固体硫酸羟胺和盐酸羟胺的制备

摘要

本文以低浓度硫酸羟胺为原料,测定了硫酸铵和硫酸羟胺的沉淀曲线,进行了溶析法制备固体硫酸羟胺、丁酮肟化水解法制备固体盐酸羟胺的小试研究,沉淀曲线表明,(HONH3)2SO4与(NH4)2SO4的沉淀分率f随甲醇与水相的比例V的加大而增加: V＜2.0时,f随V的增加而迅速增加;V＞2.0时,f随V的增加变化不明显;V=2.0时,(HONH3)2SO4的沉淀分率f=0.992,(NH4)2SO4的沉淀分率f=0.9802。在溶析法制备固体硫酸羟胺研究中,考察了甲醇及氨水加入量、反应温度、反应时间、pH值对硫酸羟胺收率和纯度的影响,得到优化的工艺条件为(以50ml硫酸羟胺稀溶液为基准):甲醇加入量110.0 ml、氨水加入量18.0 ml,反应温度约40℃,反应时间约45 min,pH值约5.4,在该条件下,硫酸羟胺的收率达81.0％、纯度达99.0%。在酮肟水解法制备固体盐酸羟胺研究中,比较了丙酮肟、丁酮肟和环己酮肟对产品收率的影响,优选丁酮肟进行了较深入的研究,考察了丁酮肟和浓盐酸的摩尔比、反应温度和时间对盐酸羟胺产品收率的影响,在摩尔比1-1.5、温度约100℃、时间1-1.5小时的条件下,收率可达73.0%左右。在丁酮肟合成研究中,考察了丁酮与硫酸羟胺的总摩尔比、反应温度和时间对丁酮肟收率的影响,在总摩尔比约1:1,温度48-52℃,时间约1小时的条件下,收率达90.0%以上。根据丁酮肟制备的小试结论,结合巨化锦纶厂的实际,编制了3000t/a丁酮肟产业化装置的设计方案,该方案采用两段逆流肟化、汽提回收、薄膜蒸发新工艺,并利用了巨化锦纶厂现有DCS控制系统的资源,使系统运行更稳定;同时结合环己酮肟生产技术经验,编写了丁酮肟装置生产工艺操作规程。

目录

摘要

Abstract

前言

第一章 文献综述

1． 1 课题背景

1． 1． 1 研究此课题的意义

1． 1． 2 羟胺及其盐的用途

1． 1． 3 羟胺及其盐的结构和性质

1． 2 文献综述

1． 2． 1 固体羟胺盐的分离提纯

1． 1． 2 丁酮肟的合成

1． 3 本课题研究的目的与方案

1． 3． 1 本课题研究的目的

1． 3． 2 实验方案的确定

第二章 溶析法制硫酸羟胺

2． 1 实验原理

2． 2 实验过程

2． 2． 1 原料

2． 2． 2 相关物质的物性参数

2． 2． 3 分析方法和指标计算

2． 2． 4 试验装置

2． 2． 5 实验操作

2． 3 结果与讨论

2． 3． 1 甲醇与原液容积比的确定

2． 3． 2 氨水加入量对产品纯得率的影响

2． 3． 3 反应温度对产品纯得率的影响

2． 3． 4 反应时间对产品纯得率的影响

2． 3． 5 母液PH值对产品纯得率的影响

2． 3． 6 稳定性试验

2． 4 本章小结

第三章 酮肟水解制盐酸羟胺

3． 1 反应机理

3． 2 实验过程

3． 2． 1 原料

3． 2． 2 相关物质的物性参数

3． 2． 3 分析方法和指标计算

3． 2． 4 试验装置

3． 2． 5 实验操作

3． 3 结果与讨论

3． 3． 1 盐酸羟胺合成小试结果与讨论

3． 3． 2 丁酮肟合成小试结果与讨论

3． 4 本章小结

第四章 丁酮肟设计及工业化

4． 1 设计依据

4． 2 丁酮肟生产工艺流程

4． 3 产品及原材料质量指标

4． 4 装置规模和原材料的供应

4． 5 物料平衡与三废处理要点

4． 6 主要设备的计算和选型原则

4． 7 工艺控制指标

4． 8 测量仪表与自动控制设计要点

4． 9 丁酮肟生产技术规程

4． 10 本章小结

第五章 结论

参考文献