[发明专利]一种过氧化物再生合成水合肼的方法

说明书

本发明公开了一种过氧化物再生合成水合肼的方法，以有机胺或其衍生物为催化剂，酮和酰胺先进行加成环合，生成2‑R₃羟基‑3R₁R₂‑氮杂环氧丙烷；2‑R₃羟基‑3R₁R₂‑氮杂环氧丙烷与过氧化物进行缩合反应，生成骈2‑R₃羟基‑3R₁R₂‑氮杂环氧丙烷；再定量通入液氨进行裂解酸碱中和反应，生成酮连氮中间体和羧酸铵盐；酮连氮水解生成水合肼和酮，再生酮返回利用；羧酸铵盐脱水缩合重新生成酰胺返回利用；回收完酰胺后的底料与工业双氧水反应再生成过氧化物返回利用。本发明属于水合肼制备技术领域，本方法合成收率高，过氧化物可再生，减少了水在反应中的参与，减少了副反应的发生，提高了产品品质。

技术领域

本发明属于水合肼制备技术领域，具体是指一种过氧化物再生合成水合肼的方法。

背景技术

水合肼又名水合联氨，是肼的一水化合物(N₂H₄·H₂O)，外观为无色透明液体，能与水、醇任意混合，不溶于乙醚和氯仿。水合肼是一种重要的化工原料和用途广泛的化工产品，是生产发泡剂、农药、医药、染料、显影剂和还原剂的重要原料，还用于制造高纯度金属、合成纤维及稀有元素分离,大型锅炉给水的脱氧、火箭燃料和炸药的生产等。

目前水合肼的生产方法主要有拉西法、尿素法、酮连氮法(Bayer法)、双氧水法以及空气氧化法等。

拉西法(Raschig)目前在国内外已经基本上被淘汰。

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得率在75-80％(以Cl计)之间；反应过程中每摩尔水合肼需要消耗4摩尔烧碱，还副产了大量的碳酸钠、氯化钠等无机盐类，副产难分离，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；因而尿素法能耗和物耗高、收率低，环保压力比较大。

酮连氮法(Bayer)的收率高，该法近年来在国内发展迅速，酮连氮是在酮的存在下用氧化剂(次氯酸钠)氧化氨来合成的，酮连氮在高压下水解生成水合肼和酮，水解生成的酮被循环用于制取酮连氮；酮连氮法虽然只需要消耗2摩尔烧碱，并把其中的氨等回收利用，减少了原材料消耗，但是由于其水解的需要，制备的水合肼浓度也在10％～12％左右，后续还需要进行浓缩蒸发，也需要消耗大量的蒸汽；更重要的是，酮连氮法收率虽高，却产生含盐废渣，并产生含COD废水，环保压力大，在部分医药、电子、航天等的使用中受到了限制。

双氧水法(PUCK法)是法国发明的工艺，与酮连氮法工艺相似，只是氧化剂是用高浓度的双氧水，酮主要是用的甲基乙基酮。双氧水法(PUCK法)虽然环保，产率高，但在我国工业化生产还是一片空白。国内文献报导对此法的研究要用到高浓度双氧水，存在安全隐患，用低浓度双氧水合成收率低，生产成本高，工业化应用价值不大。

发明内容

为解决上述现有难题，本发明提供了一种过氧化物再生合成水合肼的方法，该方法生产的水合肼是采用定向合成中间原料，通过中间原料合成水合肼，而中间原料可重复再生，不仅收率高，同样对环境不产生污染。

本发明采用的技术方案如下：一种过氧化物再生合成水合肼的方法，包括如下步骤：

(Ⅰ)以有机胺或其衍生物为催化剂，酮和酰胺先进行加成环合，生成2-R₃羟基-3R₁R₂-氮杂环氧丙烷中间体；其反应方程式如下：