酮肟水解制備羥胺鹽工藝.pdf

1、羥胺及其鹽是一類重要的化工中間體,有著廣泛的用途,特別是傳統(tǒng)上硫酸羥胺、磷酸羥胺等大量地用于酮肟(主要是環(huán)己酮肟和丁酮肟)的合成;硝酸羥胺用于核工業(yè)和軍工業(yè)。目前生產(chǎn)羥胺鹽的較成熟工藝主要包括催化還原法和電解還原法等。這些生產(chǎn)工藝經(jīng)多年不斷改進(jìn),至今仍存在回收催化劑的成本較大或嚴(yán)重危害環(huán)境等缺陷。為了尋找新的羥胺鹽的生產(chǎn)工藝,本文提出了先由催化氨肟化工藝不使用羥胺鹽廉價地生產(chǎn)酮肟,再利用由羥胺肟化的逆反應(yīng)——酮肟在酸性溶液中水解制取羥胺

2、鹽的新思路。研究先著眼于常壓下酮肟水解反應(yīng)的各工藝條件的優(yōu)化;再轉(zhuǎn)向研究反應(yīng)的平衡常數(shù)等熱力學(xué)規(guī)律;進(jìn)而提出并嘗試了添加溶劑法與減壓蒸餾法以加大反應(yīng)的進(jìn)度;進(jìn)一步改進(jìn)了減壓蒸餾工藝。
　　本文研究了常壓下酮肟在酸性水溶液中的水解反應(yīng),考察了酸的種類、酮肟的種類、加料方式、酸肟比、鹽酸濃度、反應(yīng)時間和反應(yīng)溫度對酮肟轉(zhuǎn)化率以及酮和羥胺鹽的選擇性的影響,確定了較優(yōu)的工藝條件為:使用丁酮肟與鹽酸反應(yīng),一次性加料,鹽酸與丁酮肟摩爾比為1.5

3、,鹽酸質(zhì)量濃度為15％,反應(yīng)溫度82℃,反應(yīng)時間1小時。對應(yīng)的丁酮肟轉(zhuǎn)化率為7.329%,丁酮選擇性為74.45%,鹽酸羥胺選擇性為96.43%。
　　分別測定了常壓73℃和83℃下丁酮肟在鹽酸中水解達(dá)到平衡時各原料和產(chǎn)物的濃度,算得兩個溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為0.002033和0.003290,最后得出平衡常數(shù)K(-)與隨溫度T的關(guān)系式為:lnK(-)=-5930/T+10.94。據(jù)此可以斷定常壓下該反應(yīng)的限度及其可增大的程度

4、都很小。
　　通過分析各種可能促使平衡移動的工藝條件,提出并嘗試了添加溶劑法和減壓蒸餾法以增大反應(yīng)進(jìn)度。結(jié)果表明,添加溶劑法在促使原料轉(zhuǎn)化的同時不能有效地減少副反應(yīng)進(jìn)行,因此不宜采用;而減壓蒸餾法在不斷促進(jìn)原料轉(zhuǎn)化的同時有望減少副反應(yīng)的進(jìn)行,但該方法使用負(fù)壓造成了較大的物料損失。相比于添加溶劑法,減壓蒸餾法更具有應(yīng)用前景。
　　以環(huán)己酮肟為反應(yīng)原料并安裝洗氣裝置以改進(jìn)減壓蒸餾法,取得了一定的效果,反應(yīng)過程中酮和酮肟的相對損失