常压下丁酮-丁酮连氮体系汽液平衡数据的测定与关联

为了解决水合肼生产中中间产物丁酮连氮与丁酮、水合肼等的分离问题,利用双循环汽液平衡釜,在常压(100 kPa)下测定了丁酮-丁酮连氮体系的汽液平衡数据,并用Herrington规则对测量数据进行热力学一致性检验,实验结果符合热力学一致性。利用化工模拟软件应用热力学方程WILSON,NRTL和UNIQUAC方程对实验数据进行关联和预测。得到了相关的模型参数,结果表明UNIQUAC模型对实验数据的吻合性最好,汽相组成的计算值与实验值最大绝对偏差不超过0.03,平均值不超过0.004。为工业分离工艺的设计提供了参考。

丁酮连氮高压非催化水解制肼动力学研究

为了得到丁酮连氮高压非催化水解制水合肼的反应动力学方程，在间歇釜式反应器中对其水解过程进行了研究．探讨了转速、压力、丁酮连氮与水的物质的量之比、温度和时间对丁酮连氮水解率的影响．研究了433．15—463．15K温度范围内丁酮连氮水解制肼的非催化反应本征动力学，得到丁酮连氮水解的拟均相可逆非线性动力学方程．结果表明：丁酮连氮水解制肼正反应的活化能为15214．16J／mol，指前因子为3．2033L／（mol．h）；其逆反应的活化能为46．73J／mol。指前因子为0．04911L／（mol·h）；丁酮连氮、水、水合肼、丁酮的反应级数分别是0．01073，0。1567，0．8484，0．9275．

用丁酮连氮一步法合成联二脲

采用双氧水法合成了丁酮连氮,并以丁酮连氮为原料制备联二脲,用红外光谱和核磁对所合成的联二脲进行了结构表征.考察了不同助催化剂和反应温度对合成丁酮连氮的影响,以及丁酮连氮与尿素投料比例、尿素浓度对联二脲收率的影响.用此法所合成的联二脲收率为89.78%,熔点为246.23℃.

水合肼中间体丁酮连氮的合成工艺研究

以丁酮、氨气和过氧化氢为原料,研究了在催化剂条件下水合肼中间体丁酮连氮合成的不同工艺条件;考察了催化剂种类及其用量、反应时间、反应温度、双氧水用量各因素对反应收率的影响,结果显示,当催化剂选用甲酰胺,催化剂用量0.5mol,反应时间6h,双氧水用量为0.5mol时,反应温度60℃,丁酮连氮收率达到83.49%。

丁酮连氮水解制水合肼的工艺研究

以丁酮连氮和去离子水为原料,研究了在催化剂条件下丁酮连氮水解制水合肼的不同工艺条件;考察了催化剂种类、丁酮连氮用量、反应温度、转速各因素对反应收率的影响,结果显示,较佳的工艺条件是选用DK110型弱酸阳离子交换树脂为催化剂,n(丁酮连氮)︰n(水)=1︰9比例进料,反应温度190℃,转速为700 r/min。最终水合肼收率达到51.37%。

丁酮连氮反应精馏制取水合肼工艺过程的研究

对丁酮连氮在反应精馏条件下水解制水合肼的工艺过程进行了研究,考察了不同反应条件对结果的影响。实验结果表明:以亲水性离子液体[BMIM]BF_4为催化剂,在回流比R=4、塔釜温度为112℃、搅拌速率为600r/min的条件下,在散装填料塔中丁酮连氮转化率为92.30%,肼基选择性为71.39%。

丁酮连氮水解制肼的工艺研究

对丁酮连氮水解制肼反应的工艺条件进行了研究,考察了反应条件及不同催化剂对反应影响。结果表明,以DK110型弱酸阳离子交换树脂为催化剂,采用反应精馏方式,丁酮连氮与水摩尔比在1∶9左右,反应时间在8～10 h左右,丁酮收率为79.86%。

过氧化氢法合成丁酮连氮的工艺研究

采用甲酰胺催化丁酮（MEK）、氨气和过氧化氢合成丁酮连氮。通过考察氨气通入总量、氨气流速、反应时间、助催化剂种类、催化剂用量及初始水量对丁酮连氮合成反应的影响,得到最佳的合成工艺条件：氨气通入总量为V（NH3）∶n（MEK）=18 000（mL）∶1（mol）,氨气流速u（NH3）=135 mL/min,反应时间t=5 h,甲酰胺用量为n（甲酰胺）∶n（MEK）=0.8,初始水量为n（初始水量）∶n（MEK）=1.6。在该工艺条件下,丁酮的转化率为91.87%,丁酮连氮的选择性和收率分别为94.78%和87.08%。

双氧水法制水合肼中间体提纯的数值模拟

在双氧水法制水合肼的过程中,通过研究产物的分离工艺流程,采用隔壁塔完成杂质的采出。用Aspen Plus软件对组分的分离与提纯进行计算机模拟,同时考察进料位置、进料温度、回流比和塔压等因素对结果的影响,得到最佳工艺操作参数,为实际生产提供理论依据。从隔壁塔塔顶采出的杂质和丁酮的摩尔比为0.023<0.03,符合回收的标准。同时,优化后冷凝器的能耗节省了14.1%,再沸器的能耗节省了10.8%。隔壁塔的主塔理论板数为42块,副塔理论板数为14块,进料位置为副塔第13块板,回流比为7,操作压力为0.101 MPa。塔底分离出的丁酮连氮百分数为98.2%。

联二脲的绿色合成

以自制的丁酮连氮为原料和尿素、水一步反应制备了联二脲。用红外光谱(FTIR)、差热-热失重分析(TG-DTA),差示扫描量热法(DSC)对合成的联二脲进行了结构表征和物性测试。考察了丁酮连氮与尿素投料比例、反应时间、尿素浓度、母液循环使用对联二脲收率的影响。用此法得到的联二脲合成偶氮二甲酰胺发泡剂,其物性能够达到化工行业标准HG/T2097—2008的优等品指标。

弱碱性条件下水解制备联二脲研究

通过系列对比实验,研究了弱碱性条件下,丁酮连氮与弱碱性物质A反应制取联二脲的过程中酮连氮与弱碱性物质A投料之比、水解温度、时间、洗水温度、pH值等影响产物收率的各种因素。计算出反应最佳投料比。水解过程中pH值过高时通过加入少量酸性物质调节至弱碱性。弱碱性条件下生产的联二脲避免了酸性条件下水解缩合反应中产生的大量含酸废水,使ADC发泡剂的生产过程更趋于对环境友好。