[发明专利]一种连续制备亚硝酸酯的方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于化工领域，涉及亚硝酸酯，具体涉及一种连续制备亚硝酸酯的方法及装置。

背景技术

亚硝酸酯是合成叠氮化钠、草酸酯、乙二醇、高纯亚硝酸盐等产品的重要原料，常用的生产方法是用亚硝酸钠与硫酸反应生成亚硝酸，在反应体系中再与醇反应生成亚硝酸酯，这种方法会产生大量的副产物硫酸钠废水，用常规方法处理非常难，而且能耗高，污染大。现有技术中公开了用氨氧化法合成亚硝酸酯用于制造草酸二乙酯、叠氮化钠等产品的方法，该方法能耗低、无高盐废水，但设备投资大、生产比亚硝酸钠-硫酸法风险大，而且产生二氧化氮废气需处理。如何降低污染、降低能耗、消除安全隐患一直以来是生产使用亚硝酸酯企业关注和研究的难题。

发明内容

针对现有技术的不足，本申请提供一种连续制备亚硝酸酯的方法及装置，解决现有技术中亚硝酸酯制备过程中产生大量无机盐废水、尾气污染以及存在重大安全隐患的问题。

为了解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案予以实现：

一种连续制备亚硝酸酯的方法，该方法以亚硝酸盐溶液、醇溶液和无机盐溶液为原料，将无机盐和水分别通入双极膜电渗析器中电离，得到无机酸溶液和碱溶液；

碱溶液浓缩回收；

无机酸溶液通入酯化反应器中，与亚硝酸盐溶液和醇溶液一起发生酯化反应，得到含亚硝酸酯的反应混合液，含亚硝酸酯的反应混合液通过气液分离或液液分离，得到亚硝酸酯、醇溶液和残留的无机盐溶液；

亚硝酸酯作为目标产物收集；

醇溶液作为原料回收，循环使用；

残留的无机盐溶液作为原料回收，循环使用。

本发明还具有如下区别技术特征：

所述的双极膜电渗析器运行时，电渗析温度控制在室温～60℃，电流密度控制在5～150mA/cm²，跨膜电压为0.5V～2.5V。

所述的酯化反应器中酯化反应的温度控制在室温～60℃。

所述的亚硝酸盐、醇和无机盐的摩尔比为1：(1.05～20)：(1.1～1.5)。

所述的无机盐溶液为硫酸钠、硫酸钾、氯化钠、氯化钾、硝酸钠、硝酸钾溶液，无机盐溶液的质量浓度为1～35％。

所述的亚硝酸盐为亚硝酸钠或亚硝酸钾，亚硝酸盐溶液的质量浓度为1～35％。

所述的醇为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、2-异丁醇、叔丁醇、或异戊醇，醇溶液的质量浓度为5％～100％。

所述的气液分离的温度控制在20℃～50℃范围内。

一种如上所述的方法所采用的连续制备亚硝酸酯的装置，包括双极膜电渗析器，双极膜电渗析器的入口分别与水罐和无机盐溶液储罐相连，双极膜电渗析器的出口分别与残留的无机盐溶液收集罐、碱溶液浓缩工段和无机酸溶液暂存罐相连；

残留无机盐溶液收集罐通过无机盐溶液配料釜与无机盐溶液储罐相连；

无机酸溶液暂存罐与酯化反应器相连，酯化反应器上还连接有醇高位槽和亚硝酸盐溶液高位槽；

酯化反应器上连接有气体酯收集工段和醇盐水分离器用于分离气体酯；醇盐水分离器与无机盐配料釜相连，醇盐水分离器还与醇高位槽相连；

酯化反应器上还连接有液液分离器，液液分离器与醇盐水分离器和醇酯分离器相连用于分离液体酯，醇酯分离器上设置有液体酯收集工段，醇酯分离器还与醇高位槽相连。

所述的液液分离器为斜隔板式油水分离器或离心式油水分离器。

本发明与现有技术相比，有益的技术效果是：

本发明的方法不会产生废气和废液，产生的碱液可以回收工业利用，产生的母液可以在反应体系中完全回收利用，生产工艺环保，反应温度低，反应过程安全，无隐患。

本发明的亚硝酸酯的制备方法，以亚硝酸钠、醇为主要原料，无机盐为辅助原料，通过连续生产的工艺彻底避免了亚硝酸钠-硫酸法生产过程中产生大量无机盐废水的问题，而且产生纯度较高的碱，降低了生产成本，工艺可连续化。与氨氧化法比较设备投资小、消除了安全隐患，避免了跑、冒、滴、漏的问题，工艺过程简单，非常容易在工业上广泛推广，具有操作简单，环境友好，生产安全，低能耗的特点，将会推动亚硝酸酯生产使用行业发生革命性的进步。

附图说明

图1是本发明的整体流程示意图。

图2是本发明的装置连接关系示意图。