一種聯產聯二脲和硫酸羥胺的方法技術

本發明專利技術公開了一種聯產聯二脲和硫酸羥胺的方法，在加氫反應釜中加入硝基脲、硫酸和催化劑，控制物料比例，反應溫度和反應壓力，待生成羥胺鹽和氨基脲鹽后，離心分離出催化劑，中和至體系酸性大于氰酸，緩慢滴加含氰酸鹽的溶液，氨基脲鹽與氰酸鹽在酸性體系下直接生成固體聯二脲，而羥胺鹽在硫酸存在下轉化成硫酸羥胺，聯二脲可用于生產ADC發泡劑，而硫酸羥胺用作分析試劑、還原劑，也用于有機合成。本發明專利技術的有益效果為：采用硝基脲加氫合成羥胺鹽和氨基脲鹽，無需對中間產品進行分離，直接加入氰酸鹽，即可聯產固體聯二脲和硫酸羥胺，實現效益的最大化。

【技術實現步驟摘要】
一種聯產聯二脲和硫酸羥胺的方法
本專利技術涉及聯二脲的生產領域，主要是一種聯產聯二脲和硫酸羥胺的方法。
技術介紹
聯二脲是一種重要的精細化工中間體，主要用于生產ADC發泡劑(偶氮二甲酰胺)，也可用做阻燃消煙劑、防滑劑、高級電纜的防火防熔等。目前生產聯二脲的方法主要是水合肼和尿素在有酸或無酸條件下縮合而成，專利(申請號：201510149075.0)介紹了一種采用氨基脲合成聯二脲的新工藝，將氨基脲和氰酸鹽固體加入水中，控制溫度，然后緩慢加入酸，即可得到聯二脲固體。該工藝可在常溫常壓下操作，收率達到100％，同時副產物為鈉鹽，對環境無污染。上述工藝中主要原料之一為氨基脲，文獻中報道的氨基脲有很多合成方法。美國專利(US24526)中以一氧化碳和水合肼為原料,在高壓及羰基金屬催化下反應得到氨基脲，之后再用鹽酸酸化即得鹽酸氨基脲。美國專利(US2749217)介紹了一種硝基脲加氫聯產羥胺鹽和氨基脲鹽的工藝，采用無機酸和惰性溶劑為反應液，在加氫催化劑作用下，考察了不同工藝條件對羥胺鹽和氨基脲鹽選擇性的影響。反應方程式如下：該工藝中工藝條件相較于US24526溫和，但是硝基脲加氫生成羥胺鹽和氨基脲鹽的反應是競爭反應，兩者均易溶于水，且羥胺容易受熱分解，導致后續分離困難，難以綜合利用。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服現有技術存在的不足，而提供一種聯產聯二脲和硫酸羥胺的方法，在加氫反應釜中加入硝基脲、硫酸和催化劑，控制物料比例，反應溫度和反應壓力，待生成羥胺鹽和氨基脲鹽后，離心分離出催化劑，緩慢滴加含氰酸鹽的溶液，氨基脲鹽與氰酸鹽在酸性體系下直接生成聯二脲，而羥胺鹽在硫酸存在下轉化成硫酸羥胺，聯二脲可用于生產ADC發泡劑，而硫酸羥胺用作分析試劑、還原劑，也用于有機合成，可以實現效益的最大化。本專利技術的目的是通過如下技術方案來完成的。這種聯產聯二脲和硫酸羥胺的方法，該方法包括下幾個步驟：a.向加氫反應釜中加入一定量的硝基脲、硫酸和催化劑，其中硫酸與硝基脲的摩爾比為0.5～32:1，其中催化劑用量為硝基脲質量的0.5％～3％，開啟攪拌；b.通入氫氣，升至反應溫度和反應壓力，并控制反應時間。其中反應溫度在0～50℃，反應壓力在0.10～10Mpa；c.反應結束后，將反應后母液離心分離，分離出催化劑，中和至硫酸濃度在5％～50％，保證體系酸性大于氰酸酸性，緩慢向體系中緩慢滴加含氰酸鹽的溶液，即有白色沉淀生成，過濾即得聯二脲產品。其中氰酸鹽與硝基脲的摩爾比為0.8～2:1。d.將濾液進行濃縮結晶，即可得到硫酸羥胺產品，未反應的原料繼續反應，循環使用，提高總收率。本專利技術中，催化劑為貴金屬催化劑，其活性組分為Pd、Pt、Au、Ag等中的一種或幾種，載體為活性炭、三氧化二鋁、二氧化硅等中的一種或幾種，活性組分的負載量為1％～10％。本專利技術中，步驟b是在加壓情況下實現，有利于硝基脲的轉化，而步驟c是在常溫常壓下實現，有利于節約成本。本專利技術中，步驟c中氰酸鹽為氰酸鈉、氰酸鉀、氰酸鈣、氰酸鎂中的一種或幾種。本專利技術的有益效果為：采用硝基脲加氫合成羥胺鹽和氨基脲鹽，無需對產品進行分離，可直接加入氰酸鹽，即可聯產聯二脲和硫酸羥胺，實現效益的最大化。具體實施方式下面將結合實施例對本專利技術做詳細的介紹：本專利技術所述的這種聯產聯二脲和硫酸羥胺的方法，該方法包括下幾個步驟：a.向加氫反應釜中加入一定量的硝基脲、硫酸和催化劑，其中硫酸與硝基脲的摩爾比為0.5～32:1，其中催化劑用量為硝基脲質量的0.5％～3％，開啟攪拌；催化劑為貴金屬催化劑，其活性組分為Pd、Pt、Au、Ag等中的一種或幾種，載體為活性炭、三氧化二鋁、二氧化硅等中的一種或幾種，活性組分的負載量為1％～10％。b.通入氫氣，升至反應溫度和反應壓力，并控制反應時間。其中反應溫度在0～50℃，反應壓力在0.10～10Mpa；c.反應結束后，將反應后母液離心分離，分離出催化劑，中和至硫酸濃度在5％～50％，保證體系酸性大于氰酸酸性，緩慢向體系中緩慢滴加含氰酸鹽的溶液，即有白色沉淀生成，過濾即得聯二脲產品。其中氰酸鹽與硝基脲的摩爾比為0.8～2:1，氰酸鹽為氰酸鈉、氰酸鉀、氰酸鈣、氰酸鎂中的一種或幾種。d.將濾液進行濃縮結晶，即可得到硫酸羥胺產品，未反應的原料繼續反應，循環使用，提高總收率。本專利技術中，步驟b是在加壓情況下實現，有利于硝基脲的轉化，而步驟c是在常溫常壓下實現，有利于節約成本。實施例1依次向加氫反應釜中加入10.5g硝基脲、20mL水、10mL濃度為60％的硫酸和0.1g負載量為5％的Pt/C催化劑，開啟攪拌。升高反應溫度至20℃，保持壓力0.5Mpa，待反應結束后，卸掉壓力，離心分離出催化劑，中和至硫酸濃度為10％，然后緩慢滴加氰酸鈉溶液，其中氰酸鈉的含量為6.6g，生成的白色沉淀，過濾、洗滌、干燥并稱量。將濾液進行濃縮結晶，生成的白色結晶物質，過濾、洗滌、干燥并稱量。實施例2依次向加氫反應釜中加入10.5g硝基脲、20mL水、10mL濃度為80％的硫酸和0.1g負載量為5％的Pd/C催化劑，開啟攪拌。升高反應溫度至50℃，保持壓力0.5Mpa，待反應結束后，卸掉壓力，離心分離出催化劑，中和至硫酸濃度為10％，然后緩慢滴加氰酸鈉溶液，其中氰酸鈉的含量為7.92g，生成的白色沉淀，過濾、洗滌、干燥并稱量。將濾液進行濃縮結晶，生成的白色結晶物質，過濾、洗滌、干燥并稱量。實施例3依次向加氫反應釜中加入10.5g硝基脲、20mL水、20mL濃度為80％的硫酸和0.1g負載量為10％的Pd/Al2O3催化劑，開啟攪拌。升高反應溫度至50℃，保持壓力1.0Mpa，待反應結束后，卸掉壓力，離心分離出催化劑，中和至硫酸濃度為10％，然后緩慢滴加氰酸鈉溶液，其中氰酸鈉的含量為7.92g，生成的白色沉淀，過濾、洗滌、干燥，測量熔點并稱量。將濾液進行濃縮結晶，生成的白色結晶物質，過濾、洗滌、干燥，測量熔點并稱量。實施例結果如下：其中，白色沉淀熔點為242～248℃，白色結晶熔點為170～172℃可以理解的是，上述具體實施方式不以任何形式限制本專利技術的技術方案，凡是采用等同替換或等效交換的方式所獲得的技術方案均屬于本專利技術的保護范圍。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種聯產聯二脲和硫酸羥胺的方法，其特征在于，該方法包括以下幾個步驟：a.向加氫反應釜中加入一定量的硝基脲、硫酸和催化劑，其中硫酸與硝基脲的摩爾比為0.5～32:1，其中催化劑用量為硝基脲質量的0.5％～3％，開啟攪拌；b.通入氫氣，升至反應溫度和反應壓力，并控制反應時間，其中反應溫度在0～50℃，反應壓力在0.10～10Mpa；c.反應結束后，將反應后母液離心分離，分離出催化劑，重復使用；中和至體系酸性大于氰酸酸性后，緩慢向體系中緩慢滴加含氰酸鹽的溶液，即有白色沉淀生成，過濾即得聯二脲產品；其中氰酸鹽與硝基脲的摩爾比為0.8～2:1；d.將濾液進行濃縮結晶，即可得到硫酸羥胺產品，未反應的原料繼續反應，循環使用。

【技術特征摘要】
1.一種聯產聯二脲和硫酸羥胺的方法，其特征在于，該方法包括以下幾個步驟：a.向加氫反應釜中加入一定量的硝基脲、硫酸和催化劑，其中硫酸與硝基脲的摩爾比為0.5～32:1，其中催化劑用量為硝基脲質量的0.5％～3％，開啟攪拌；b.通入氫氣，升至反應溫度和反應壓力，并控制反應時間，其中反應溫度在0～50℃，反應壓力在0.10～10Mpa；c.反應結束后，將反應后母液離心分離，分離出催化劑，重復使用；中和至體系酸性大于氰酸酸性后，緩慢向體系中緩慢滴加含氰酸鹽的溶液，即有白色沉淀生成，過濾即得聯二脲產品；其中氰酸鹽與硝基脲的摩...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳海賢，徐智鋒，董梅，
申請(專利權)人：浙江海虹控股集團有限公司，
類型：發明
國別省市：浙江,33