[发明专利]水合肼的制备方法

说明书

本发明涉及工业上从酮连氮制备水合肼的方法。

作为水合肼的制备方法，曾经有一种方法，它包括将各种方法获得的酮连氮水解。这里的酮连氮能够通过在酮存在下用氧化剂如次氮酸钠或过氧化氢氧化氨来合成。

通常，水解通过如下进行：让酮连氮和水以一定的比例连续进给蒸馏塔，然后在加压下进行水解反应，获得馏出液形式的酮和蒸馏残液形式的水合肼水溶液。

在酮连氮被水解的蒸馏塔中，易发生液泛，而且如果没有提供足够的塔直径和足够的塔板间空间，塔的操作容易变成不可能。然而，为了安装完全防止了液泛的蒸馏塔，必然会提高成本，因而这是不经济的。

本发明致力于解决上述问题，本发明的目的是提供一种水合肼的制备方法，该方法能够让水解酮连氮的蒸馏塔进行稳定的操作，而且它具有工业实施简单和经济利益方面的好处。

本发明人进行了深入的研究来解决上述问题，结果发现，当在蒸馏塔中在某些类型的表面活性剂或类似物存在下进行蒸馏时，酮连氮的水解稳定地进行。本发明就是基于这一发现来完成的。

也就是说，本发明涉及一种制备水合肼的方法，它包括在蒸馏塔中水解酮连氮以获得水合肼的步骤，在该蒸馏塔中存在在分子中具有聚氧乙烯基团的非离子表面活性剂和二氧化硅中的至少一种(下面称作“表面活性剂或类似物”)。

在本发明中，能够使用各种酮连氮，对酮连氮没有特别的限制，只要它能够产生水合肼。一般来说，酮连氮的例子包括由结构式R₁R₂C=N-N=CR₁R₂表示的化合物，其中R₁和R₂各自是具有1-12个碳原子的烷基，具有3或12个碳原子的支化烷基或环烷基，具有6或12个碳原子的芳族基，或者具有3或12个碳原子的直链或支化亚烷基；这些基团可以被卤素原子，硝基，羟基，烷氧基或羧酸酯所取代；并且R₁和R₂可以相同或不同。

酮连氮能够在由结构式R₁R₂C=O表示的酮存在下用氧化剂如次氯酸钠或过氧化氢将氨氧化来制备。为了从酮连氮制备肼，特别优选的是丙酮，丁酮或甲基异丁基酮用作制备酮连氮的原料。这一酮连氮可以含有酮连氮合成反应的副产物，如由结构式R₁R₂C=N-NH₂表示的腙。

本发明中的水解通过让酮连氮与水一起在蒸馏塔中蒸馏来进行。在此时，蒸馏条件取决于酮连氮的类型和蒸馏塔的结构，因此它们不能均一的确定。优选地，通过将酮连氮和水以比例1∶2-1∶20加入到塔底温度保持在100-200℃的、在1-20大气压下的填充塔或板式塔的中间部分，获得馏出液形式的酮和蒸馏残液形式的水合肼水溶液。

在本发明中使用的表面活性剂是在分子中具有由结构式(CH₂CH₂O)_n(其中n是2或2以上的整数)表示的聚氧乙烯基的非离子表面活性剂。n的值不必是恒定的值，因而表面活性剂可以是具有各种n值的化合物的混合物，换句话说，有分子分布的化合物。在非离子表面活性剂的分子中的疏水性基团的优选实例包括具有3个或3个以上碳原子的直链或支化烷基，环烷基，芳族基，以及直链和支化亚烷基。

具有亲水性基团和疏水性基团的非离子表面活性剂的典型实例包括诸如聚乙二醇的酯类，聚乙二醇的醚类，聚乙二醇的烷基胺类和聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物之类的化合物。

所述非离子表面活性剂优选选自聚乙二醇的脂肪酸酯类、聚乙二醇的烷基醚类，聚乙二醇的烷基胺类和聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物。

优选的、有用的聚乙二醇酯类的实例包括月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、12-羟基硬脂酸、9,10-二羟基硬脂酸、苯基硬脂酸、O-二甲苯基硬脂酸、对-羟基苯基硬脂酸和油酸的单酯类和二酯类。重要的是，聚乙二醇的棕榈酸单酯、棕榈酸二酯、硬脂酸单酯、硬脂酸二酯，油酸单酯和油酸二酯是更加优选的。