一种以酮连氮为原料联合制备ADC发泡剂和氯化铵的绿色环保工艺制造技术

本发明专利技术提供了一种以酮连氮为原料联合制备ADC发泡剂和氯化铵的绿色环保工艺,首先采用酮连氮水解为水合肼，水解工艺可以为部分无酸水解和加盐酸水解相结合；也可以为酮连氮中直接加入盐酸溶液生成盐酸肼。水解后的产物加尿素进行反应生成联二脲和氯化铵，联二脲再采用氯气氧化生成ADC发泡剂，氧化产生的盐酸经还原后返回至前面的水解工艺。该发明专利技术的创新点在于：氯气氧化联二脲所产生的盐酸直接用于酮连氮与尿素的反应，这样可实现反应的物料循环，同时避免了酮连氮法和氯气法的缺点，将两种方法融合，提高了反应速度，同时废酸又能得到利用，可以有效提高ADC发泡剂的得率及品质。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及ADC发泡剂领域，具体涉及一种以酮连氮为原料联合制备ADC发泡剂 和氯化铵的绿色环保工艺。
技术介绍
ADC发泡剂（偶氮二甲酰胺）是泡沫制品中用量最大、用途最广的通用型发泡剂。 由于它的分解产物具有无毒、无味、不变色和无污染等优点，广泛用于聚乙烯、聚氯乙烯、聚 苯乙烯、聚丙烯、ABS树脂和EVA等塑料制品、橡胶制品中。 ADC发泡剂是采用水合肼和尿素缩合成联二脲，然后再进行氧化得到的。水合肼的 生产方法有拉西法、尿素法、酮连氮法、双氧水法、空气氧化法。 拉西法环境污染严重，设备投资大，产品收率低，在国外已经基本上被淘汰。 尿素法是采用尿素和次氯酸钠在碱性条件下进行反应生成水合肼，该方法能耗和 物耗高，生产的粗肼中含有大量的氯化钠、碳酸钠及氢氧化钠等杂质，工艺上无法彻底分 离，环保压力比较大。水合肼溶液在酸性条件下和尿素缩合生产联二脲，副产物为铵盐。联 二脲采用氯气氧化生产ADC发泡剂，采用气液固三相反应体系，虽然氯气氧化存在原料易 得、控制方便等诸多优点，但也存在缺点，例如副产盐酸较难利用等缺点。 酮连氮法明显优于尿素法，其合成收率接近理论值，能耗约为尿素法的1/3。但 是目前酮连氮法要先水解成水合肼，副产铵盐和酮，然后再去合成联二脲，由于反应时间较 长，后续还需要蒸氨、蒸酮和提浓水合肼到80%，这个过程需要消耗大量的蒸汽，因此成本 也很高，并且该方法对设备要求较高。
技术实现思路
本专利技术的目的正是为了克服上述技术的不足，而提供一种以酮连氮为原料联合制 备ADC发泡剂和氯化铵的绿色环保工艺。该工艺首先采用酮连氮水解为水合肼，水解工艺 可以为部分无酸水解和加盐酸水解相结合；也可以为酮连氮中直接加入盐酸溶液生成盐酸 肼。水解后的产物加尿素进行反应生成联二脲和氯化铵，联二脲再采用氯气氧化生成ADC 发泡剂，氧化产生的盐酸经还原后返回至前面的水解工艺。该专利技术的创新点在于：氯气氧 化联二脲所产生的盐酸直接用于酮连氮与尿素的反应，这样可实现反应的物料循环，同时 避免了酮连氮法和氯气法的缺点，将两种方法融合，提高了反应速度，同时废酸又能得到利 用，可以有效提尚ADC发泡剂的得率及品质。 本专利技术的目的是通过如下技术方案来完成的。这种以酮连氮为原料联合制备ADC 发泡剂和氯化铵的绿色环保工艺，该工艺包括以下几个步骤：a.酮连氮加入三口烧瓶中，并加入盐酸溶液，使得混合溶液的酸度在8% -15% ; b.溶液加热至40-60 °C，三口烧瓶上部连接真空栗，控制体系的真空度在 0. 01-0.IMpa，持续搅拌至体系中有固体析出；C.按照酮连氮与尿素摩尔比1: (2. 05-2. 1)的比例，将称量好的尿素固体或者尿 素水溶液加入三口烧瓶中，去除真空栗，快速加热至ll〇_125°C，持续反应6-8h; d.反应结束，将固体进行过滤洗涤干燥，计算得率，滤液采用常规方法制备氯化 铵。e.固体联二脲采用氯气法氧化制备ADC发泡剂。 f.待氧化完毕，将物料进行过滤洗涤干燥，固体即为ADC发泡剂，滤液经还原处理 后，返回步骤a中作为原料使用。 本专利技术的方法，步骤a中所使用的酮连氮可以为丙酮连氮、丁酮连氮或其他酮氮 化合物中的任意一种。本专利技术的方法，步骤b中真空抽走的气体为酮，要经过冷凝进行回收，返回到制备 酮连氮的反应中进行循环利用。 本专利技术的方法，步骤a和步骤b中不加盐酸，直接酮连氮在水中进行水解，待水解 率达到70%时，再加入盐酸进行有酸水解。 本专利技术的有益效果为：本专利技术将酮连氮法和氯气氧化法有机结合，采用酮连氮水 解成水合肼或盐酸肼工艺。无酸和有酸水解工艺是首先将酮连氮加水水解至70%，然后加 入盐酸进行水解。有酸水解是采用酮连氮直接与盐酸水解反应生成盐酸肼。然后和尿素反 应合成联二脲，反应中采用真空栗控制真空度抽走酮进行循环利用，联二脲氧化采用氯气， 废酸经过还原处理后返回到酮连氮与尿素的反应中进行循环使用，这样既可以降低酮连氮 和尿素反应的成本，同时也使得氯气法氧化的废酸得到利用，副产的氯化铵可以作为商品 出售，该工艺整体上实现了零排放。【具体实施方式】 下面通过【具体实施方式】对本专利技术作进一步阐述，实施例将帮助更好地理解本发 明，但本专利技术并不仅仅局限于下述实施例。 实施例1 (1)在500ml的三口烧瓶内加入丙酮连氮22. 434g，磁力搅拌，缓慢加入15%盐酸 溶液146g，保持体系中的酸度在13%。 (2)打开加热仪器，在40°C下，保持三口烧瓶内一定的负压（0? 08MPa)，反应时间 约为6. 5h。 (3)反应结束后溶液呈现强酸性，在三口烧瓶中加入24. 7g尿素，同时补加一定量 的水和酸至溶液pH为强酸性，开启搅拌，反应温度为110°C，反应时间6h。 (4)在反应过程中补加盐酸保证溶液的pH值为强酸性。 (5)到了反应终点时，取出物料冷却到室温，再用蒸馏水洗涤产品，烘干（105°C， 3h)，称量，计算产率为93%。(6)得到的固体，加水使得固含量为40%，并加入溴化钠，溴化钠的添加量为联二 脲的2%，加入盐酸使得体系中的pH2_4,通入氯气，反应终点以取少量釜液加氢氧化钠溶 液，无白色固体沉淀即为到达终点。最后将固体过滤、洗涤干燥，第一次过滤的母液留存，用 以进行循环使用。计算ADC发泡剂的得率。 实施例2 (1)在500ml的三口烧瓶内加入丙酮连氮22. 434g，磁力搅拌，缓慢加入实施例1 中的盐酸，保持体系中的酸度在12 %。(2)打开加热仪器，在50°C下，保持三口烧瓶内一定的负压（0? 08MPa)，反应时间 约为5h。 (3)反应结束后溶液呈现强酸性，在三口烧瓶中加入25g尿素，同时补加一定量的 水和酸（实施例1中的酸）至溶液pHl-2,开启搅拌，设定温度为120°C，反应温度为120°C， 反应时间7h。 (4)在反应过程中补加盐酸保证溶液酸度恒定。 (5)到了反应终点时，取出物料冷却到室温，再用蒸馏水洗涤产品，烘干（105°C， 3h)，称量，计算产率为94%。(6)得到的固体，加水使得固含量为40%，并加入溴化钠，溴化钠的添加量为联二 脲的2%，加入盐酸使得体系中的pH2_4,通入氯气，反应终点以取少量釜液氧加氢化钠溶 液，无白色固体沉淀即为到达终点。最后将固体过滤、洗涤干燥，第一次过滤的母液留存，用 以进行循环使用。计算ADC发泡剂的得率。 实施例3 (1)在500ml的三口烧瓶内加入丙酮连氮22.434g，磁力搅拌，缓慢加入实施例2 中的酸，保持体系中的酸度在13 %。(2)打开加热仪器，在60°C下，保持三口烧瓶内一定的负压（0.IMPa)，反应时间约 为4h。 (3)反应结束后溶液呈现强酸性，在三口烧瓶中加入25. 5g尿素，同时补加一定量 的水和酸（实施例2中的酸）至溶液pH为强酸性，开启搅拌，反应温度为125°C，反应时间 7. 5h〇 (4)在反应过程中补加盐酸保证溶液的pH值为强酸性。 (5)到了反应终点时，取出物料冷却到室温，再用蒸馏水洗涤产品，烘干（105°C， 3h)，称量，计算产率为95%。(6)得到的固体，加水使得固含量为40%，并加入溴化钠，溴化钠的添加量为联二 脲的2%，加入盐酸使得体系中的pH2_4,通入氯气，反应终点以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以酮连氮为原料联合制备ADC发泡剂和氯化铵的绿色环保工艺，其特征在于：该工艺包括以下几个步骤：a.酮连氮加入三口烧瓶中，并加入盐酸溶液，使得混合溶液的酸度在8％‑15％；b.溶液加热至40‑60℃，三口烧瓶上部连接真空泵，控制体系的真空度在0.01‑0.1Mpa，持续搅拌至体系中有固体析出；c.按照酮连氮与尿素摩尔比1:2.05‑2.1的比例，将称量好的尿素固体或者尿素水溶液加入三口烧瓶中，去除真空泵，快速加热至110‑125℃，持续反应6‑8h；d.反应结束，将固体进行过滤洗涤干燥，计算得率，滤液采用常规方法制备氯化铵；e.固体联二脲采用氯气法氧化制备ADC发泡剂；f.待氧化完毕，将物料进行过滤洗涤干燥，固体即为ADC发泡剂，滤液经还原处理后，返回步骤a中作为原料使用。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈海贤，董梅，倪彬鑫，
申请(专利权)人：杭州海虹精细化工有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33