗增加，所以必須將回收丙酮罐中 的異丙醇控制在一定含量?jī)?nèi)。實(shí)際生產(chǎn)表明，當(dāng)異丙醇含量在7%以下時(shí)，水合肼的收率可 以保持在95%以上，為了生產(chǎn)成本綜合考慮，當(dāng)異丙醇質(zhì)量百分比含量達(dá)到79^10%時(shí)，我們 才將對(duì)丙酮回收罐內(nèi)的丙酮送入丙酮回收塔中進(jìn)行分離處理。
[0010] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是： 一種提高酮連氮法水合肼收率的方法，包括以下步驟： (1) 當(dāng)丙酮回收罐內(nèi)的異丙醇質(zhì)量百分比含量達(dá)到7[10%，將丙酮送入丙酮回收塔 中； (2) 丙酮分離：將丙酮回收罐內(nèi)的丙酮送入丙酮回收塔進(jìn)行分離，在50°C~60°C塔頂 溫度，精餾得到丙酮；在80°C~90°C塔釜溫度，精餾得到異丙醇和酮連氮兩種塔釜物料； (3) 丙酮回用：將步驟（2)中塔頂?shù)玫降谋突乇厥展迌?nèi)； (4) 異丙醇分離：將步驟（2)中塔釜物料送入異丙醇分離塔進(jìn)行分離，在75°C~82°C塔 頂溫度，精餾得到含水的異丙醇；在90°C~95°C塔釜溫度，精餾得到酮連氮； (5) 酮連氮回用：將步驟（4)中塔釜得到的酮連氮回用到水合肼生產(chǎn)線的水解步驟； 上述（1)、（2)、（3)、（4)、（5)步驟進(jìn)行循環(huán)反應(yīng)，始終保持丙酮回收罐內(nèi)的異丙醇質(zhì)量 百分比含量低于10%。
[0011] 丙酮回收罐的丙酮是來自水合肼生產(chǎn)線的丙酮回收和水解步驟。
[0012] 所述步驟（2)塔釜物料中異丙醇的濃度為70%~85%。
[0013] 所述步驟（4