一种连续化生产超细叠氮化钠的工艺制造技术

本发明专利技术提供了一种连续化生产超细叠氮化钠的工艺，采用

【技术实现步骤摘要】
一种连续化生产超细叠氮化钠的工艺


[0001]本专利技术属于化工领域，涉及叠氮化钠生产，具体涉及一种连续化生产超细叠氮化钠的工艺
。

技术介绍

[0002]叠氮化钠是一种重要的化工原料，特别是近二十年来广泛用于医药
、
农药
、
电子产品
、
耐热高分子材料
、
军工等领域
。
关于它的合成有许多方法，目前工业上普遍采用的是亚硝酸酯
+
水合肼
+
氢氧化钠法，依据原料亚硝酸酯的合成方法又分为硫酸
+
亚硝酸盐
+
醇法
、
稀硝酸
+
亚硝酸盐
+
醇法
、
氨氧化法
+
醇法
、
电渗析法
、
一氧化氮
+
氧气
+
醇法等，不同厂家根据其资金及具体工况条件选择工艺路线，各有优缺点
。
申请号为
201510629438.0、201310452735.3、201510628267.X、201721146705.X
和
201310451461.6
的中国专利分别公开了叠氮化钠及其原料亚硝酸酯的合成工艺，在这些工艺中叠氮化钠合成一步亚硝酸酯可以是甲酯
、
乙酯
、
丙酯
、
丁酯
、
异戊酯，实际工业上用得较多的是乙酯
(
亚硝酸乙酯的沸点
17℃)
，甲酯虽然成本低但因其是有毒气体间歇操作不好控制，过量的尾气不好回收造成环境问题，丙酯
、
丁酯
、
异戊酯成本较高而且在母液中残留较高使生产环境有刺激性气味，生产废水不好处理，所以少有采用
。
叠氮化一步由于氢氧化钠的溶解性问题普遍采用甲醇作溶剂，其次采用乙醇
。
采用乙醇作溶剂与亚硝酸乙酯配合后处理比较容易，但乙醇成本高，更重要的是叠氮化钠在乙醇中的溶解度
25℃
时为
0.3
％，易包裹杂质导致产品不纯，游离碱高
。
所以，工业上许多厂家采用亚硝酸乙酯作原料
、
甲醇作溶剂可一次生成合格产品，总体成本较低，但后处理又存在甲
、
乙醇分离的问题
。
[0003]申请号为
201210132140.5
的中国专利公开了一种叠氮化钠的制备方法，将亚硝酸乙酯气体通入由水合肼
、
氢氧化钠
、
催化剂
、
乙醇组成的混合物中，气体导入完毕后，在温度
18
～
25℃
下反应
1.5
～
2.5h。
所述的催化剂为苄基三乙基氯化铵
、
四丁基溴化铵
、
四丁基氯化铵
、
四丁基硫酸氢铵
、
三辛基甲基氯化铵
、
十二烷基三甲基氯化铵
、
十四烷基三甲基氯化铵等
。
该技术路线乙醇可以回用，但是，该方法为气
‑
液两相参与的合成工艺，需要在压力下操作，存在气体泄漏危险，条件控制较为严格
。
[0004]申请号为
201210140899.8
的中国专利公开了一种叠氮化钠的水相合成方法，将液态亚硝酸乙酯加入由水合肼
、
氢氧化钠
、
相转移催化剂和水构成的反应体系中，密闭反应，反应完成后，回收未反应的亚硝酸乙酯
、
副产品乙醇和水，然后过滤反应液得到叠氮化钠
。
由于该反应热效应比较大，用低沸点的液体亚硝酸乙酯作原料在间歇反应器中一次投料反应很容易失控导致体系压力增高而爆炸
。
[0005]申请号为
201510114085.0
的中国专利公开了一种正丁醇循环套用的叠氮化钠水相合成工艺，将亚硝酸丁酯
、
氢氧化钠
、
水合肼
、
催化剂和水混合，形成反应体系，反应完成后，回收正丁醇，过滤得叠氮化钠，回收的正丁醇循环套用，采用沸点较高的正丁酯
(
沸点
78℃)
相对比较安全
。
但是由于亚硝酸丁酯水溶性比较差导致反应时间长达
12
小时，产品纯度低，而且生成的正丁醇气味难闻生产环境不友好
。
[0006]申请号为
2020 1 0166694.1
的中国专利公开了一种利用微通道反应器连续化的叠氮化钠水相安全生产装置及工艺，这种装置及工艺解决了叠氮化钠生产过程中的安全
、
自动化等问题，但是设备投入比较大，反应产物从水相中浓缩结晶能耗较高
。
另外，有人也试图在有机溶剂中利用微通道反应器解决叠氮化钠生产过程中的安全问题，但因产品堵塞通道而不能顺畅进行反应
。
[0007]以上这些方法无论是从有机相结晶出产品还是水相浓缩结晶出产品都有一个共同的特点就是生成的产品颗粒比较大，而叠氮化钠作为原料在合成有机产品时
(
如烷基硅叠氮
、
苄基叠氮
、
酰基叠氮
)
都是在不含活泼氢的有机溶剂中进行，而这些溶剂又不能溶解叠氮化钠，所以常常采用研磨的方法将叠氮化钠研得很细才能反应，即便如此，反应的时间也比较长，而且需要相转移催化剂，因此，超细叠氮化钠产品就非常适合这类有机反应
。

技术实现思路

[0008]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于，提供一种连续化生产超细叠氮化钠的工艺，解决现有技术中的生产方法生产的叠氮化钠的产品颗粒比较大，导致难以满足工业化生产实践要求的技术问题
。
[0009]为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案予以实现：
[0010]一种连续化生产超细叠氮化钠的工艺，该工艺采用连续化生产超细叠氮化钠的系统，该系统为
A
系统
。
[0011]所述的
A
系统包括亚硝酸酯合成工段，叠氮化钠合成工段以及超重力分离工段
。
[0012]所述的
A
系统的亚硝酸酯合成工段中，反应的温度为
‑
5℃
～
55℃
，压力为常压
。
[0013]所述的
A
系统的亚硝酸酯合成工段中，原料醇包括甲醇或乙醇
。
[0014]所述的
A
系统的亚硝酸酯合成工段包括亚硝酸盐及醇水溶液高位罐和稀酸高位罐，所述的亚硝酸盐及醇水溶液高位罐通过第一计量泵
、
第一预热器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种连续化生产超细叠氮化钠的工艺，其特征在于，该工艺采用连续化生产超细叠氮化钠的系统，该系统为
A
系统；所述的
A
系统包括亚硝酸酯合成工段
(a)
，叠氮化钠合成工段
(b)
以及超重力分离工段
(c)
；所述的
A
系统的亚硝酸酯合成工段
(a)
中，反应的温度为
‑
5℃
～
55℃
，压力为常压；所述的
A
系统的亚硝酸酯合成工段
(a)
中，原料醇包括甲醇或乙醇；所述的
A
系统的亚硝酸酯合成工段
(a)
包括亚硝酸盐及醇水溶液高位罐
(1)
和稀酸高位罐
(2)
，所述的亚硝酸盐及醇水溶液高位罐
(1)
通过第一计量泵
(3)、
第一预热器
(5)
与第一超重力床反应器
(7)
的第一进料口
(9)
相连；所述的稀酸高位罐
(2)
通过第二计量泵
(4)、
第二预热器
(6)
与第一超重力床反应器
(7)
的第二进料口
(8)
相连；所述的第一超重力床反应器
(7)
的第二出料口
(13)
与亚硝酸酯冷凝器
(14)
相连；所述的
A
系统的叠氮化钠合成工段
(b)
包括亚硝酸酯高位罐
(15)
和肼及氢氧化钠溶液高位罐
(16)
，所述的亚硝酸酯冷凝器
(14)
的出料口与亚硝酸酯高位罐
(15)
相连，亚硝酸酯高位罐
(15)
通过第三计量泵
(17)
与第二超重力床反应器
(19)
的第三进料口
(21)
相连；所述的肼及氢氧化钠溶液高位罐
(16)
通过第四计量泵
(18)
与第二超重力床反应器
(19)
的第四进料口
(20)
相连；所述的第二超重力床反应器
(19)
的第三出料口
(22)
与多个并联的养晶釜
(23)
的进料口相连，养晶釜
(23)
的出料口与离心机
(24)
的进料口相连，所述的离心机
(24)
的液体出料口与母液储罐
(25)
相连；所述的第二超重力床反应器
(19)
的第四出料口
(27)
与两个不同冷却温度的第一冷凝器
(28)
和第二冷凝器
(29)
通过串联的方式相连，第一冷凝器
(28)
的冷凝液回流至第二超重力床反应器
(19)
的第四出料口
(27)
，第二冷凝器
(29)
的出料口回收的亚硝酸酯去亚硝酸酯高位罐
(15)
；所述的
A
系统的超重力分离工段
(c)
包括第一超重力床分离器
(31)
，所述的母液储罐
(25)
通过第五计量泵
(26)、
第三预热器
(30)
与第一超重力床分离器
(31)
的第五进料口
(32)
相连；所述的第一超重力床分离器
(31)
的第六出料口
(34)
与溶剂回收冷凝器
(35)
相连
。2.
如权利要求1所述的连续化生产超细叠氮化钠的工艺，其特征在于，所述的
A
系统采用
B
系统替换；所述的
B
系统也包括亚硝酸酯合成工段
(a)
，叠氮化钠合成工段
(b)
以及超重力分离工段
(c)
；所述的
B
系统的亚硝酸酯合成工段
(a)
中，反应温度为
‑
15℃
～
5℃
，压力为常压，分离温度为
‑
5℃
～
55℃
；所述的
B
系统的亚硝酸酯合成工段
(a)
中，原料醇包括甲醇
、
乙醇
、
丙醇或异...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘湛，王效峰，李洪源，刘林学，李建民，
申请(专利权)人：青岛雪洁助剂有限公司，
类型：发明
国别省市：