[发明专利]一种水合肼的制备方法

说明书

本发明提供一种水合肼的制备方法，包括如下步骤：称取一定量的氨水和丁酮和过氧化氢水溶液进行混合反应，制备出丁酮连氮；油水分离，水相浓缩返回步骤1重复利用；油相利用酸液调节pH至3；含有肼盐的溶液调pH值至9~12，肼盐被碱中和后生成水合肼，将溶液中的水合肼和水全部蒸出来，蒸馏冷凝液即为水合肼溶液，降低了生产成本；避免了水解副反应及其产物的产生，降低了水合肼中有机杂质的含量，提高了水合肼的纯度和品质，省去了水合肼的精制过程及其设备投资；同时本发明制备方法可在常压下进行，反应条件温和，生产过程更加安全稳定，水合肼收率大于85％。

技术领域

本发明涉及化工合成领域，特别涉及一种水合肼的制备方法。

背景技术

水合肼又称水合联氨。纯品为无色透明的油状液体，有淡氨味，在湿空气中冒烟，具有强碱性和吸湿性。常压下，肼可以和水形成共沸，工业上一般应用含量为40%-80%的水合肼水溶液或肼的盐。水合肼液体以二聚物形式存在，与水和乙醇混溶，不溶于乙醚和氯仿；水合肼还原性极强，与卤素、HNO₃、KMnO₄等激烈反应，在空气中可吸收CO₂，产生烟雾。水合肼及其衍生物产品在许多工业应用中得到广泛的使用，用作还原剂、抗氧剂，用于制取医药、发泡剂等。

目前国内生产水合肼的方法多为尿素法生产，也有部分采用酮连氮法生产。其中，尿素法是采用尿素与次氯酸盐在碱性溶液中进行反应得到水合肼，该方法得到的水合肼收率较低，在75-80％之间(以次氯酸钠计)。反应过程中每摩尔水合肼需要消耗4mol烧碱，还副产了大量的碳酸钠、氯化钠等无机盐类，由于制得的水合肼浓度较低，通过蒸发、浓缩还需要消耗大量的蒸汽，使得水合肼的原材料消耗、能耗均较高，不符合国家节能减排、循环经济的理念，将被逐步淘汰。酮连氮法是以氨、丙酮和次氯酸钠为原料进行氧化反应合成丙酮连氮，再将丙酮连氮在高温高压下水解制得水合肼。虽然该方法的收率较高，但丙酮连氮水解制水合肼的设备投资和能耗都较高，还有大量的含盐废水产生，由于含盐废水中盐浓度较高，存在大量的有机物，废水的处理难度很大、处理费用非常高，目前国内尚无处理后能达标排放的先例，存在一定的环境污染问题。

目前，国外发达国家已普遍采用过氧化氢法制备水合肼。过氧化氢法是用氨、丁酮和过氧化氢为原料，首先合成丁酮连氮，然后将丁酮连氮在高温高压下水解制得水合肼。

该方法虽然不产生含盐废水，无环境污染问题，但丁酮连氮的水解过程会产生较多的有机杂质，这些有机杂质的存在会降低水合肼的收率，还会影响水合肼的品质。为了将这些有机杂质从水合肼中去除，需要安装一套特殊的水合肼精制装置，另外由于丁酮连氮的性质很稳定，其水解反应必须在较高的温度和压力下进行，水解装置的设备要求较高、投资较大，水解所需要的蒸汽能耗也较高。

发明内容

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种水合肼的制备方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种水合肼的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）称取一定量的氨水和丁酮和过氧化氢水溶液进行混合反应，制备出丁酮连氮；

（2）油水分离，水相浓缩返回步骤（1）重复利用；

（3）油相利用酸液调节pH至3；

（4）含有肼盐的溶液调pH值至9~12，肼盐被碱中和后生成水合肼，将溶液中的水合肼和水全部蒸出来，蒸馏冷凝液即为水合肼溶液。

本发明的水合肼的制备方法，所述步骤1中反应过程中每摩尔过氧化氢添加0.2-5mol的催化剂。

本发明的水合肼的制备方法，所述的催化剂为酰胺、铵盐或腈中的至少一种；所述的酰胺为甲酰胺、乙酰胺或丙酰胺，所述的铵盐为甲酸铵、乙酸铵或丙酸铵，所述的腈为乙腈或丙腈。