[发明专利]一种过氧化氢氧化法制备偶氮二甲酰胺的方法

说明书

技术领域

本发明属于化工领域，具体涉及一种过氧化氢氧化法制备偶氮二甲酰胺的方法。

背景技术

偶氮二甲酰胺（商品名称：发泡剂ADC）是最重要的肼衍生物，可用于聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、氯丁胶、丁苯胶和硅橡胶等产品发泡，是使用最广泛的通用型高效发泡剂。我国是世界上发泡剂ADC生产能力最大的国家，目前生产中普遍采用的氯气氧化法。

采用氯气氧化联二脲制备偶氮二甲酰胺，其优点在于成本低，但反应终点较难控制，通氯量超标或通氯时料液温度过高易造成发泡剂ADC分解；通氯量不足时，少量联二脲残留在发泡剂ADC中影响其质量，这种工艺发泡ADC产品粒径分布宽且不规则，质量不稳定；同时这种工艺收得率低，反应中产生的酸和终点过量氯气的逸出易造成环境污染与环保费用高、生产操作环境恶劣等问题。

过氧化氢（双氧水）是一种重要的氧化剂化工产品，随着我国过氧化氢生产工艺方法革新，蒽醌法生产双氧水技术完善，产量不断扩大，2011年产量达630万吨且品种有27.5%、35%、50%、60%、70%，过氧化氢产品价格呈现大幅下降之势，这为过氧化氢在发泡剂ADC生产上应用提供了有利条件。

发明内容

本发明的目的在于针对现有氯气氧化联二脲制备偶氮二甲酰胺时存在氯气逸出和产生大量副产品盐酸所造成环境污染及环保费用高等问题，提供一种过氧化氢氧化法制备偶氮二甲酰胺的方法，本发明工艺操作简单，且反应母液循环套用，减少三废排放，达到清洁文明生产效果。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种过氧化氢氧化法制备偶氮二甲酰胺的方法，采用过氧化氢为氧化剂，以工业溴为主催化剂、三氯化铁等铁基物质为助催化剂来氧化联二脲制备偶氮二甲酰胺。

所述的过氧化氢的质量含量在50%以上。

包括以下步骤：在搪瓷釜中先加入反应母液，再加入联二脲、三氯化铁等铁基物质为助催化剂和硫酸，最后加入主催化剂工业溴，待料液温度稳定后，经转子流量计加入过氧化氢，控制过氧化氢流量大小与速度或开冷液来调节温度，维持反应过程温度在50~70℃，反应时间5~7h；反应接近终点时多次取样化验来判定料液中联二脲残余量，待合格后，及时放料至过滤桶中，抽滤并回收反应母液，冲洗产品呈中性止。

反应母液中主催化剂工业溴浓度为0.40~0.80g/L，Fe³⁺离子浓度为2.1~4.8g/L，酸度5.0~7.0N。

反应母液循环使用。

本发明的有益效果在于：

本发明工艺技术采用三氯化铁等铁基物质为助催化剂不对人身与周围环境造成危害；采用反应母液、催化剂全回收重复使用工艺来减少废酸排放量，降低环保污染，降低环保费用；采用双氧水滴加方式，降低劳动强度，简化了操作程序，所生产的偶氮二甲酰胺产品呈多棱柱形的条晶，易于加工粉碎；比通氯法的产品发气量提高2~3%，产品附加值高；同时工艺收率提高1~3%，具有良好的经济和社会效益。

具体实施方式

实施例1

在2000mL烧杯中注入6.8N硫酸溶液680mL、联二脲200g、FeCl₃ 4g和工业溴2g，升温至50℃后，滴加60%过氧化氢，反应维持温度65℃，5h结束，发泡剂ADC收得率94.8%。

实施例2

在2000mL烧杯中注入5.0N循环母液溶液580mL，加入联二脲200g、硫酸60mL、FeCl₃ 2g和工业溴2g，升温至50℃后，滴加60%过氧化氢，反应维持温度65℃，5.5h结束，发泡剂ADC收得率95.1%。

实施例3

在2000mL烧杯中注入6.9N硫酸溶液680mL、联二脲200g、Fe₂O₃ 5g和工业溴2g，升温至60℃后，滴加60%过氧化氢，反应维持温度70℃，5h结束，发泡剂ADC收得率94.8%。

实施例4

在3000升搪瓷釜中加入400kg联二脲和硫酸，调酸至6.8N，工业溴为0.80g/L，FeCl₃助催化剂_，其料液中Fe³⁺离子浓度为4.8g/L，酸度7.0N，升温至50℃后，经转子流量计滴加60%过氧化氢，反应维持温度60~65℃，7h结束，发泡剂ADC发气量219mL/g。

实施例5