第一節(jié) 鹽酸乙脒生產(chǎn)工藝介紹

制備方法是由乙腈、鹽酸和甲醇經(jīng)加成、氨化而得。

使甲醇在湍球塔內(nèi)循環(huán)，冷卻下通入干燥的氯化氫，制成45％的氯化氫甲醇溶液。然后投入反應(yīng)罐，攪拌冷卻至5～10℃，滴加乙腈，并于15～20℃保溫6h，得亞氨基甲乙醚鹽酸鹽。放入預(yù)先配制好的13％氨甲醇溶液中，在0～40℃氨解，保持pH=7～8，攪拌2～3h，降溫到30℃以下，離心分離濾出氯化銨。濾液回收甲醇，冷卻過濾得成品。

反應(yīng)裝置

A瓶中裝NaCl固體，滴液漏斗中裝濃硫酸，B瓶裝乙醚。

然后用乳膠管將AB瓶連接，并接滴管，插入乙醚液面下，B瓶要接尾氣接收裝置，加磁子攪拌。

硫酸滴加的速度要緩慢，大概幾秒鐘一滴，B瓶氣泡不能溢出太快。

鹽酸乙脒反應(yīng)式

工藝流程

第二節(jié) 國(guó)外鹽酸乙脒生產(chǎn)工藝發(fā)展階段比較

鹽酸乙脒的合成最早由Pinner于1877年報(bào)道，采用乙腈、無水乙醇和干燥氯化氫氣體合成亞乙脒，亞乙脒再經(jīng)氨乙醇氨化得到鹽酸乙脒。隨后Oxley和Short等對(duì)脒類化合物的合成方法進(jìn)行了系列改進(jìn) 研究 ，但均因各種缺陷沒能推廣應(yīng)用，而Pinner法則被認(rèn)為是唯一實(shí)用的方法而用于工業(yè)化生產(chǎn)。

第三節(jié) 我國(guó)鹽酸乙脒生產(chǎn)工藝創(chuàng)新路徑

一、傳統(tǒng)工藝狀況

在500~1000L的搪瓷釜里加入計(jì)量好的新甲醇，通入干燥后的HCL氣體，夾釜用冷凍鹽水降溫控制溶液的溫度。當(dāng)甲醇中酸含量合格后，滴加計(jì)量好的乙腈，滴加完后，保溫反應(yīng)數(shù)小時(shí)，再降溫，加入冷卻至0℃以下的甲醇，轉(zhuǎn)入氨化釜。將冷卻至-10℃的氨甲醇，加入亞乙脒中，控制反應(yīng)溫度0℃以下，當(dāng)PH值為8~9時(shí)，即為氨化反應(yīng)終點(diǎn)，復(fù)測(cè)物料的pH值為8~9時(shí)，確認(rèn)反應(yīng)完成。

離心分離出NH4Cl后，蒸發(fā)、濃縮、離心得鹽酸乙脒產(chǎn)品。

二、新技術(shù)的工藝概述

1、酸甲醇的配制

氯化氫氣體經(jīng)石墨冷卻器降溫脫除大量的水分后，經(jīng)液環(huán)泵加壓通過分離器，進(jìn)入脫水罐進(jìn)一步脫水，經(jīng)緩沖罐后到噴射吸收管、玻璃冷卻器進(jìn)入酸甲醇配置槽，通過磁力泵不停地循環(huán)吸收，配制合格的酸甲醇。酸甲醇配置槽的尾氣進(jìn)入同樣的二級(jí)吸收系統(tǒng)。吸收液采用計(jì)算好的甲醇，當(dāng)酸甲醇配置槽合格甲酸倒出后，將尾氣吸收罐的甲醇倒入，此時(shí)氯化氫可以完全利用，且不需要因處理尾氣而產(chǎn)生大量的含甲醇的廢稀鹽酸。

酸甲醇配制的工藝流程見下圖：

酸甲醇配制工藝流程圖

2、氨甲醇的配制

將精餾后的回收甲醇送入氨甲醇配置槽計(jì)量，將液氨鋼瓶稱重，計(jì)算出需計(jì)加入的量后，緩慢打開液氨鋼瓶閥門，將液氨流入配置槽，溶解于甲醇中，配制槽盤管通入冷凍鹽水。傳統(tǒng)工藝是將液氨氣化，甲醇吸收配制氨甲醇，時(shí)間長(zhǎng)，效率低。

3、亞乙脒的合成

配制合格的酸甲醇，用泵打入合成釜，乙腈由高位計(jì)量槽經(jīng)轉(zhuǎn)子流量計(jì)加入合成釜，控制適當(dāng)?shù)牧髁俊⒏獪?，約4~5h滴加完畢，進(jìn)入保溫階段，控制好溫度，數(shù)小時(shí)后降溫，將甲醇高位計(jì)量槽中的甲醇加入合成釜，稀釋亞乙脒。

4、亞乙脒的氨化

根據(jù)氨化所需的氨量，參照配制好的氨甲醇濃度，計(jì)算出氨甲醇的加入量。經(jīng)計(jì)量槽量后，放入氨化釜中，將保溫好的亞乙脒緩慢放入氨化釜中進(jìn)行氨化，溫度控制在45℃左右。當(dāng)亞乙脒放完后pH值應(yīng)為8.5左右，復(fù)測(cè)pH值加以確認(rèn)，降到室溫后，即完成了氨化反應(yīng)。

本過程由于是將亞乙脒加入氨甲醇中，這樣亞乙脒一進(jìn)入氨化釜就立即與氨甲醇反應(yīng)生成了穩(wěn)定的鹽酸乙脒，克服了氨化過程中為了避免亞乙脒的副反應(yīng)而采用深冷的弊端，而參加氨化反應(yīng)的物料也需降溫至5~10℃即可，能耗大大降低。

5、濃縮及離心

氨化好的物料進(jìn)離心機(jī)分離出副產(chǎn)氯化銨后，母液送入濃縮鍋濃縮，回收甲醇，水分合格的直接流入精甲醇槽，水分不合格的流入粗甲醇槽，待精餾后流入精甲醇槽。當(dāng)濃縮冷凝器無大量甲醇流出時(shí)，進(jìn)行減壓濃縮至近干，冷卻，離心分離出鹽酸乙脒產(chǎn)品，離心出的二次母液部分混入下批一次母液。

第四節(jié) 國(guó)內(nèi)鹽酸乙脒生產(chǎn)設(shè)備介紹

鹽酸乙脒主要生產(chǎn)設(shè)備：湍球塔、反應(yīng)罐、硅橡膠管、洗氣瓶。

第五節(jié) 國(guó)內(nèi)鹽酸乙脒生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)用 分析

1、湍球塔

一種強(qiáng)化操作的塔設(shè)備。由支承板(柵板)、輕質(zhì)小球、擋網(wǎng)、除沫器等部分組成。在支承板(柵板)上放置一定量的輕質(zhì)球形填料，在上升高速氣流的沖力、液體的浮力和自身重力等各種力的相互作用下，球形填料懸浮起來形成湍動(dòng)旋轉(zhuǎn)和相互碰撞，引起氣、液的密切接觸，有效地進(jìn)行傳質(zhì)、傳熱和除塵作用。此外，由于小球各向無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，表面經(jīng)常受到碰撞、沖洗，在一定空塔氣速下，會(huì)產(chǎn)生自身清凈作用。

湍球塔的優(yōu)點(diǎn)是氣速高、處理能力大、氣液分布比較均勻、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且不易被堵塞。缺點(diǎn)是球的湍動(dòng)在每段內(nèi)有一定程度的返混，且本身較易變形和破裂，只適于傳質(zhì)單元數(shù)(或理論板數(shù))不多的操作過程，如不可逆的化學(xué)吸收、脫水、除塵、溫度較恒定的氣液直接接觸傳熱等。

2、反應(yīng)罐

反應(yīng)罐肯有加熱迅速、耐高溫、耐腐蝕、衛(wèi)生、無環(huán)境污染、勿需鍋爐自動(dòng)加溫、使用方便等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于石油、化工、橡膠、農(nóng)藥、染料、醫(yī)藥、食品、用來完成硫化、硝化、氫化、烴化、聚合、縮合等工藝過程，是以參加反應(yīng)物質(zhì)的充分混合為前提，對(duì)于加熱、冷卻、和液體萃取以及氣體吸收等物理變化過程均需要采用攪拌裝置才能得到到好的效果，并可為客戶設(shè)計(jì)，加工外盤管反應(yīng)罐。

3、硅橡膠管

硅橡膠管可分為“擠出管”、“異型管條”。硅膠管由硅橡膠生膠加到雙輥煉膠機(jī)上或密閉捏合機(jī)中，逐漸加入白碳黑及其它助劑反復(fù)煉制均勻，按 行業(yè) 產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，通過擠出制成產(chǎn)品。硅膠管廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)、國(guó)防工業(yè)和日常生活用品中?？捎糜陔娮庸I(yè)的導(dǎo)電硅橡膠。

4、洗氣瓶

洗氣瓶是一種洗去氣體中雜質(zhì)的儀器，是將不純氣體通過選定的適宜液體介質(zhì)鼓泡吸收（溶解或由于發(fā)生化學(xué)反應(yīng)），從而洗去雜質(zhì)氣體，以達(dá)凈化氣體的目的。在有可燃性氣源的實(shí)驗(yàn)裝置中，洗氣瓶也可起到安全瓶的作用。洗氣瓶的規(guī)格以容量(mL)計(jì)，有125，250，500，1000。

洗氣瓶不能長(zhǎng)時(shí)間盛放堿性液體洗滌劑，用后及時(shí)將該洗滌劑倒入有橡膠塞試劑瓶存放待用，并用水清洗干凈放置。該瓶還可以收集氣體以及計(jì)算氣體的體積。一般情況下，長(zhǎng)導(dǎo)管進(jìn)，短導(dǎo)管出。長(zhǎng)導(dǎo)管進(jìn)密度比空氣大的氣體，短導(dǎo)管進(jìn)密度比空氣小的氣體。用向上排空氣法說明所收集的氣體密度大于空氣長(zhǎng)進(jìn)短出可以使所收集的氣體把空氣壓出去如果短進(jìn)長(zhǎng)出所收集的氣體將直接從長(zhǎng)管跑出。

第六節(jié) 我國(guó)鹽酸乙脒技術(shù)研發(fā) 分析

1、鹽酸甲醇制備工藝改進(jìn)

傳統(tǒng)的鹽酸甲醇制備工藝是將干燥的氯化氫氣體以鼓泡的形式通入冷卻的甲醇中。由于氣液接觸的傳質(zhì)面積小，所以吸收緩慢。當(dāng)酸和甲醇含量逐漸升高時(shí)，吸收速率逐漸減小，未被吸收的氯化氫氣體從尾氣放出，經(jīng)水吸收后只能得到含甲醇的廢鹽酸，造成氯化氫氣體浪費(fèi)。陳春明等對(duì)上述吸收工藝進(jìn)行了改進(jìn)，將甲醇通過磁力泵送入噴射吸收管，對(duì)氯化氫氣體進(jìn)行循環(huán)吸收。未被吸收的尾氣進(jìn)入同樣的二級(jí)吸收系統(tǒng)，繼續(xù)用甲醇吸收。當(dāng)一級(jí)吸收槽中的酸甲醇配制合格后，送入亞乙脒合成崗位待用，然后將二級(jí)吸收槽的酸甲醇轉(zhuǎn)入一級(jí)吸收槽，重復(fù)前面的吸收過程。通過上述改造，氯化氫氣體可在二級(jí)吸收槽中完全被甲醇吸收，避免了原料浪費(fèi)和環(huán)境污染 。此外，采用自吸式攪拌器裝置制備鹽酸甲醇，也能達(dá)到縮短生產(chǎn)周期的目的。

2、亞乙脒合成工藝改進(jìn)

亞乙脒又名乙亞胺酸酯鹽酸鹽，是制備鹽酸乙脒的重要中間體，它采用乙腈、脂肪族醇和氯化氫氣體合成：

亞乙脒分子中的烷氧基只要被氨基取代，即生成鹽酸乙脒：

由于亞乙脒分子中的烷氧基只相當(dāng)于一個(gè)過渡基團(tuán)，因此它既可以是甲氧基，也可以是乙氧基。目前鹽酸乙脒生產(chǎn)工廠普遍采用乙腈、無水甲醇和氯化氫氣體合成亞乙脒，而甲醇污染較大，對(duì)操作人員有一定毒性。陸雪良采用無水乙醇代替無水甲醇合成亞乙脒，并加入甲苯作溶劑，控制反應(yīng)溫度28±1℃，反應(yīng)14~16h ，亞乙脒收率可達(dá)95%以上 。

3、亞乙脒氨化工藝改進(jìn)

在傳統(tǒng)工藝中，亞乙脒的氨化操作是將冷卻至-10℃左右的氨甲醇溶液加入亞乙脒反應(yīng)釜中，使亞乙脒與氨作用生成鹽酸乙脒。反應(yīng)中有大量熱量放出，隨著隨著酸度的降低、溫度的升高以及大量甲醇的加入，那些未來得及反應(yīng)亞乙脒就會(huì)發(fā)生下列副反應(yīng) ：

如果將亞乙脒緩慢加入計(jì) 量好的氨甲 醇 溶液中，使亞乙脒一進(jìn)入氨甲醇溶液就立即發(fā)生氨化反應(yīng)生成穩(wěn)定的鹽酸乙脒，則可以有效地抑制亞乙脒的副反應(yīng)的發(fā)生，提高鹽酸乙脒收率 。實(shí)踐證明，這種氨化方式不需要深冷設(shè)備，參加氨化反應(yīng)的物料只需降溫至5~10℃ 即可。

4、鹽酸乙脒堿催化合成工藝

Pinner法合成鹽酸乙脒屬于酸催化法，亞乙脒的合成需要在較低的反應(yīng)溫度下進(jìn)行，故需配套冷凍設(shè)備。而堿催化合成鹽酸乙脒的反應(yīng)條件溫和，在室溫條件下即可完成反應(yīng)。

將乙腈和甲醇的量的按比1：2.5投入反應(yīng)瓶，攪拌下加入甲醇鈉作催化劑，甲醇鈉的加入量為乙腈用量的 4%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。 20~35℃反應(yīng)12h ，得亞乙脒：

向亞乙脒體系中分次加入氯化銨，加入的量為乙腈的1.05倍。反應(yīng)放熱，控制反應(yīng)溫度40~50℃，反應(yīng)10h得鹽酸乙脒，純度93%，收率81.2%~85.5%。

與傳統(tǒng)工藝相比，鹽酸乙脒堿催化工藝生產(chǎn)工序大大簡(jiǎn)化，設(shè)備減少，反應(yīng)周期縮短。

上一篇：天然冰片行業(yè)投資分析及建議
下一篇：二氧化氯消毒劑發(fā)生器產(chǎn)品市場(chǎng)現(xiàn)狀與發(fā)展預(yù)測(cè)