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1、第11期中国氯碱No.11302006年11月ChinaChlor-AlkaliNov.,2006水合肼及其应用陶建军(湖南株洲化工集团翔宇公司,湖南株洲412004)摘要:介绍了水合肼的主要性质、工业生产方法和发展动态。阐述了水合肼的工业应用和下游产品,对水合肼在合成下游产品过程中的反应特性作了扼要的论述。关键词:水合肼;生产;应用中图分类号:TQ217文献标识码:B文章编号:1009-1785(2006)11-0030-03HydrazinehydrateanditsapplicationTAOJian-jun(XiangyuCo.,Ltd.,ofH
2、unanZhuzhouChemicalGroup,Zhuzhou412004,China)Abstract:Maincharacteristicsofhydrazinehydrate,industrialproductionprocessanddevelopmentstatuswereintroduced.Theindustrialapplicationofhydrazinehydrateanddownstreamproducts,anditsreactionspecialityintheprocessofdownstreamproductssynthe
3、siswerediscussed.Keywords:hydrazinehydrate;production;application1水合肼的性质N2H4(g)→N2(g)+2H2(g)水合肼(Hydrazinehydrate),又名水合联氨,是3N2H4(g)→4NH3(g)+N2(g)肼的一水化物(N2H4·H2O)。水合肼是无色透明具有N2H4(g)+H2→2NH3(g)发烟的强碱性液体,沸点118.5℃;着火点73℃;相对金属,如铜、钴、钼及其氧化物,可催化肼的分解密度1.032;能与水、醇任意混合;不溶于乙醚和氯仿。过程。铁锈也能催化分解,在这些
4、催化剂存在下,肼有渗透性、腐蚀性,能浸蚀玻璃、橡胶、皮革和软木的分解温度明显下降,因此高浓度的肼应贮存于洁等。与氧化剂接触会引起自燃、自爆,有毒、有特臭。净的环境中。水合肼脱去结合水则形成肼(Hydrazine)N2H4。1.2酸碱性反应+肼为油状无色液体,有刺激性的臭味,相对密度肼与水反应呈弱碱性,NH+HO→NH+OH-,242251.013,沸点113.5℃,有吸湿性,在空气中发烟。溶于2++-N2H4+2H2O→N2H6+2OH。形成正一价肼翁离子N2H5和水、醇、氨、胺;与水能形成共沸物,在碱性溶液中呈2+现强的还原性。与卤素、液氨、过氧化氢及
5、其他强氧正二价肼翁离子N2H6。化剂接触时均可自燃。长期暴露在空气中或短时期无水肼与碱金属或碱土金属反应形成肼的金属受高温作用,能以爆炸形式分解,贮存时应在氮气中化物,2Na+2N2H4→2NaN2H3+H2。密闭保存。比水合肼危险性大得多。这些肼的离子化物受热或与空气接触,均可引水合肼的化学性质来自肼的结构,故肼的化学起爆炸。性质与水合肼的化学性质实质上无差异,其主要化1.3还原性反应学性质如下。作为还原剂,肼在碱性溶液中还原能力较亚硫1.1热分解酸强,而弱于亚氯酸;在酸性溶液中的还原能力在肼受热分解,产生N2、H2和NH3。Sn3+和Ti2+之间。第
6、11期陶建军:水合肼及其应用312水合肼的生产方法题。2.1水合肼的工业合成2.1.4过氧化氢法水合肼的合成方法主要有拉希法、尿素法、酮连1970年,法国开始用双氧水替代次氯酸钠作氧氮法和过氧化氢法。目前国外主要采用酮连氮法和化剂合成肼的研究,1976年发表了专利,1981年,法过氧化氢法,我国主要采用尿素法。国阿科码(UgineKulmann)公司建成了万吨级生产2.1.1拉希法(Raschig法)装置。由Raschig发明的制肼法于1906年问世。此法双氧水法是在共反应剂(如乙酰胺或腈)、催化以氨为氮源,用次氯酸钠氧化氨气成水合肼。其反剂(如磷酸二氢
7、钠)和丁酮存在下,以氨和H2O2为原应原理为NH3+NaClO→NH2Cl+NaOH;NH2Cl+NH3+料合成水合肼。NaOH→N2H4·H2O+NaCl。生产包括三个过程。总反应为2NH3+NaClO→N2H4·H2O+NaCl。(1)酮连氮中间体形成反应过程有氯胺生成,故也称为氯胺法。由于肼2NH3+H2O2+2R1COR2+R3CN→R1R2C=N-N=比氨更易被氧化,故肼收率仅为65%,反应液中肼的CR1R2+R3CONH2+3H2O质量分数仅为3%~4%,肼的浓缩和过量氨的回收,反应在50℃和常压下进行。能耗高,设备投资和操作费用大。此法已被
8、淘汰。(2)酮连氮水解为水合肼2.1.2尿素法R1R2C=N-N=CR1R2+3
