联二脲生产新工艺的研究.pdf

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1、第41卷，第l期安徽化工Vo1．41．No．12015年2』】ANHUICHEMICALINDUSTRYFeb．2O】5联二脲生产新工艺的研究胡宗贵，朱桂生，黄诚，张成芳(江苏索普集团有限公司，江苏镇江212006)摘要：针对目前国内酸法生产ADC发泡剂联二脲工艺存在洗涤废水量大、处理困难等问题，通过对联二脲合成机理的分析，开展生产新工艺的研究开发。采用纯肼无酸缩合工艺，从源头上减少系统的废水量和杂质含量，并对反应体系的浓度、温度、催化剂等工艺参数进行优化。该工艺可做到循环缩合母液回收再利用，顺利解决了酸法缩合工艺的废水处理问题。关键词：无酸缩合；尿肼比；缩合时间；母

2、液；提纯；废水doi：10．3969／j．issn．1008—553X．2015．01．018中图分类号：TQ225．53文献标识码：B文章编号：1008—553X(2015)O1—0066—051前言液处理困难。联二脲I1l化学名为N，NI_二氨基甲酰肼(Biurea)，分通过肼提纯工艺的改进，可以得到不含盐的纯肼，但子式CH6N0，是生产ADC发泡剂的中间体。我国的生要解决废水中的铵盐问题，必须改变反应条件，使反应产企业绝大多数采用酸法生产工艺_2．3l，该工艺存在大量在不外加酸的情况下进行。但是从反应动力学的角度洗涤废水需处理的问题。虽然一些企业采取了氧化剂氧看

3、，本反应为多级反应，随着反应物浓度的降低，反应速化法、热蒸吹除氨法等措施，但仍然很难达到经济、有效度越来越慢，要想使反应物达到更好的转化率，所需的地处理废水的目标。经研究，纯肼无酸缩合工艺的小试反应时间将非常长。经实验，在不外加酸的情况下，使用和中试已经获得初步成功，该工艺最大的优点是通过粗纯肼与尿素进行缩合反应，反应时间将超过20小时。因水合肼丙酮提纯新工艺，使用经提纯后的12％纯水合肼此，如何使用纯肼在无酸的条件下反应，而不降低设备进行无酸缩合，达到循环利用缩合母液、不产生联二脲使用效率和产能将是一个重要的课题。洗涤水的目标，顺利解决了酸法缩合工艺中的废水处理2．

4、1．1反应物浓度的影响难题。小试和中试取得成功后，在公司现有ADC生产系对多级反应而言，当反应物浓度减小到某一值时，统上建设了一条纯肼无酸缩合生产线，进行联二脲纯肼反应速度将大大降低。因此，提高反应物浓度可以使反无酸缩合工业化实验研究。应转化为一级反应，从而大大缩短反应时间。提高反应2纯肼无酸缩合工艺的基础研究物浓度的方法有两种：一是在反应开始前，改变反应物2．1反应速度的影响因素分析料的配比，使某一反应物过量。对本反应而言，尿肼比的理论质量比为3．75：1，我们采用尿素过量进行了实工业生产中联二脲由尿素和肼在高温下合成：NH2CONH2+NH2NH2=NH2CONH

5、NH2+NH3f验NH2CONHNH2+NH2CONH2=NH2CONHNHCONH2+NH3T表1尿肼比的影响Tab．1Efectofurea：hydrazineratio在第一步反应中，肼(NH)中的N带有孤对电子进攻尿素羰基上带正电的C，形成四面中间体，脱除氨基形成氨基脲，氨基脲采用相同的机理进一步与尿素反应形成联二脲。在酸性条件下，更有利于四面中间体上氨基的脱除，因此反应速度快，通常8小时左右反应完成，肼基本上完全转化。但是，在酸』生条件下，反应生成的氨与加入系统的酸根生成了大量的铵盐，再加上由肼带人从表1可以看出，当尿素过量比较多时，反应可在系统的NaC1、

6、NaCO等杂质，造成反应后的母液及洗涤很短时间内完成。但是，由于反应在高温条件下进行，尿收稿日期：20l4—11—28作者简介：胡宗贵(197l一)，男，毕业于华东理工大学，硕士，高级工程师，0511-88995150，13815158847，zgs~t@sina．corn。胡宗贵，等：联二脲生产新工艺的研究67素很容易分解，因此，采用尿素过量在生产上不太现实。压状态，此时反应温度在102oC左右。反应生成的氨和另一种方法是提高反应物的浓度，即在反应过程中水蒸汽进入氨冷凝器，控制冷凝水温70℃以上，以减少随着反应的进行，将体系中的溶剂(水)不断移出，以保氨的溶解。当冷

7、凝水量达到配料时外加水量的一半，将持反应物浓度相对较高，从而提高反应速率。实验表明，冷凝水全部回流至反应釜。反应8～1O小时，停止反应。反应8小时，采用溶剂量为原溶剂量的一半，转化率可物料经离心分离，联二脲待用，母液进入母液槽，与下一达到46％。批物料一同重新进入反应釜反应。采用这种工艺，体系2．1．2反应温度的影响排放的水为氨和水蒸汽的冷凝水，其中含有少量溶解的升高反应温度可提高反应速率，但是对本反应而氨和微量挥发的肼，使用普通的生化处理就可以使废水言，当反应处于沸腾状态时，反应温度为102~C，要想进达标排放，且反应生成的氨全部以气体形式逸出，可